NO134703B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte for varmebehandling av materialer, særlig malmer, hvor materialet fores suksessivt gjennom for—behandlings-, for-herdings- og sluttvarme-behandlingssoner og forste og andre kjolesoner,

idet luft fra den forste kjolesone opphetes av en varmeenergikilde som avgir oppvarmede gasser som fores i motstrom til materialet gjennom slutt-varmebehandlingssonen og inn i for-herdings-og for-behandlingssonene, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at: a) luft fores gjennom den andre kjolesone og forbifores utenom slutt-varmebehandlingssonen og for-herdingssonen og fores

gjennom materialet i for-behandlingssonen.

b) luft fra den andre kjolesonen opphetes ved hjelp av en varmeenergikilde som er uavhengig av den varmeenergikilde som

anvendes for å oppvarme luft fra den forste kjolesone, i det minste inntil materialet som er oppvarmet i slutt-varmebehandlingssonen kommer inn i den andre kjolesone, og

c) deretter overfores varme på i og for seg kjent måte fra materialet i den andre kjolesone til den luft som passerer

derigjennom og denne oppvarmede luft anvendes for å varmebehandle materialet i for-behandlingssonen.

A■

Oppfinnelsen vedrorer også et apparat for utfbrelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen omfattende strukturer som avgrenser minst et for-behandlingskammer for materialet forsynt med en innlopsåpning for materialet, et kammer for for-herding av materialet, et kammer for slutt-oppvarming av materialet forsynt med en innlopsåpning for materialet vendende mot for-herdingskammeret, en brenner anbragt ved utlopsåpningen for materialet i slutt-oppvarmingskammeret, et forste kjolekammer og et andre kjolekammer, idet disse kammere er forbundet i serie og for å avgrense en materialstrom gjennom for-behandlingskammeret, for-herdingskammeret, sluttoppvarmingskammeret, det forste kjolekammer og det annet kjolekammer og idet strukturene avgrenser en passasje for motstrom av gasser fra det forste kjolekammer gjennom slutt-oppvarmingskammeret til for-herdingskammeret, og det særegne ved apparatet i henhold til oppfinnelsen er at: a) en forste ledning er forbundet ved sin ene ende med det annet kjolekammer ved et punkt hvor luft som har passert

gjennom materialet i kammeret kan fjernes derfra,

b) en annen ledning er forbundet ved sin ene ende med for-herdingskammeret ved et punkt som ligger på den motsatte side

av materialstrbmmen i forhold til gass-strbmmen gjennom passasjen idet den andre ende av den annen ledning er forbundet med for-behandlingskammeret,

c) den annen ende av den forste ledning er forbundet med den andre ledning, d) en tredje ledning er forbundet med for-behandlingskammeret, ved et punkt som ligger på den motsatte side av materialstrbmmen i forhold til den annen ende av den andre ledning og mellom for-herdingskammeret og innlbpsåpningen for materialet i for-behandlingskammeret, for å fjerne gasser fra for-behandlingskammeret, og, : e) en brenner er forbundet med den forste ledning og drives av en varmeenergikilde uavhengig av brenneren, for

å oppvarme luft som strommer gjennom den forste ledning under igang-kjbring av prosessen, for varmt materiale fra slutt-oppvarmingskammeret er kommet inn i det annet kjolekammer og under andre driftsperioder når det trenges mere varme enn den som gjenvinnes fra materialet i det annet kjolekammer.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.

US.patentskrift nr. 2.466.601 omhandler et system hvor mineraler avsettes på en vandrerist og fores gjennom et tbrrekammer og et herdekammer og fores derpå gjennom en roterende ovn for sluttherdinc Varme gasser i ovnen oppheter materialene til hbye temperaturer,

og gassene passerer deretter fra ovnen for å for-herde og derpå torre materialet for de slippes ut gjennom en skorsten til atmosfæren ved forholdsvis lave temperaturer.

