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Drehbarer Herdofen Zusatz zum Patent 592 235
Das Hauptpatent
betrifft einen Herd- zur Gewinnung von Blei aus sülfidischen Erzen nach dem Röstreaktionsverfahren.
Der Herdofen nach dem Hauptpatent hat einen ringförmigen Herd, der drehbar ausgebildet
ist. Über dem Herd befindet sich eine feststehende Haube, die möglichst nahe bis
zum äußeren Herdrande reicht. Für die Behandlung -der Beschickung sind in der Haube
eine oder mehrere kleine Arbeitsöffnungen angebracht und es liegen die Beschickungs-
und Rührvorrichtungen zu beiden Seiten dieser Arbeitstüren. Dadurch wird erreicht,
daß selbst bei wesentlich geringeren Falschluftmengen die Gasgeschwindigkeit in
den (Öffnungen der Haube und in dem Spalt zwischen Haube und Herdrand so groß wird,
daß ein Austreten von Gasen durch diese Öffnungen nach außen völlig unterbunden
wird.
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Die Erfindung hat zum Ziel, den Flugstaub-und Bleidampfgehalt der
Ofenabgase und die Kosten für die Wiedergewinnung der nutzbaren Bestandteile aus
den.Ofenabgasen bei dem Bleiherd nach dem Hauptpatent wesentlich herabzusetzen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gasabzugshaube- des Herdes als Staubabscheider
ausgebildet ist, so daß durch die verringerte Strömungsgeschwindigkeit der Gase
der Flugstaub abgeschieden wird und auf die Beschickung zurückfällt. Insbesondere
wird die Haube derart hoch ausgeführt, daß sie als Flugstaubkammer wirkt, oder sie
wird derart ausgestäitet, daß- darin die Gase durch Prall und Änderung der Bewegungsrichtung
entstaubt ;werden. Des weiteren werden alle jene Bauarten der oberhalb der auf dem
Herd befindlichen Beschickung liegenden Ofenteile verniieden, die - zu erhöhter
Flugstaubbildung Anlag geben. Hierdurch und durch Kühlung der Haube wird nicht nur
erreicht, daß entstehender Flugstaub zum großen Teil schon innerhalb der Haube niedergeschlagen
wird, sondern es wird auch die Verstaubung des frisch aufgegebenen Gutes sowie die
Verdampfung von Blei vermindert.
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'" Die Abscheidung des Staubes in heißem Zustände über dem Herd selbst
läßt sich noch durch besondere Ausgestaltung der Haube verbessern. So kann der Raum
innerhalb der Haube etwa nach Art eines Zyklons unterteilt werden, oder es wird
z. B. zwecks Änderung der. Strömungsrichtung bzw. Strömungsgeschwindigkeit der Abgase
der Raum innerhalb der Haube z. B. durch eine ringförmige Wand der Höhe nach unterteilt,
und es werden an geeigneten Stellen der Wand Öffnungen für den Durchtritt der Gase
aus dem unteren Räum in den oberen vorgesehen, an den :dann an geeigneten Stellen
die Gasabzugsrohre ansetzen.
Der sich im oberen Raum niederschlagende
Staub wird durch Rückführungen, die möglichst nahe der gekühlten Herdwand liegen,
auf den Herdgeleitet. Dieselbe Wirkung läßt sich auch dadurch erzielen, daß gegebenenfalls
bei niedrigerer Haube die Gasabzugsrohre möglichst hoch und weit ge-. macht werden.
