DE884240C

DE884240C - Verfahren zum Betriebe von Roestoefen

Info

Publication number: DE884240C
Application number: DES19884D
Authority: DE
Original assignee: Friedrich Siemens AG
Current assignee: Friedrich Siemens AG
Priority date: 1940-03-02
Filing date: 1940-03-02
Publication date: 1953-07-23

Description

Verfahren zum Betriebe von Röstöfen Zum Rösten von Eisenerzen dienen vielfach Schachtöfen, die mit Gasen, beispielsweise Lichtgas, beheizt werden, welche durch im unteren Ofenteil angeordnete Düsen eingeführt werden. Das zu röstende Erz wird am oberen Ende des Ofens aufgegeben und sinkt dann im Gegenstrom zu den hochsteigenden Heizgasen nach unten, wo es abgezogen wird. Am unteren Ende des Ofens tritt gleichzeitig die Verbrennungs- und Spülluft ein, die sich beim Vorbeiströmen an dem niedersinkenden heißen. Röstgut erhitzt, wodurch das Röstgut nicht nur abgekühlt wird, sondern auch ein großer Teil der in dem Röstgut enthaltenen fühlbaren Wärme dem Röstprozeß wieder zugeführt werden kann. Die Rösttemperatur richtet sich nach der Art des jeweilig vorliegenden Röstgutes; insbesondere bei wärmeempfindlichen Erzen muß sie so genau wie möglich eingehalten werden, weil anderenfalls entweder die Ofenleistung ,zu gering wird oder zu hohe Temperaturen an den Düsenmündungen entstehen, die die Bildung von Schmolz bewirken. Dies gilt beispielsweise für die eisenarmen deutschen Erze, die vor ihrer Verhüttung im Hochofen zweckmäßig einer Röstung unterworfen werden sollen, welche bei Temperaturen von etwa q.oo bis 9oo° C durchgeführt werden muß. Die höchste Ofenleistung wird erreicht, wenn die zulässige Höchsttemperatur gleichmäßig über den Ofenquerschnitt verteilt ist. Bei großen Ofen ist dies indes schwer zu erreichen, weil das Brenngas nur durch Einzelne Düsen zugeführt werden kann und dann an den Düsenmündungen Temperaturmaxima entstehen.
Diese Temperaturmaxima können jedoch vermieden werden, wenn erfindungsgemäß die Brenndüsen so durchgebildet werden, daß außer dem Brenngas noch ein temperaturdämpfendes, Sauerstoff enthaltendes Fluidum der Düsenmündung zugeführt wird, das die zu hohe Mündungstemperatur auf ihre zulässige Höhe herabmindert.
Hierzu wird bei solchen Erzen, die bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, wie beispielsweise 4oo° C, geröstet werden sollen, ein Teil der am oberen Ende des Ofens, d. h. an der Ofengicht, entweichenden Abgase den Brenngasdüsen wieder zugeführt, so ,daß diese Abgase zusammen mit den Brenngasen in den Ofen strömen und hier- eine Dämpfung sowie Vergleichmäßigung der Temperatur bewirken. .
Wenn dagegen Erze geröstet werden sollen, die die Anwendung von Rösttemperaturen bis zu etwa 9oo° C gestatten, wird an Stelle von Abgas kalte Verbrennungsluft oder auch Abgas zusammen mit kalter Verbrennungsluft durch die Brenndüsen eingeführt. Wird in diesem Falle mit Gichtgas mit einem Heizwert von etwa goo kcal/ms gearbeitet, ergeben sich bei Verwendung von kalter Verbrennungsluft Verbrennungstemperaturen von etwa x ioo° C, die einer Temperatur des Röstgutes von etrwa goo° C entsprechen. Auch bei dieser Arbeitsweise können die Temperaturen vor den Düsen nie zu hoch werden. Ferner wird die Wärmeverteilung über den Gesamtofenquerschnitt nicht ungleichmäßig, was beides der Fall sein würde, wenn das Brenngas mit der Luft zur Verbrennung käme, die sich an dem warmen Röstgut bereits vorgewärmt hat.
In der Zeichnung ist -ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Abb. i schematisch einen Röstofen mit der Abgasrückleitung, Abb.2 und 3 einen Längs- und Querschnitt durch eine Düse und -Abb. 4 einen Teillängsschnitt durch eine Düse in einer anderen Ausführungsform.
In den Röstofen i wird an seinem oberen Ende :2 ,das Rohgut eingefüllt, das am unteren Ofenende 3 abgezogen wird. Ebenfalls am unteren Ofenende 3 erfolgt .die Zufuhr der Verbrennungs- und Spülluft, die dann im Gegenstrom zu dem absinkenden Röstgut bis zu den Düsen 5 hochsteigt, wobei. sie sich unter Abkühlung des Röstgutes erhitzt. Sie wird in :erheblichem Überschuß zugesetzt und dient außer zur Verbrennung der Brenngase noch zur Wärmerückgewinnung und zur Herabsetzung des Partialdruckes der Kohlensäure.