Et antall metoder for herding av en rekke materialer er med hell gjennomfbrt i slike apparater. Jernmalm, kalksten og kalksten med leire er eksempler på slike materialer, og eksempler på slike prosesser er ikke bare beskrevet i US. patentskrift nr. 2.466.601, men også i US.patentskrifter nr. 2.580.235, 2.925.336, 3.110.483, 3.110.751, 3.313.534, 3.416.778, 3.653.645 og 3.671.027.

Et problem knyttet til driften av det i US.patentskrift nr. 2.466.60 beskrevne system er oppnåelsen av en passende termodynamisk likevekt mellom de varmemengder som tilfores for torre-, for-herdings- og slutt-herdingstrinnene. Dette problem oppstår da det for hvert materiale finnes tre faktorer som bestemmer de bnskede temperaturer innenfor disse systemer. Den forste faktor er at det for hvert material finnes en kjent eller bestembar varmetilfbrsel og temperaturnivå til hvilket materialet må slutt-opphetes i den roterende ovn. En annen faktor er at hvert material også har et bestembart temperaturnivå og total varmetilfbrsel som er nbdvendig for å oppnå den bnskede for-herding, for materialet utsettes for de meget hbye temperaturer i ovnen. En tredje faktor er at hvert material også har en kjent eller bestembar bnsket " maksimal, gasstemperatur for torring av materialet slik at vanndamp ikke dannes så hurtig at materialet brytes opp

til så små partikler at det dannes for store stovmengder.

Således vil et material som krever en forholdsvis lav torretemperatur (for å hindre at materialet brytes opp til partikler) kreve et forholdsvis stort gassvdlum (for fullstendig å torre materialet), mens et material som kan tåle en forholdsvis hby torretemperatur kan kreve et forholdsvis lite volum av torregasser.

Selvom visse materialer brenner med delvis eksoterme reaksjoner (f.eks. magnetitt-malm), er det likevel for alle materialer slik at temperaturen og volumet av de gasser som bevirker slutt-opphetningen og derfor bestemmer ovnsstorrelsen, er bestemmende faktorer for temperaturen og volumet av de gasser som fjernes fra ovnen for å for-herde og torre materialet på risten. Derfor bestemmer den grad hvormed den forste faktor oppfylles også den grad hvormed den annen og tredje faktor kan oppfylles.

Problemet med passende termodynamisk likevekt mellom torre-, for-herdings- og slutt-herdings-trinnene oppstår fordi gass-strommen begynner med et bestemt volum av for-varmet gass som kommer fra kjoleren og som blander seg med det brennende brennstoff i ovnen for å oppfylle det forste krav, og det er vanskelig (ved hittil kjente metoder) å være sikker på at volumet og temperaturen av de gasser som til slutt når torrekammeret svarer til dem som er nodvendige for å oppfylle den tredje,v f aktor uten å bruke en overdimensjonert ovn (sammenlignet

"■•■sefe<*>.<1>"

med den ovn som er nodvendig ved den foreliggende oppfinnelse) og uten å tape varme til atmosfæren gjennom en eller flere skorstener.

Det nevnte US.patentskrift nr. 3.313.534 beskriver et system omfattende en to-trinns kjoler, idet for-varmet luft fra det forste kjbletrinn passerer inn i ovnen og luft fra det andre kjoletrinn slippes ut til atmosfæren som spillvarme, en hjelpebrenner over risten og en forbiforingsledning for foring av en del av gassen direkte til tbrrekammeret. Med et slikt system kan en regulert mengde ovnsgass som ikke har passert gjennom materialet i for-herdingskammeret blandes med den gass som har passert gjennom materialet i for-herdingskammeret og blandingen fores så gjennom materialet i tbrrekammeret. Selv om man med dette system oppnår passende termodynamisk likevekt, trenger det mere brennstoff og en ovn som har en ca. 20%

storre diameter enn det er nodvendig for systemet ifolge foreliggende oppfinnelse, på grunn av forhold som beskrives i den folgende fremstilling. I. US» patentskrifter 2.214.345 og 2.580.235 er det beskrevet en forbiforing av forvarmet luft fra en kjoler utenom en ovn og for-herdingskammere. US. patentskrift 2.580.235 beskriver dessuten en utforelsesform hvor ovnsgass også kan forbifbres til et tbrrekammer uten å passere gjennom materialet i for-herdingskammeret .