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Bei dem Ofen gemäß dem Hauptpatent werden erhebliche Mengen von Flugstaub
und Bleidämpfen durch ungeordnete Strömung der durch den Spalt zwischen Haube und
äußerem Ofenrande und die Arbeitstüren eintretenden Luft, der sogenannten Falschluft;
gebildet. Stauungen und Wirbelbildun,-gen der Falschluft können verursachen, daß
das frisch auf die Herdbeschickung niederfallende Gut durch teilweise Verstaubung
von den Ofenabgasen in erhöhtem Maße mitgeführt wird und daß einzelne Teile des
Herdes nicht ausreichend von der eintretenden Falschluft getroffen werden. Dieses
kann Anlaß zu stellenweiser Überhitzung der Beschickung geben, die starke Bleiverflüchtigung
zur Folge hat. Um diese Quelle der Flugstaübbildüng zu: beseitigen, wird erfindungsgemäß
die Anordnung so getroffen, daß eine gleichmäßige Bewegung der Gase innerhalb der
Haube vor sich ,geht und das frisch aufgegebene Gut möglichst wenig starken Gasströmungen
ausgesetzt wird. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß bei einem Herdofen mit nur
einer Arbeitsöffnung die Arbeitstür auf die eine und der Gasabzug auf .die andere
Seite des Ofenringes gelegt, so daß sich der Gasabzug an der der Arbeitstür gegenüberliegenden
Seite der Haube befindet. Die durch die Arbeitstür eintretende Luft verteilt sich
dann gleichmäßig nach beiden Seiten. Es entwickelt sich über jeder zwischen Arbeitstür
und Gasabzug liegenden Herdhälfte eine gleichmäßige Gasströmung, ohne daß Stauungen
oder Flugstaubbildung begünstigende Wirbel entstehen. Man kann dabei die Haube groß
gestalten, um die Geschwindigkeit der Gasströmung innerhalb der Haube wesentlich
herabzusetzen: Bei einem Herd mit mehreren Arbeitstüren sind auf Grund der gleichen
Erwägungen die Abzüge für die Ofengase ungefähr in der Mitte zwischen zwei Arbeitstüren
vorgesehen. Hierdurch werden in den zwischen zwei Arbeitstüren liegenden Herdteilen
ebenfalls die günstigstenBedingungen für dieGasströmung und Wärmeabführung geschaffen.
Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die Flugstaubbildung und vor allem die
Verflüchtigung von Blei noch wesentlich herabgesetzt werden können.
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Eine restliche Entstaubung der heißen Abgase unter gleichzeitiger
Rückführung des "Flugstaubes auf den Herd läßt sich dadurch erreichen, daß zur Aufgabe
des Erzes ein rostartiges Förderband benutzt wird und daß die Abgase durch das auf
dem Förderband befindliche Gut geleitet werden. Der heiße Flugstaub haftet :dann
auf dem feuchten, ..frischen Gut, so daß er bei der Herdarbeit nicht störend wirkt.
Soll die Kühlwirkung, die durch die erfindungsgemäß erzielte gleichmäßige Gasströmung
auf dem Herd bewirkt wird, noch verbessert werden, so kann dies in einfacher Weise
durch Bebrausen der Herdbeschickung mit Wasser geschehen, wobei die Brausen am günstigsten
vor oder hinter den Stößeln der Rührmaschine angeordnet werden. Der dabei entstehende
Wasserdampf mischt sich mit den Ofengasen und bewirkt gleichzeitig auch eine Temperaturerniedrigung
derselben. Daraus entsteht der weitere Vorteil, daß bei restlicher Entstaubung der
Abgase durch eine elektrische Gasreinigung die sonst erforderliche Befeuchtungseinrichtung
-:Lberflüssig wird.
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Die Aufgabe des im passenden Verhältnis mit Kohle gemischten und gut
angefeuchteten Erzes erfolgt zweckmäßig .derart, daß eine ringförmige, mit dem Herd
sich drehende Aufgabeplätte innerhalb oder außerhalb der Haube so niedrig über der
Beschickung angebracht wird, daß eine ganz geringe Fallhöhe des Gutes sich ergibt.
Gleichzeitig wird die Be-Schickung vor dem vorzeitigen Austrocknen in der Aufgabevorrichtung
dadurch geschützt, daß der Auslauf des Beschickungsbunkers, durch den die Beschickung
auf die Aufgabeplatte gelangt, kurz vor der Einrichtung angeordnet wird, die das
Erz von der Aufgabeplatte auf den Herd abwirft. Diese Einrichtung findet vorzugsweise
bei größeren Herden Anwendung, bei: =denen die Beschickung an mehreren Stellen auf
den Herd gegeben wird. Dabei wird der Beschickungsbunker zweckmäßig mit mehreren
für sich regelbaren und gegebenenfalls völlig abschaltbaren Austragen ausgestattet.
