DE712557C

DE712557C - Process and device for the digestion of coarse or lumpy rock phosphates in the presence of steam in a rotary kiln

Info

Publication number: DE712557C
Application number: DEB182706D
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Kaess; Johannes Roeder
Original assignee: BAYERISCHE STICKSTOFF WERKE AG
Current assignee: BAYERISCHE STICKSTOFF WERKE AG
Priority date: 1938-04-08
Filing date: 1938-04-08
Publication date: 1941-10-21

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Glühaufschluß von körnigen oder stückigen Rohphosphaten in Gegenwart von Wasserdampf im Drehrohrofen Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Glühaufschluß von körnigen oder stückigen Rohphosphaten in Gegenwart von Wasserdampf im Drehrohrofen bei Temperaturen von oberhalb zgoobis etwa z6oo ° C unter Absaugen der entwickelten fluorhaltigen Abgase unmittelbar nach ihrer Entstehung, die Regelung der Temperaturverteilung und die Erleichterung des Ofenbetriebes. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Abgase aus der jeweils untersten, in der Reaktionszone befindlichen Gutschicht durch die unter derselben in der Drehrohrwandung angeordneten Öffnungen abgesaugt werden.Method and device for the annealing digestion of granular or lumpy Rock phosphates in the presence of steam in the rotary kiln The invention relates to a method and a device for the annealing digestion of granular or lumpy Rock phosphates in the presence of steam in a rotary kiln at temperatures of above zgoobis about z6oo ° C with suction of the developed fluorine-containing exhaust gases immediately after their emergence, the regulation of the temperature distribution and the Facilitation of the furnace operation. This is achieved according to the invention in that the exhaust gases from the bottom layer of material in the reaction zone sucked through the openings arranged under the same in the rotary tube wall will.

Bei einem zur Durchführung des Verfahrens besonders geeigneten Drehrohrofen gemäß der Erfindung ist der Ofenmantel lediglich in der Reaktionszone in an sich bekannter Weise mit Duxchbrechungen und auf der Außenseite mit einem ortsfesten Saugkasten versehen.In a rotary kiln which is particularly suitable for carrying out the process according to the invention, the furnace shell is only in the reaction zone itself known way with Duxchbruchungen and on the outside with a stationary Provide suction box.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal des Drehrohrofens sind die jeweils zur Absaugung nicht bestimmten Durchbrechungen durch einen auf deni Ofenmantel gleitenden Schirm abgedeckt. Eine besonders brauchbare Ausführungsform des Drehrohrofens besteht erfindungsgemäß darin, daß der den Ofenmantel umgebende Saugkasten gegen die Drehrohrwandung durch aus Graphit bestehende Dichtungen abgedichtet ist.According to a further feature of the invention of the rotary kiln, the Breakthroughs not intended for suction through a furnace jacket sliding screen covered. A particularly useful embodiment of the rotary kiln is according to the invention that the suction box surrounding the furnace shell against the rotary tube wall is sealed by seals made of graphite.

