DE685548C - Verfahren und Drehrohrofen zum Erhitzen von Kohle - Google Patents

Verfahren und Drehrohrofen zum Erhitzen von Kohle

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DE685548C
DE685548C DES125217D DES0125217D DE685548C DE 685548 C DE685548 C DE 685548C DE S125217 D DES125217 D DE S125217D DE S0125217 D DES0125217 D DE S0125217D DE 685548 C DE685548 C DE 685548C
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Germany
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heating
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spherical
gases
furnace
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FINANC DE TRANSPORTS ET D ENTP
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00Retorts
    • C10B1/10Rotary retorts

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

  • Verfahren und Drehrohrofen zum Erhitzen von Kohle Die L_rfitidutig betriitt ein Verfahren zum Erhitzen von Kohle allein oder in Mischung tnit anderen Stoffen zum Überführen ihrer "feile in den kugelförmigen Zustand (Kugelkohle), wobei das-Ausgangsgut ständig umgerührt wird, sowie einen Drehrollrofen zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • 1)as Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Ausgangsgut je nach seiner Art sehr rasch genau auf die Verkugelungstemperatur gebracht wird, was an dein kugelförmigen Zustand der Körner erkennbar ist, dabei die ganze Masse gleichmäßig durch' und durch erhitzt, die Höchstgeschwindigkeit der Erhitzung in der Verkugelungszone herbeigeführt, die Masse während des Erhitzens (lauernd unigerührt wird, ohne das Abscheiden derjenigen Dämpfe zu begünstigen,' die sich in der Nähe der V erkugelungstemperatur bilden. und daß eine örtliche Überhitzung, eine unregelmäßige oder unigleichmäßige 13eheizurig der Körner des Gutes in allen ihren Teilen vermieden und die das Gut in der Verkugelungszone inngebende Atmosphäre erhalten wird. Hierdurch wird zum ersten Male die Erzeugung von Kugelkohle ittt Großbetrieb und das Herstellen hochwertiger I'reßlinge ohne Bindemittel daraus ermöglicht.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis des Zusammenwirkens verschiedener Bedingungen, die nachstehend im einzelnen erörtert werden sollen.
  • i. Heizungsgeschwindigkeit. Die Verkugelung der Kohlekörper, d. h. die Unterwerfung aller fließbaren Bestandteile einer Temperatur, die etwas höher liegt als die Tetltperatur des Beginns der Erweichung, bei stä ledigem Umrühren des Eintragsgutes und Erhaltung der sich bei Beendigung der Beheizung bildenden Phenolatmosphäre wird durch eine Steigerung der Geschwindigkeit der Erhitzung begünstigt. Die Kohle muß, je nach ihrer Art, auf eine ungefähr zwischen 35o° und 5oo° betragende Temperatur erhitzt werden und dieses in ungefähr 15 bis 30 Minuten. Mit anderen Worten, die Temperaturzunahme des zu behandelnden Gutes muß etwa 15' bis 30° je Minute betragen. Die dabei zu erreichende Endtemperatur ist die Verkugelungstemperatur, was man aus dem kugelförmigen Zustand der Körner durch den Augenschein feststellen muß. Die Geschwindigkeit der Erhitzung steht mit der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens in weitgehender Übereinstimmung.
  • 2. Um eine gleichmäßige Kugelkohle zu erhalten, muß dafür gesorgt -,werden, daß alle Körner des gesamten in Behandlung genominenen Gutes durch und durch eine gleiche Temperature höhung erfahren und daß sich die Endtemperatur so wenig wie möglich von der genauen Verkugelungstemperatur entfernt.
  • Im Zeitpunkt des Übergänges der Kohlekörner in die Kugelform darf die Endtemperatur von der genauen Verkugelungstemperatur nicht mehr als 5° abweichen. Diese Temperatur muß sowohl in allen Teilen des Eintragsgutes als auch in jedem einzelnen Kohlekorn innegehalten werden.
  • 3. Es muß sorgfältig jegliche örtliche Überhitzung des Gutes vermieden werden, um das Ankleben von Teilchen oder denen Massewerden zu verhüten.
  • 4. Die Kugelkohle muß während der Behandlung und auch bis zum Verlassen des Drehrohrofens oder dem Eintritt der Presse locker bleiben.