Imidlertid trenger alle slike systemer også overdimensjonerte

ovner (sammenlignet med den ovnsstbrrelse som er nodvendig ved den foreliggende oppfinnelse) av folgende grunn: Det trenges overdimensjonerte ovner fordi kjbleren ved igangsettingen av prosessen og for de varme pellets når kjbleren i systemet, ikke avgir noe varme. All den varme som trenges for kammerne over risten må komme fra de gasser som passerer gjennom ovnen. Ovnen må derfor ha en tilstrekkelig stbrrelse til å oppta den storre (midlertidige) gass-strbm som er nodvendig inntil de varme pellets når kjbleren hvor en del av deires varme kan gjenvinnes og forbifbres utenom ovnen til kammerne over risten.

De nevnte US.patentskrifter nr. 2.214.345, 3.416.778 og 3.653.645

(i tillegg til US. patentskrift 3.313.534) beskriver også brennere over risten, som tjener til å oppnå en passende for-herding på en rist foran ovnen. Imidlertid vil den brenner over ristene som er beskrevet i US. patentskrift nr. 2.214.345 ikke på noen måte i disse kjente anordninger virke inn på. temperaturen eller volumet av de gasser som anvendes for tbrring,i og den loser derfor ikke det problem som består i at materialet er utilstrekkelig

torket og at det kommer inn i et annet behandlingskammer i

for fuktig tilstand under igangsetting av driften og for det varme materiale har nådd kjoleren i hvor varmeenergi kan overfores til gassen og brukes for torring.

Brennerne over risten som er beskrevet i de andre US.patentskrifter 3.313.534, 3.416.778 og 3.653.645, kan innvirke på temperaturen av "de gasser som anvendes til torring, men etter at pelletene begynner å passere fra torrekammeret til for-herdingskammeret,

vil for-herdingsprosessen bruke varme som derfor ikke lengre er tilgjengelig for torreprosessen, og slike systemer krever derfor også * overdimensj onerte ovner eller sterk fyring av brennere over risten. Sterk fyring av de over risten anordnede brennere i for-herdingskammerét bare for å skaffe overskuddsvarme for torreprosessen vil være uonsket fordi dette kan opphete de ovre pelletlag i for-herdingskammeret over den onskede for-herdings-temperatur, for pelletene begynner å veltes om eller tromles gjennom ovnen.

Fpreiiggende oppfinnelse loser problemer med å minske ovnsstorrelsen og brennstpff-forbruket i forhold til vekten av det behandlede materiale, og den tilveiebringer en regulert termodynamisk likevekt i disse systemer véd å bruke innretninger for iuftopphetning som f.eks. en hjelpebrenner med en spesiell beliggenhet for utforelse av den fremgangsmåte som skal beskrives

i det<:>fSigende.

Oppfinnelsen har derfor som formål å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte og apparat for varmebehandling av materialer,

særlig malmer for på en praktisk og tilfredsstillende måte å eliminere de problemer og ulemper som er knyttet til tidligere kjente prosesser.

Fortrinnsvis anordnes varmeenergikilden for opphetning av

luften fra den andre kjolesone uavhengig av varmeenergikilden for opphetning av luft fra den.forste kjolesone (trinn b) , ved en forbrenning av brennstoff og til-blanding av luft for å opphete den luft som passerer til og gjennom materialet i forbehandlingssonen

til en temperatur fra 260 til 400°C.

Fremgangsmåten omfatter fortrinnsvis en fjernelse fra for-herdingssonen av en del av de opphetede gasser som er fort gjennom slutt-oppvarmingssonen, en forbifdring av denne fjernede del av gassene utenom materialet i for-herdingssonen, og blanding av denne fjernede del av gassene med den luft som passerer fra den andre kjolesone til forbehandlingssonen, slik at blandingen blir tilfoyet varme og tilveiebringer en forste blanding for varmebehandling av material i forbehandlingssonen i det minste når det forefinnes et varmeoverakudd i gassene fra slutt-varmebehandlingssonen og inntil materialet som er < blitt opphetet i slutt-varmebehandlingssonen når den annen kjolesone.