Der Ofen arbeitet mit verhältnismäßig hohem Unterdruck, .der etwa Zoo mm WS an der Gicht 2 und etwa ioo mm WS am unteren Ofenende 3 beträgt. Von der Gicht :2 des Ofens i zweigt eine Abgasrückfii'hrleitung 4 -ab, die in die als Ganzes mit 5 bezeichneten, in den Ofen hineinragenden Brenndüsen mündet und über einen in geeigneter Weise angeordneten Ventilator von geeigneter Bauart einen regelbaren Teil .des Abgases den Düsen wieder zuführt. Diese Düsen sind in zwei übereinanderliegend-en Reihen versetzt gegeneinander angeordnet, wodurch die Brennzone vergrößert wird und das Gut auch leichter zwischen zwei Düsen absinken kann. Diese Düsen sind einzeln regelbar und beispielsweise an eine zwischen den beiden Düsenreihen angeordnete Sammelleitung angeschlossen, die ihrerseits mit der Abgasrückführleitung 4 in Verbindung steht.
Wie Abb.2 zeigt, besteht jede Düse aus einem zentralen Brenngaszuführungsrohr 6, das von einem Ringraum 7 umgeben ist, in den der an die Abgasrü ckführleitung 4 angeschlossene Stutzen 8 mündet. An diesen Ringraum schließt sich nach außen ein weiterer Ringraum g an, der von Kühlwasser durchströmt ist, welches durch den Rohrstutzen io zu- und durch den Rohrstutzen ii abgeleitet wird.
Bei der in Abb.4 dargestellten Ausführungsform der Düse wird das Brenngaszuführungsrohr 6 nicht so weit durchgeführt wie der Ringraum 7, so daß also schon vor seinem Austreten aus der Düse das Brenngas von rückgeführtem Abgas umhüllt ist. Die Zuführung des Abgases und des Brenngases kann aber auch so erfolgen, daß das Abgas durch das Rohr 6 und das Brenngas durch den Ringraum 7 in den Ofen strömt.
Wenn an Stelle von rückgeführtem Abgas Kaltluft zugeführt wird, tritt diese entweder durch den Ringraum 7 oder .das zentrale Rohr 6 in den Ofen ein, und zwar infolge des im Ofen herrschenden Unterdruckes automatisch. Die Regelung der Kaltluftmenge kann in an sich bekannter Weise erfolgen.
Wie .die Erfahrung gezeigt hat, bilden sich bei Schachtöfen des öfteren Randfeuer, die nach den Feststellungen der Erfinderin darauf zurückzuführen sind, daß sich unterhalb der kreisförmigen Brenner Hohlräume bilden, in denen sich Brenngase sammeln. Um diesen Nachteil zu beheben, wird in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes vorgeschlagen, die Düsen in ihrem unteren Teil dem Böschungswinkel des Röstgutes anzupassen, wie dies in den Abb. 2- bis 4 durch die mit i2 bezeichnete konisch zulaufende Verlängerung veranschaulicht ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betriebe von Röstöfen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergleichmäßigung der Temperatur über den Gesamtofenquerschnitt und zur Herabminderung unerwünschter Temperaturmaxima an den Düsenmündungen gleichzeitig mit den Brenngasen den Düsen (5) am Düsenmund ein temperaturdämpfendes Fluidum zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Leitung (4) rückgeführtes Abgas den Düsen- (5) zugeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den Düsen (5) Kaltluft zugeleitet wird. -. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den Düsen (5) durch die Leitung (.
4) rückgeführtes Abgas und Kaltluft zugeleitet wird.
5. Düse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngas durch ein zentrales Rohr (6) und das Abgas durch -einen dieses Rohr umgebenden Ringraum (7) zugeführt wird, an den die Abgasrückleitung (4.) mittels eines Stutzens (8) angeschlossen und der seinerseits von einem Kühlmantel (9) umgeben ist, durch den Kühlwasser strömt.
6. Düse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas durch -ein an die Abgasrückführleitung (d) angeschlossenes zentrales Rohr (6) und das Brenngas durch einen dieses Rohr umgebenden Ringraum (7) zugeführt wird, der seinerseits von einem Kühlmantel (9) umgeben ist, durch den Kühlwasser strömt.
7. Düse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngas durch ein zentrales Rohr (6) und die Kaltluft durch einen dieses Rohr umgebenden Ringraum (7) zugeführt wird, der von einem Kühlmantel (9) umgeben ist, durch den Kühlwasser strömt. B.
Düse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltluft durch ein zentrales Rohr (6) und das Brenngas durch einen dieses Rohr umgebenden Ringraum (7) zugeführt wird, der von einem Kühlmantel (9) umgeben ist, durch den Kühlwasser strömt.
9. Düse nach den Ansprüchen 5 und 7, da-,durch gekennzeichnet, daß das das Brenngas zuführende Rohr (6) verkürzt ist (Abt. q.). 1o. Düse nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Hälfte durch eine nach unten konisch zulaufende Verlängerung (12) dem Böschungswinkel des Röstgutes angepaßt ist. 1i. Anordnung der Düsen nach den Ansprüchen 5 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß sie an eine mit der Abgasrückführleitung (_) in Verbindung stehende, zwischen den beiden Düsenreihen vorgesehene Sammelleitung angeschlossen und einzeln regelbar sind.