  • 5. Man muß dafür Sorge tragen, den Abgang der Dämpfe, die sich im Zeitpunkt des Überganges der Kohlekörner in den kugelförtnigen Zustand bilden, hintanzuhalten. Die Kohle muß die Eigenschaft, sich fettig anzufühlen, beibehalten, also als ob es sich um eine mittels Gasatmosphäre durchtränkte Masse handele.
  • Falls während der Zeit, in der die Kohlekörner den Kugelzustand annehmen oder, nachdem dies geschehen ist, eine zu starke Bewegung derselben erfolgt und daher der Brüden, in dem diese banden, ausgetrieben wird, verliert die Kugelkohle die Eigenschaft, sich fettig anzufühlen, wird trocken und für das Pressen unbrauchbar.
  • Um einen Höchstbetrag im Zeitpunkt des Überganges in den kugelförmigen Zustand und bis zum Freisetzen der Masse zu erbalten sowie zu verhindern, daß sich die Phenolatmosphäre, in der die Kohlekörner bei der Verkugelung baden, entweicht oder durch Luft oder Wasserdampf oder andere Gase verdünnt wird, die sich an anderen Stellen des Ofens bilden, ist es unbedingt geboten, daß sich die Verkugelung in einer besonderen, genügend gasdichten Kammer vollzieht, um so in dieser Kammer eine Phenolatmosphäre aufrechtzuerhalten, die der Außenluft gegenüber einen geringen Überdruck aufweist.
  • Zur Durchführung des Verfahrens dient ein ebenfalls zur Erfindung gehörender Drelirolirofen, von dem eine Ausfiihrungsform in der Zeichnung beispielsweise dargestellt ist. Es zeigen: Fig. i einen Längsschnitt durch den ganzen Ofen, hig. 2 einen Querschnitt durch das Drehrohr mit der Wiedergabe der Arbeitsweise der an der Innenwand desselben befindlichen radialen Mitnehmer für das Eintragsgut, Fig.3 einen entsprechenden Querschnitt mit nach rückwärts geneigten Mitnehmern. Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Bruchstück des Rohres mit der Lagerung der Mitnehmer in diesem, Fig. 5 einen schaubildlichen Schnitt eines Rohrteils mit Scheidewand und schraubenförmigem Durchtrittskanal für das Gut.
  • Der Ofen besteht aus dem Drehrohr oder der Trommel i, deren Abmessungen sich nach der Menge des herzustellenden l,nderzeugnisses richten und die in der üblichen, nicht dargestellten Weise gelagert und angetrieben wird. Der größte Teil der Trommel dreht sich im Innern einer Heizkammer 2, die von Mauerwerk 3 umschlossen ist, das gleichzeitig auch die Wände einer Brennkamnier.I bildet. Die äußersten Enden der Trommel i sind gasdicht abgeschlossen (in der Zeichnung nicht dargestellt). In dem stromaufwärts gelegenen Teil der Brennkammer 4. befindet sich der oder befinden sich die Brenner 5. Die entstehenden Flammen und Verbrennungsgase ziehen durch die Kammer 4 bis zum rückwärtigen Ende des Ofens, kehren dann in Pfeilrichtung durch die Heizkaminer2 zurück. bestreichen dabei die Trommel und ziehen schließlich durch den Abgaskanal a1).
  • Der Querschnitt der Heizkammer 2 ist derart gering bemessen in bezug auf den Trommeldurchmesser, daß diese Kammer eine erhöhte Geschwindigkeit der sie durchziehenden und dabei die Trommel i bestreichenden Heizgase herbeiführt, was für die Wärmeübertragung vorteilhaft ist. Diese Durchgangsgeschwindigkeit der Heizgase kann noch dadurch gesteigert werden, tlaß ihr I2atuninhalt.vergrößert wird, indem man z. I3. einen Teil der verbrannten Gase in die Brennkammer stromabwärts von der Feuerung oder den Brennern wieder einführt, Zu diesem Zweck ist eine Abzweigung 7 aus der die Ab-ase zum Schornstein führenden Leitung.8 vorgesehen. Diese Abzweigung 7 endet in einer Düse 9, und die Mischung der wiedereingeführten Gase tnit den frischen Verbrennungsgasen wird durch die Venturigestalt erleichtert, die zweckmäßig dem Teil io der Brennkammer gegeben wird. Außer der Verbesserung der Wärmeübertragungsbedingungen, die hierdurch erzielt wird, hat man den wichtigen Vorteil, daß die Temperatur der Gase durch die Mischung auf einen solchen Wert herabgesetzt wird, daß die Möglichkeit eines örtlichen Überhitzens und des Beschädigens der Trommel in der heißesten Zone des Ofen vermieden wird.