I dette tilfelle er varmebehandlingen i forbehandlingssonen fortrinnsvis oppdelt i et forste trinn og et annet trinn, og den omfatter fortrinnsvis et trinn bestående i deling av de opphetede gasser som trekkes ut fra for-herdingskammeret i en forste grenstrom og en annen grenstrom,blanding av den forste

,grenstrom av gasser med gasser fra slutt-opphetningssonen som har passert gjennom materialet i for-herdingssonen for å danne en annen blanding, og foring av denne andre blanding gjennom materialet i det andre forbehandlingstrinn, og blanding av den annen grenstrom av gasser med luft fra den annen kjolesone for å fore blandingen gjennom materialet i det forste forbehandlingstrinn,,

Fortrinnsvis omfatter fremgangsmåten de ytterligere trinn bestående i oppdeling av luften fra den annen kjolesone i en forste grenstrom og en annen grenstrom, blanding av den forste grenstrom av luft med gassene fra slutt-opphetningssonen som har passert gjennom materialet i for-herdingssonen, og blanding av den annen grenstrom av luft med den del av de opphetede gasser som er trukket ut fra for-herdingssonen og bort fra materialet<;>i denne sone.

Fortrinnsvis er en fjerde ledning forbundet med sin ene ende til

- for-herdingskammeret på den side av materialstrommen som vender mot gass-strommen gjennom passasjen, og er med sin andre ende forbundet til den andre ledning.

Én hjelpe-opphetningsinnretning rager fortrinnsvis inn i for-herdingskammeret på den side av materialstrommen som vender mot gass-strommen gjennom passasjen og mellom innlopsåpningen for materialet i slutt-opphetningskammeret og den forste ende av den fjerde ledning.

En femte ledning forbinder fortrinnsvis den annen ledning ved et punkt på nedstromssiden av både den forste og den fjerde ledning, med den tredje ledning.

Kammeret for for-behandling av materialet omfatter fortrinnsvis et forste torrekammer og et annet torrekammer, og den annen ledning er forbundet med sin ene ende til for-herdingskammeret ved et punkt under risten, den annen ende av den annen ledning er forbundet over risten til det annet torrekammer, og den andre ende av den forste ledning har en forste gren forbundet med den' annen ledning, og en annengren forbundet under risten til det forste torrekammer.

Den fjerde ledning er fortrinnsvis med sin ene ende forbundet med for-herdingskammeret over risten og den andre ende derav er forbundet med den annen gren av den forste ledning.

Den annen ende av den fjerde ledning har fortrinnsvis to grener, idet en av disse grener er forbundet med den forste gren av den forste ledning og den annen gren er forbundet med den annen gren av den forste ledning.

Oppfinnelsen muliggjbr således gjenvinning av varme fra en kjoler ved å forvarme luft i et annet trinn av kjbleren, denne forvarmede luft forbifbres utenom ovnen og i det minste utenom et for-herdingskammer over risten som er anordnet like inntil ovnen, og ved anordningen av en opphetningsinnretning som kan drives for å tilfore varmeenergi til luftstrbmmen fra det andre trinn av kjbleren som forbifbres utenom ovnen og brukes for torring i det minste under:igangkjbringen når det varme material ennå ikke er kommet,inn i det andre trinn av kjbleren.

Oppfinnelsen skal nå beskrives i detalj og en eksempelvis

utforelsesform er vist i vedfoyde skjematiske tegninger, hvori: Fig. 1 er et sideoppriss, delvis i snitt, av et apparat ifolge oppfinnelsen, omfattende en for-varmingsvandrerist forsynt med et torre- og et for-herdingskammer, en roterende ovn og en flerkammerkjoler, alle anordnet i serie. Fig. 2 er et sideoppriss, delvis i snitt, av en annen utforelsesform av oppfinnelsen, hvori et apparat i likhet med det apparat som er vist i fig. 1 også er.forsynt med en hjelpebrenner over risten og en forbiforing for de fra ovnen utstrommende gasser som strommer utenom for-herdingskammeret til tbrrekammeret, og fig. 3 er et sideoppriss, delvis i snitt, av en ytterligere utforelsesform av oppfinnelsen, hvor et apparat som tilsvarer det som er vist i fig. 2 er anordnet for. to-trinns torring på vandreristen.

