DE628571C - Verfahren zur Umsetzung von festen Stoffen mit Gasen oder Daempfen im Drehrohrofen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Umsetzung von festen Stoffen mit Gasen oder Dämpfen im Drehrohrofen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umsetzung von festen Stoffen mit Gasen oder Dämpfen im Drehrohofen und bezweckt den Bedarf an zugeführten Reaktionsgasien in mittleren Zonen in ,einwandfreier Weise zu decken, ohne dafa in benachbarten an den Enden des Ofens gelegenen Zonen eine unerwünschte Einwirkung der Reaktionsgase erfolgt.
• Es ist vielfach üblich, Verfahren zur Umsetzung von festen Stoffen mit Gasen oder Dämpfen im Dnehrohrofen auszuführen, z. B. die Abröstung von Sulfiden unter Einwirkung von Luft bzw. Luft und Wasserdampf, ferner die Reduktion von oxydischen Verbindungen mit Einwirkung von reduzierenden Gasen, z. B. von Kohlenoxyd, und schließlich die Reduktion von oxydischen Verbindungen mit festem Brennstoff, wobei dann in der Gasatmosphäre !eine Umsetzung der erzeugten gasförmigen Reduktionserzeugnisse mit oxydierenden Gasen bzw. eine Einwirkung von oxydierenden Gasen auf die Oberfläche der im übrigen reduzierenden Einflüssen ausgesetzten Beschickung ausgeübt wird. Bei vielen dieser Verfahren ist der Bedarf an Reaktionsgasen oder Dampf in den einzelnen Zonen des Ofens sehr verschieden, und es sind verschiedene Vorschläge gemacht, wie die in den einzelnen Zonen des Ofens jeweils erforderliche Gasmenge zugeführt werden soll. So ist es beispielsweise bekannt, daß die Gesamtmenge der Gase oder einen Teil derselben durch Düsen einzuführen, die durch die sich drehende Ofenwand hindurchragen :oder durch Rohrleitungen, die in der Drehachse des Ofens oder parallel dazu angeordnet sind. Alle diese Vorschläge haben den Nachteil, daß die Rohre, die durch die Wandung hindurchgehen bzw. im Ofeninnern gelagert sind, in der Regel sehr hohen Temperaturen und dem Einfuß der oft den Rohwerkstoff angreifenden Reaktionserzeugnisse (z. B. S02) ausgesetzt werden, so daß die Haltbarkeit dieser Rohre in der Regel nur sehr gering ist. Diese, Nachteile sollen durch die Erfindung -beseitigt werden. Erreicht wird dies dadurch, daß solche für mittleere Zonen bestimmte Reaktionsgase oder Dämpfe mit solcher Geschwindigkeit vom Stirnende aus in den Ofen geblasen werden, daß das Gas bzw. der Dampf in geschlossenem Strahl die Gasschicht der vorderen Ofenzone, die beispielsweise aus Verbrennugsgasen besteht, durchschlägt und praktisch unverdünnt unmittelbar die Stelle trifft, an der das Gas bzw. der Dampf wirksam sein soll. Die Geschwindigkeit in dem Zuführungsrohr kann so hoch gewählt werden, daß durch den lebhaften Wärmeübergang- von -dem Rohr auf das Gas seine so starke Kühlung des Rohres eintrkt, daß es-zum Teil in die Reaktionszone des Ofens :eingeleitet werden kann, ohne zu verbrennen. Die erforderlichen Geschwindigkeiten betragen etwa 5o bis 3oo m/s je nach der notwendigen Reichweite des Strahles und der Lage der von dem Gas zu treffenden Zone im Ofen. Der Druck, unter dem das Gas dabei an der Austrittsstelle stehen mußy liegt bei i 5o mm W S .oder mehr.
• Es ist bereits 'bekannt, bei Drehöfen, die vorzugsweise für die Zementherstellung bestimmt sind, .einen Teil des Brennstoffes mit größerer Geschwindigkeit als den übrigen Teil reinzublasen. Es soll damit erreicht werden, daß durch die hohe Einblasegeschwindigkeit dieser Teil. des Brennstoffes urverbrannt durch die am Austragsende,des Ofens befindliche Hauptsinterzone hindurchgeschafft wird, damit er" erst an einer weiter im Ofen entfernt hegenden Stelle verbrannt wird. Es soll damit eine Verlängerung des Sinterungsbereiches, d. h. eine gnbßere Ausdehnung der Zone mit höheren Temperaturen und damit eine Leistungserhöhung des Ofens erreicht werden. Bei diesem Verfahren stellt die Druckluft zu einem großen Teil nur das mechanische 1,vIittel dar, um die benötigten Brennstoffmengen - an die gewünschte Stelle des Ofens zu bringen. Demgegenüber beseht das Verfahren gemäß der Erfindung darin, durch das Einblasen feines Gases mit gräßaener Geschwindigkeit die Beschaffung der insgesamt benötigten Stoffmenge an einer bestimmten Stelle des Ofens zu erreichen.