  • l'brigetls kann dieses Venturirohr an der Stelle des Verbrennungsraumes, an der ein Wiedereinführen von Gasen stattfindet, dazu dienen, im Bedarfsfalle einen Unterdruck im stromabwärts gelegenen Teil der Brennkammer und damit einen Zug oder zusätzlichen Zug für den Betrieb der Brenner oder der Feuerung hervorzurufen.
  • 1?in Gebläse i i für das Wiedereinführ=en der Gase und ein Regelventil 12, wie gegehenenfalls auch ein zusätzliches Regelventil 12', ermöglichen, die Menge der in den Gasstrom zurückgeführten Gase zu regeln und zu beherrschen. 13 und 14 sind geeignete Versclili.isse, die die Heizkammer 2 gegen die Außenluft abdichten.
  • Aus Fig. i geht hervor, daß das Rohr durch eine Trennwand 17 in zwei Abteile 1 5 und 16 zerlegt ist. In dein Abteil 15 wird das in Behandlung befindliche Gut, beispielsweise Kohle oder ein Gemisch von hoble, das in den kugelförmigen Zustand übergeführt werden soll, zunächst getrocknet. In dem Abteil 16 erfolgt die Beheizung bis zur l.Jmformung cles Kohlegutes in den kugelförmigen Zustand. I-lier entwickeln sich Teerdämpfe, wie auch die ersten Destillationsgas.e. Um die Atmosphäre in dieser Zone durch das Vorhandensein von Luft oder Wasserdampf oder anderen Gasen, die sich aus der Kohle bei niedriger "Temperatur abscheiden, nicht zu verdünnen, ist für eine dichte Trennung zwischen den beiden Abteilen 15 und 16 gesorgt. llierzu dient die Scheidewand 17, die so gestaltet ist, daß sie an sich dicht ist, aber dennoch ein leichtes Fortbewegen des Kohlegutes rrmö glicht. Hierzu wird die Trennwand vorteilhaft finit einem ein- oder niehrgängig,.etl schraubenförmigen Kanal versehen, in welchem sich dauernd eine gewisse Menge Kohle sammelt" und selbsttätig einen dichten Verschluß zwischen den beiden Abteilen herstellt. Wie z. L. aus Fig. 5 hervorgeht, läuft ein Kanal :2o geeigneten Querschnittes ani Umfang der Trennscheibe 17 entlang. Ein Leitflügel 21 verursacht das I?intreten des Gutes durch eine in der Scheibe vorgesehene Üfinutlg 22, und nach vollzogener Umdrehung tritt (las Gut in die hatnaier 16 durch eine andere ()ffilulig 23, sobald es den Wandteil 2d. trifft.
  • Falls beabsichtigt ist, in dein Drehrohrofen verschiedenartige Kohle zu behandeln, wird vorteilhaft die Trennwand 17, 20 mittels Preßbolzen 26 eingebaut, die in den Ringen 25, welche einen Teil der Trennwand bilden, vorgesehen sind. Statt ihrer können auch andere Mittel zur Verwendung gelangen, nur müssen diese die Lage der Trennwand im Rohr so zu verändern gestatten, daß dadurch die Rauminhalte der Abteile 15 und 16 wie auch die Temperatur, bei welcher die Kohle aus dem einen Abteil in das andere übergeht, verändert werden können.
  • Was das Fortbewegen der Kohle betrifft, so hat die Erfahrung gelehrt, daß bei Trommeln finit glatter Innenwand eine Art Schaukeln des Gutes mit stoßweisem Fortbewegen desselben eintritt, während dessen die Masse nicht umgerührt wird. Als Folge davon zeigt sich eine unregelmäßige Erwärmung.
  • Bei dem Gegenstand der Erfindung ist die Innenwand der Trommel auf der ganzen Länge mit einer Anzahl von Mitnehmern 18 versehen, die beispielsweise aus in geeigneter Weise angebrachten Winkeleisen bestehen und welche z. B. an kingen ig mittels Bolzen ig' abnelunbar befestigt sind.