Das Absaugen der fluorhaltigen Abgase beim Rohphosphataufschluß unmittelbar nach ihrer Entstehung ist bereits bekannt; dieses Absaugen findet jedoch nicht aus der untersten Schicht des lediglich in der Reaktionszone befindlichen Ofengutes statt, sondern durch eine Ofenöffnung oder in den Ofen eingeführte Rohrleitung, die nur auf die obere Gutschicht wirken. Es findet also beim bekannten Verfahren kein Hindurchstreichen der wasserdampfhaltigen Gase durch die ganze Gutschicht hindurch statt. Letztere Arbeitsweise bietet aber erhebliche Vorteile, insofern zugleich mit dem Absaugen der Abgase jeweils das über der obersten Gutschicht befindliche hocherhitzte und wasserdampfhaltige -Gas in die Beschickung. hinein und durch deren ganze Schicht hindurchgesaugt wird, so daß der Aufschluß in erheblichem Maße gesteigert und auch eine außerordentlich günstige Wärmeausnutzung erreicht wird. Es sind ferner bereits Drehrohröfen mit durchlochter Wandung in der Vorbrennzone bekannt, die lediglich zum Wärmeaustausch der kurz vor Austritt aus dem Ofen befindlichen Heizgase mit dem eingebrachten Frischgut dienen. Demgegenüber werden erfindungsgemäß die fluorhaltigen Reaktionsgase unmittelbar nach ihrer Entstehung in der Reaktionszone aus dem Aufschlußgut abgesaugt. Ein Absaugen in der Vorbrennzone würde beim Glühphosphataufschluß eine rückläufige Reaktion und mithin eine Verschlechterung des Aufschlußgrades bewirken.The suction of the fluorine-containing exhaust gases in the raw phosphate digestion immediately after its origin is already known; however, this suction does not take place the lowest layer of the furnace material located only in the reaction zone instead of, but through a furnace opening or pipeline inserted into the furnace, which only act on the top layer of good. So it takes place with the known method no passage of the water vapor containing gases through the entire layer of material instead of. However, the latter method of operation offers considerable advantages, in this respect at the same time with the suction of the exhaust gases, the one above the top layer of material highly heated gas containing water vapor in the feed. in and through their whole layer is sucked through, so that the digestion is increased to a considerable extent and also an extremely favorable heat utilization is achieved. It Rotary kilns with perforated walls in the pre-combustion zone are also known, those that are only used to exchange heat shortly before the exit from the furnace Serve heating gases with the introduced fresh goods. In contrast, according to the invention the fluorine-containing reaction gases immediately after their formation in the reaction zone sucked out of the digestion material. Extraction in the pre-burning zone would occur during calcined phosphate digestion cause a negative reaction and consequently a deterioration in the degree of digestion.

In der Zeichnung ist ein Drehrohrofen gemäß der Erfindung im Längsschnitt schematisch dargestellt.In the drawing, a rotary kiln according to the invention is in longitudinal section shown schematically.

R bezeichnet den Ofenmantel, b das Ofenfutter, c den am tieferen Ende befindlichen Brennerkopf, d die Materialzuführung, e die Gutaustragung, f die das Ofenfutter durchsetzenden Kanäle, g die entsprechenden Öffnungen im Ofenmantel, lt den auf den Ofenmantel aufgesetzten Saugkasten, i den Anschlußstutzen des Saugkastens an die nicht dargestellte Absaugevorrichtung, h das den Ofen durchwandernde Reaktionsgut, 1, L' die im Schnitt getroffenen ebenso wie die nicht dargestellten Wandungen des Saugkastens, welche den Ofenmantel unter Abdichtung berühren und erfindungsgemäß aus Graphit bestehen. m bezeichnet den die jeweils nicht zur Absaugung bestimmten Öffnungen abdeckenden und den Ofenmantel umschließenden Gleitschirm. In gestrichelten Linien ist eine für den Glühphosphataufschluß geeignete Temperaturverteilung längs der Ofenachse angedeutet.R denotes the furnace shell, b the furnace lining, c the burner head located at the lower end, d the material feed, e the material discharge, f the ducts penetrating the furnace lining, g the corresponding openings in the furnace shell, l the suction box placed on the furnace shell, i the connecting piece of the suction box to the suction device, not shown, h the reaction material wandering through the furnace, 1, L ' the cut as well as the walls of the suction box, not shown, which touch the furnace shell with a seal and, according to the invention, consist of graphite. m denotes the paraglider that covers the openings not intended for extraction and surrounds the furnace shell. A temperature distribution suitable for calcined phosphate digestion along the furnace axis is indicated in dashed lines.

Der Durchmesser der Absaugeöffnungen bzw. Kanäle richtet sich natürlich nach der Stückgröße des zu behandelnden festen Stoffes. Handelt es sich bei dem Aufschlußgut beispielsweise um plättchenförmiges Rohphosphat von etwa 2o mm Durchmesser, dann wählt man einen Durchmesser der Futter- und Wandungsöffnungen von beispielsweise 5 bis 1o mm. Man erzielt hierbei den Vorteil, daß die während des Durchganges durch Abrieb o. dgl. gebildeten Pulveranteile mit den Gasen abgeführt und so die den Betrieb störenden Anbackungen vermieden werden.The diameter of the suction openings or channels is of course determined according to the piece size of the solid substance to be treated. Is it the one Digestion material, for example, platelet-shaped rock phosphate of about 20 mm in diameter, then you choose a diameter of the lining and wall openings of, for example 5 to 10 mm. One achieves the advantage that during the passage through Abrasion or the like. Powder fractions formed are carried away with the gases and so the operation disturbing caking can be avoided.