Bei kleineren Herdöfen, bei denen nur an einer Stelle die Gutaufgabe erfolgen soll,
kann an Stelle dieser Einrichtung auch eine feststehende, an der Innenseite oder
der Außenseite der Haube liegende Aufgabevorrichtung verwendet werden, die mit Austragstellern
versehen und in sich gekapselt ist. In allen Fällen kann das Gut von der Aufgabeplatte
oder dem Austragsteller durch Rohre oder über Gleitflächen auf die Beschikkung des
Herdes geführt werden, wodurch die Staubbildung noch weiter unterdrückt wird.
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Bei Erzen, die einen heißen Ofengang verursachen, kann es vorteilhaft
sein, das frische Gut nicht auf die bereits auf dem Herd befindliche Beschickung
abzuwerfen, sondern es
in die Beschickung einzubetten. Zu diesem
Zweck wird die Gutaufgabe im Bereich der Arbeitstür angeordnet, derart, dafa das
frische Gut in der Nähe der Rückwand des Herdes an der Stelle auf die aufgebrochene
Beschikkung fällt, an der die Entfernung der Schlakken ungefähr beendet ist. Durch
Zurückschieben der durch das Aufbrechen nach dem Außenrande des Herdes gelangten
Teile der Beschickung werden diese dann über das kalte, frisch aufgegebene Gut gebracht.
Dadurch wird eine Kühlung der mittleren und unteren Herdpartien erreicht, mit der
Wirkung, daß die Temperaturen innerhalb der Beschickung nicht zu hoch ansteigen.
Hohe Arbeitstemperaturen haben bekanntlich den Nachteil, daß nicht nur die Bleiverflüchtigung,
sondern auch dieSchlackenbildung zunimmt und dieMetallausbeute erheblich sinkt.
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Die Zeichnung diene zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
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In Abb. r ist der Herdofen gemäß der Erfindung beispielsweise im senkrechten
Schnitt durch seine Drehachse und die Rühreinrichtung dargestellt.
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Die Abb. 2 und .4 zeigen zwei andere Ausführungsformen. In diesen
Abbildungen sind zwecks übersichtlicherer Darstellung die Einrichtungen für die
Drehung des Herdes, für das Aufbrechen der Beschickung, für das Abstellen der im
Bereich der letzten befindlichen Düsen sowie die Luftzuführung fortgelassen.
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Abb. 3 ist ein Schnitt nach Linie A-B in Abb. 2, Abb. 5 eine Draufsicht
von Abb. d..
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Der ringförmige Herd r (Abb. r) ist mittels Schienen 2 auf Rollen
3 drehbar gelagert. Der Antrieb, des Herdes erfolgt mittels Motors und Vorgelegen
sowie Ritzel39 und Zahnkranz 4.. Der Wind für die Düsen 5 wird dem sich mit dem
Herd drehenden Windkasten 6 durch das in der Mitte befindliche feststehende Rohr
7 z. B. von unten zugeführt. Beispielsweise mündet die vom Gebläse kommende Leitung
durch die Öffnung 8 in das Rohr 7. Die Mittung (Zentrierung) des Herdes z und die
Abdichtung des Windkastens 6 gegen das Rohr 7 erfolgen durch Gleitflächen 9 und
Dichtungsschelle to. Der Träger r r für die drehbar gelagerten Bolzen
17, 18 usw. ist am feststehenden Windzuführungsrohr 7 derart befestigt, daß
seine Drehachse ungefähr in der gleichen Ebene wie die Stößel 12 und 13 der Rührmaschine
14 liegt, die Bolzen nacheinander mit den entsprechenden Düsen zum Eingriff kommen
und diese beim Vorbeigehen an den Stößeln gegebenenfalls auch noch im Bereich der
Arbeitstür bzw. eines Teils dieses Bereichs verschließen können. `''eitere ähnliche
Einrichtungen zum Verschließen der Düsen können nach Bedarf auch an anderen Stellen
des Ofens angebracht werden.