  • Für das Wesen der Erfindung ist es nun von Bedeutung, daß diese Mitnehmer eine bestimmte \eigutig und besondere Anordnung erhalten, durch welche eine Durchmischung des Kohlegutes infolge regelmäßigen Wendens desselben ohne Abstürzen, oder mit nur beschränktem Abstürzen gesichert und ein lZegeln des Fortbewegens des Gutes durch den Ofen erreicht wird.
  • Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß bei radial gerichteten @litnehmern 18 das Kohlegut sie erst dann vollständig verläßt, wetm sie die waagerechte Diametralebene des Drehrohres tim einen solchen Betrag überschritten haben, daß ihre Neigung dein Gleitwinkel der Kohle auf Blech entspricht (z. B. 35°). Dadurch bleibt ein Teil der Kohlekörner zu lange mit dein Blech des Mitnehrners in Berührung und kann daher überhitzt werden, wonach die Körner frei von einer recht großen Höhe abstürzen, was ein zu starkes Entweichen von flüchtigen Bestandteilen begünstigen würde, es sei denn, daß die Körner an dem Blech kleben, wodurch aber die Bildung von Zusatninenballungen eingeleitet wird, die bald erhärten und als Klumpen in die Masse abstürzen.
  • Neigt inan indessen die Mitltehiner nach rückwärts in bezug auf den Drehsinn der Trommel, darin kann inan ein besseres Wenden des Kolitegutes und ein viel rascheres Ableiten der von den Mitnehmern erfaßten Kohle erzielen. In der Tat zeigt 3 eine tun etwa 5o° nach rückwärts gerichtete iNeigung der Mitnehmen Das hat zur Folge, doll der Gleitwinkel der Kohle gegenüber Blech (z. B. 35° in bezug auf die Waagerechte) erhalten wird, wenn der Mitnehmer sich noch erheblich unter der waagerechten Diametralebene der Trommel befindet. Diese Anordnung ist besonders wichtig für das Abteil 16 in jenem Bereich, in dem die Umformung der Kohlekörner in den Kugelzustand eintritt; denn sie verhindert ein übermäßiges Abscheiden von flüchtigen Bestandteilen ebenso wie das Ciberhitzen eines Teils des Kohlegutes, die beide die Körner als für die unmittelbareWarmverpressung ungeeignet machen.
  • Andererseits können die Mitnehiner im Verhältnis zur Richtung der Rohrerzeugenden parallel oder nach rückwärts- oder nach v orwärts geneigt angeordnet sein. Die zur Rohrerzeugenden parallelen M@inkeleisen (Stellung ac, Fig. q.) können als neutral angesehen werden; denn ihre Wirkung besteht nur darin, das Umrühren der 'Masse ohne Beeinflussung ihres Fortschreitens herbeizuführen. Die in bezug auf die Rohrerzeugende nach vorn geneigten Winkeleisen (Stellung b, Fig. 4) verursachen ein gleichzeitiges Vorschieben und Wenden des Gutes und bewirken somit eine Beschleunigung seines Fortschreitens. Die in bezug auf die Rohrerzeugende rückwärts geneigten Winkeleisen (Stellung c, Fig.4) sind bestrebt, das Gut während des Wendens zurückzudrängen und haben daher verzögernde Wirkung.
  • Dank dieser Eigenschaften kann man durch eine geeignete Anordnung der Mitnehmer die Art des Fortschr; itens der Masse entlang der Trommel regeln und dementsprechend der Art der Beheizung ein gewisses Gesetz aufdrücken.
  • So kann die Neigung der Mitnehmer in Längsrichtung und auch ihre :Neigung in bezug auf den Drehsinn der Trommel i an verschiedenen Stellen des Ofens wechseln, wie sie auch schließlich für die Länge eines und desselben Abteils verschiedenartig sein kann. Damit hat man ein 'Mittel, um in den verschiednen Teilen des Ofens die Durchgangsgeschwindigkeit des Kohlegutes und, bei gleichbleibender Durchsatzinenge, die Dicke der Kolileschicht entsprechend zu verändern. .