• Besonders vorteilhaft >ist das Verfahren bei allen Drehrohwfenverfahren, bei denen @oxydische Metallverbindungen :unter Einflu'ß von. festen Brennstoffen zu- Metallschwamm reduziert werden und dieser Schwamm dann unter Einwirkung von oxydierenden 'Gasen in einer Zone am Auslaufende des Ofens auf Metalluppen -verarbeitet wird. In der Reduktionszone. werden größere Mengen Kohlenoxyd frei; die bei. Vorhandensein entsprechender Sauerstoffmengen in der Ofenatmosphäre zu Kohlensäure verbrennen und beträchtliche Wärmemengen entwickeln können, die dann dem Vorgang in der Reduktionszone zugute kommen.
• Bei diesen Verfahren ist die Erfindung der gesamten Sauerstoffmenge zur Verbrennung der Reduktionseiztugnisse in d er keduktIons-Tone lohne weiteres praktisch nicht nnäglich, da dann die Sauerstoffzufuhr in der Luppzorie zu groß wird. Das vorliegende Verfahren hat den besonderen Vorteil, daß es ermöglicht, bei diesem Verfahren sauerstoffhaltige Gase, wie Luft oder Verbrennungsgase, durch die Luppzorne hindurch unmittelbar der Reduktionszone zuzuführen, lohne daß eine nachteilige übermäßige Oxydation in der Luppzone reintreten könnte.
• In vielen Fällen wird man die zugeführte Luftmenge genau bemessen. Um sicherzustellen, daß mit den unter Druck zugeführten ,Reaktionsgassen und Dämpfen. nicht Nebenluft eingesaugt wird, die diese Gase sowie etwaige weitere mit geringem Druck in die vordere Zone reingeblasenen Gasse, z. B. Heizgase,: in unerwünschter Weise verdünnt, ist es zweckmäßig, in dem Ofenkopf, von dem aus die Gasse in den Ofen eingeführt werden, einten Unterdruck von t o aufrechtzuerhalten, so daß der Ofen nur die ihm durch Rohrleitungen zugeführte Luft erhält.
• In der Zeichnung ist ein Längsschnitt durch eine Drehrohrofenanlage dargestellt. i ist ein Drehofen, der zwischen den beiden feststehenden Ofenköpfen 2 und 3 angeordnet ist. Die Austragkammer 2 hat zur Entleerung der Rückstände zwei Pendelklappen 4.. Durch eine Öffnung 5 werden Reaktionsgase und Dämpfe, z. B. Verbrennugsluft, mittels eines Gebläse zugemessen und strömen in die Kammer 2. Die Kammer 2 ist bei 6 durch eine Rohrleitung mit einem Relais 7 verbunden, von dem Aus durch. einen Steuerkolben $ eine Drosselklappe g in dein Abzugskamin io bestätigt wird. Durch diese Einrichtung wird es ermöglicht, :die Drosselklappe 9 in dem Abzugskamin vo so reinzustellen, daß der Unterdruck in der Austragskammer 2 stets ±,o beträgt. Es ist dann -die Gewähr geschaffen, daß die Reaktionsgase, die durch die Leitung 5 in den Austragskopf eintreten, vollständig und ohne Vierdünnung dem Ofen i zugeführt werden. Ebenso werden die Reaktionsluft ,oder Dämpfe, die durch die Leitung i i und die Düse i2 mit hoher Geschwmdigkeit durch die erste Zone des Ofens geblasen werden., unvermischt die Stelle treffen, wo ihre Reaktion reinsetzen soll. Das Rohr i i ist, soweit .es in dien ,großen 'Beil des Ofens bzw. des Ofenkopfes hineinragt, bereits so weit verengt, daß infolge ;der hohen Gasgeschwindigkeit in ihm, eine :gute Kühlung verfolgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPIZÜCIIE i. Verfahren zur umsetzunng von festen Stoffen mit Gasseen oder Dämpfen inn Drehrohrofen, dadurch -gekennzeichnet, daß diesle Gase und D:ämpfe.oder ein Teil der--selben von einem Ofenküpf aus finit einer solchen Geschwindigkeit durch die Gasatmosphäre der ihrer Eintrittsstelle zunächstliegenden Zone des Ofens hindurchgeblasenwerden, daß sie unvermischt die in einer weiteren Zone des Ofens liegende Verwendungsstelle treffen. a. Vorrichtung und Ausführung des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Zuführungsrohr für die Gase und Dämpfe, das durch den Ofenkopf sowie gegebenenfalls durch einen Teil des Ofens hindurchragt, der Durchmesser des Rohres und der öffnungsquerschnitt der Ausblasedüse im Verhältnis zur durchgeführten Gasmenge so gering gehalten werden, daß in beiden zur Kühlung der Rohr- und Düsenwand hoheStrömungsgeschwindigkeiten erreicht werden. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Vierfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daB zur Regelung der Gesamtgasmenge, die in den Ofen eingeführt wird, in der Abgasleitung eine Drosselklappe eingebaut ist, die durch einen Steuerkolben und -ein Relais so eingestellt wird, daß in dem Ofenkopf, von dem aus die Gase in den Ofen eingeleitet werden, stets ein Unterdruck von _-r-- o aufrechterhalten wird.