Im Betrieb des dargestellten Drehrohrofens werden die zur Behandlung des Rohphosphates dienenden Gase entweder zugleich mit der Flamme oder unabhängig davon durch das Stirnende des Ofens in diesen eingeführt und treten dann ganz oder teilweise unter der Wirkung der Absaugung durch die Materialschicht an der von den Saugkästen bestimmten Zone hindurch. Man erreicht so, daß der gasförmige Reaktionsteilnehmer während des ganzen Weges durch die Materialschicht sich auf Reaktionstemperatur befindet und so die gewünschte Beschleunigung der Reaktion bewirkt.When the rotary kiln shown is in operation, they are used for treatment of the rock phosphate serving gases either simultaneously with the flame or independently of which inserted through the front end of the furnace into this and then step completely or partly under the effect of suction through the material layer at that of the Suction boxes through certain zone. It is thus achieved that the gaseous reactant all the way through the material layer is at reaction temperature and thus causes the desired acceleration of the reaction.

Ausführungsbeispiele Ein Rohphosphat, welches mit Wasserdampf bei einer Temperatur von 1qoo bis 160o' C in gewöhnlicher Weise im Drehofen aufgeschlossen wurde, also ohne daß die Ofengase durch die Beschickung abgesaugt wurden, zeigt einen Aufschlußgradvon 66,6°/0. Ein unter den nämlichen Bedingungen der Temperatur, Durchsatzzeit und Zusammensetzung der Ofenatmosphäre behandeltes Rohphosphat gleicher Herkunft und Stückgröße zeigt bei Behandlung gemäß der Erfindung unter Absaugen der Ofengase einen Aufschlußgrad von 830/,. Durch Erhöhung der Materialschicht mittels eines eingebauten Stauringes beträgt der Aufschlußgrad bei .45 Minuten Reaktionszeit ohne Absaugen der Gase durch die Materialschicht hindurch 7o"/", mit Absaugen der Gase dagegen 88,2"/".Embodiments A rock phosphate, which with water vapor at at a temperature of 1qoo to 160o 'C in the usual way opened in a rotary kiln without the furnace gases being sucked off by the charge a degree of digestion of 66.6 ° / 0. A, under the same conditions of temperature, Throughput time and composition of the furnace atmosphere treated rock phosphate the same The origin and size of the pieces are shown in the treatment according to the invention with suction the furnace gases have a degree of digestion of 830 / ,. By increasing the material layer by means of a built-in storage ring, the degree of digestion is .45 minutes reaction time without suction of the gases through the material layer 7o "/", with suction of the Gases on the other hand 88.2 "/".

Diese Versuche wurden in einem Versuchsdrehofen durchgeführt, bei welchem die Schichthöhe nur etwa 3 cm betrug. Es ist selbstverständlich, daß bei höheren Schichten in größeren Drehöfen die Wirkung der Absaugung sich verstärkt bemerkbar macht.These tests were carried out in an experimental rotary kiln which the layer height was only about 3 cm. It goes without saying that at higher layers in larger rotary kilns the effect of the suction is intensified makes noticeable.

Claims

PAT1? NTANSL'K [iC111i: 1. Process for the annealing digestion of granular or lumpy rock phosphates in the presence of water vapor in a rotary kiln at temperatures above 1300 tns about 1600 ° C under suction, fluorine-containing exhaust gases developed immediately after their formation, characterized in that the exhaust gases from each The bottom layer of material located in the reaction zone can be sucked off through the openings arranged under the same in the wall of the rotary tube. Rotary tube furnace for carrying out the method according to claim i, characterized in that the furnace shell is provided with openings in a manner known per se only in the reaction zone and with a stationary suction box on the outside. 3. Rotary kiln according to claim 2, characterized in that the openings in the furnace shell which are not intended for suction are covered by a screen sliding on the furnace shell. 4 .. Rotary tube furnace according to claim 2 and 3, characterized in that the suction box surrounding the furnace shell is sealed against the rotary tube wall by seals made of graphite.