  • Handelt es sich um sehr fette Kohle, (tann kann man Bach dem Eintritt des Kugelzustandes das Abscheiden eines erheblichen Teils der firn l'herniaß vorhandenen flüchtigen Bestandteile lierbeiführcn, wenn man die 1litnehiner 18 in der Zone des stromabwärts gelegenen I=ndes des Ofens itT der Weise anordnet, (Maß clas Wenden der Masse verstärkt Wird, indem man den Winkeleisen 18 sei es eine schwache Riickwärtsneigung erteilt, sei es eine Neigung im rechten Winkel, sei es schließlich eine \ eigung nach vorn in betuauf die Drehrichtung der "Trommel i und ihnen gegebenenfalls eine verhältnismäklig schwache Längsneigung nach vorn oder gar keine Längsneigung oder eine nach rückwärts in bezug auf das Fortbewegen des Gutes gerichtete Längsneigung gibt.
  • Wie aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht, sind die 'Mittel trotz ihrer höchsten Einfachheit durchaus ausreichend, um eine niöglichst- günstige Heizung für die in Betracht kommende Wärmebehandlung mit großer Leichtigkeit und großer Genauigkeit der Regelung herbeizuführen. Die zugeführte Wärme wird durch die ganze Masse des in Behandlung genommenen Gutes gleichmäßig verteilt, und dieses wird ständig in der für die Umsetzung günstigsten Atmosphäre gehalten. Trotz des innigen Durchniischens tritt nur ein Mindestmaß an Zerkleinerung der Körner und Staubbildung auf. ,

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE -. i. Verfahren zum Erhitzen von Kohle allein oder in Mischung mit anderen Stoffen zurn L"berführen ihrer Teile in den kugelförmigen Zustand (Kugelhohle), wobei das Ausgangsgut ständig umgerührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut je nach seiner Art sehr rasch genau auf die Verkugelungstemperatur gebracht wird, was an dein kugelförmigen Zustand der Körner erkennbar ist, dabei die ganze Masse gleichmäßig durch und durch erhitzt, die Höchstgeschwindigkeit der Erhitzung in der Verkugelungszone herbeigeführt, die blasse während des 1?rhitzens dauernd umgerührt wird, ohne das Abseheiden derjenigen Dämpfe zu begünstigen, die sich in der Nähe der Verkugelungstemperatur bilden, und daß eine örtliche llberhitzung, eine unregelinäßige oder @ ungleichmäßige Beheizung der Körner des Gutes in allen ihren Teilen vermieden und die das Gut in der Verkugelungszone umgebende Atmosphäre erhalten wird.
  2. 2. Drehrolirofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i. gekennzeichnet durch eine (las Drehrohr (i) finit geringem Querschnitt umgebende Heizkaminer (2), die die Heizgase dein Ofen entlang und uni (las Drehrohr herum in einem dem Fortschreiten der Kohle entgegengesetzten Sinne strömen liißt, eine zwischen der Feuerung (5) uns der Ileizkaminer befindliche Brennkaninier (-4), eine Z orrichtung (6, ; , c), i o ) zum Wiedereinführen eines regelbaren Teils der verbrannten Gase aus der Heizkammer in die Brennkammer (.4) stromabwärts in bezug auf die Feuerung und stromaufwärts in bezug auf die Heizkammer und im Innern des Drehrohres befindliche Mitnehmer (i8) für das Eintragsgut, deren Längs- und Querneigung in den verschiedenen kohrzonen der Art des Eintragsgutes anpaßbar sind.
  3. 3. Drehrohrofen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine die Verkugelungszone von den übrigen Zonen trennende Zwischenwand (i7), die den Durchgang der Beschickung zuläßt, aber gegen den Durchgang von Gasen dichtet.
DES125217D 1935-12-12 1936-12-06 Verfahren und Drehrohrofen zum Erhitzen von Kohle Expired DE685548C (de)

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DES125217D Expired DE685548C (de) 1935-12-12 1936-12-06 Verfahren und Drehrohrofen zum Erhitzen von Kohle

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DE (1) DE685548C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1180344B (de) * 1954-04-22 1964-10-29 Stamicarbon Verfahren zur Herstellung von Presslingen, insbesondere Brennstoffpresslingen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1180344B (de) * 1954-04-22 1964-10-29 Stamicarbon Verfahren zur Herstellung von Presslingen, insbesondere Brennstoffpresslingen

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