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-14 ist die wassergekühlte Rückwand des Herdes, die sich mit
dem Herd dreht. Die Abdichtung der Rückwand 24. gegen die innere Wand 25 der feststehenden
Haube a6 erfolgt durch die Wassertasse oder den Sandverschluß 27. Die Gase strömen
aus der Haube durch weite Gasabzugsrohre 28 ab, die so angeordnet sind, daß sie
im Deckel der Haube zwischen zwei Arbeitstüren liegen. Sind mehrere Arbeitstüren
vorhanden, so erhöht sich die Zahl der Gasabzugsrohre entsprechend. Die breite und
hohe Haube 26 findet vorzugsweise bei kleineren Ofen Verwendung. Bei größeren Herden
kann die Haube, wie in Abb. a und 3 dargestellt, ausgebildet werden. Die an den
Arbeitstüren 57 eintretende Luft und die Ofengase «erden in geordneter Strömung
über den Herd geführt und steigen durch Öffnungen 58 in den oberen Teil der Haube,
der durch die Bleche 29, 30, 31 und 32 begrenzt wird. Die Öffnungen 58 befinden
sich etwa Tiber der Mitte des zwischen zwei Arbeitstüren gelegenen Herdteiles, die
Gasabzüge 28 oberhalb der Arbeitstüren. Die Gase bewirken bei einer derartigen Ausbildung
der Haube nicht nur eine gute Kühlung der auf dem Herd befindlichen Beschickung,
sondern sie geben infolge Änderung der Bewegungsrichtung, Strömungsgeschwindigkeit
und Prall den Staub, den sie noch mitführen können, zum großen Teil wieder ab. Dieser
Staub gleitet über die geneigten Flächen 29 und 3o-abwärts und gelangt in den Spalt
33, durch den er auf .dieHerdbeschickungzurückfällt. Die Gasabzugsrohre 28 sind
bei dieser Ausführungsform der Erfindung bis in den oberen Raum der Haube hinabgeführt.
Dadurch entsteht in diesem Raum eine Gasbewegung ähnlich wie in Zyklonen, wodurch
die Staubabscheidung noch wesentlich begünstigt wird.
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In Abb. q. ist die Haube a6 verhältnismäßig niedrig gehalten. Die
Gase können hierbei mit größerer Geschwindigkeit über den Herd geführt werden. Eine
Staubabscheidung läßt sich dann in den in diesem Falle sehr hoch und weit gemachten
Gasabzugsrohren 28 erreichen, die außerdem nach Art eines Zyklons ausgebildet sein
können. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung, durch die
das Gut auf den Herd gebracht wird, möglichst nahe an den Herd herabgelegt. Der
niedrige Kühlmantel 24. trägt den Aufgabering 3q., auf den die Bunkerausläufe 35
das Erz austragen. Die Bunkerausläufe mit z. B. rechteckigem Querschnitt reichen
mit ihren Wänden durch den Deckel 52 der Staubhaube hindurch bis nahezu auf den
Aufgabering.
An der im Sinne der Drehbewegung des Herdes gesehenen
hinteren Wand eines. jeden Bunkerauslaufes befindet sich ein Ausschnitt, dessen
Weite. durch Einstellung des Schiebers 36 reguliert wird. Die Beschickung wird,
kurz nachdem sie auf den Aufgabering gelangt, durch Abstreifer auf den Herd geworfen.
Der Zugang zum Windkasten und zu den Düsenreinigungsvorrichtungen erfolgt bei dieser
Anordnung von unten durch das Windzuführungsröhr, das mit Mannlöchern versehen ist.
Bei den in Abb. i und 2 dargestelltenAüsführungsformen ist dagegen der Raum oberhalb
des Windkastens offen und gegen den Gasraum über dem Herd durch die Innenwand 25
bzw. 31 der Haube abgeschlossen, so daß in diesen Raum gegebenenfalls die Beschickungseinrichtung
und die Zu-und Ableitung für das Kühlwasser gelegt werden können.
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Um die Außenwand der Haube kann noch ein Blechring 37 gelegt werden.
Das hat den Zweck,- die Luftströmung an der Außenseite der Haube zu regeln und die
Kühlung der äußeren Haubenwand zu begünstigen.
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Zur Erhaltung eines möglichst gleichbleibenden Bleispiegels auf dem
Herde läßt man das Werkblei ständig in die um den Herd herum geführte Bleirinne
48 abfließen, die.mit dem Säminel- und Gießtiegel 49 verbunden ist.