Som vist i figurene, og særlig i fig. 1 blir råmaterialet tilberedt for apparatet som skal beskrives ved hjelp av en passende agglomereringsinnretning somsom vist, f.eks. kan bestå av en pelletiseringspanne B eller en trommel som beskrevet i US.patentskrift nr. 1.775.313. En mate-transportbr F avsetter de rå (dvs. ubehandlede) kuler eller pellets av råmaterialer på en gassgjennomtrengelig vandrerist 1. Et overbygg 2 er anordnet for å inneslutte et rom over risten 1 og å avgrense en innlopsåpning 2a for materialet.

En delevegg 3 henger ned fra taket av overbygningen 2 til en' bestemt avstand fra risten 1. Deleveggen 3 deler rommet som omsluttes av overbygget 2 i et tbrrekammet 4 og et for-herding skammer 5.

Råpellets på vandreristen 1 fores gjennom tbrrekammeret 4, deretter for-herdingskammeret 5, og blir tilslutt tomt langs en renne 6 gjennom en innlopsåpning 7 til en roterende ovn 8 med ildfast foring.

Den roterende ovn 8 heller nedover fra rennen 6 mot en hette 9 som omslutter utlopsenden av ovnen 8 og avgrenser av passasje 10 fra ovnen 8 til en kjoler 11. Nedoverhellingen av den

- roterende ovn 8 forårsaker at det material som mottas fra rennen 6 passerer gjennom ovnen 8 til dens nedre ende hvor materialet ved sin tyngde faller ned gjennom passasjen 10 inn i kjbleren 11.

Kjbleren 11 er forsynt med et par vifter 12, 13 drevet av motorer 14 og l'Jj> med <y>arierbare hastighet og som blåser regulerte mengder av luft oppover gjennom et par blåsekasser 16 og 17 og deretter gjennom pelletene avsatt på en luft-gjennomtrengelig rist 18. Delevegger 19 og 20 deler.kjbleren 11

i et forste kjolekammer 21, et annet kjolekammer 22 og et tredje kjolekammer 23 over risten 18.

Som vist med piler, blir kald luft tilfort av viften 13 blåst oppover gjennom blåsekassen 17 og risten 18 inn i det annet kjolekammer 22 hvorfra den strbmmer inn i en forste ledning 25 som tjener som forbifbring beskrives i det folgende og har en opphetningsinnretning 26 omfattende en brenner 26a, og et spjeld 27 hvis oppgave skal beskrives i det folgende.

Kald luft levert av viften 12 blåses oppover gjennom

blåsekassen 16 og risten 18 inn i det forste kjolekammer 21 hvorfra den gjennom passasjen 10 passerer inn i fyringshetten 9. En hovedbrenner 28 for ovnen er montert i veggen av hetten 9

og rager inn i hetten 9 for å avgi og brenne brennstoffet og heve temperaturen av de i ovnen 8 passerende gasser til den bnskede hbye temperatur som er nodvendig for slutt-varmebehandling av materialet i ovnen 8. I anlegg som fremstiller portlandsement, oppheter gassene som kommer inn i ovnen 8 materialet i ovnen til over 1400°C. I anlegg som fremstiller hårde pellets av jernmalm, vil opphete pelletene i ovnen 8 til ca. 1350°C.

Gasser fra gass-utlbpsenden av ovnen 8 vil passere oppover

langs rennen 6 og inn i for-herdingskammeret 5 for materialet i det gassene da vanligvis har en temperatur fra 870 til 1100°C.

De gassforende innretninger som forbinder for-herdingskammeret 5 med for-behandlingskammeret eller tbrrekammeret 4 skal nå beskrives. En andre ledning 30 omfatter en T-kobling ved en ende forbundet med blåsekasser 31 anordnet under risten 1 og for-herdingskammeret 5, for å forbinde blåsekassene 31 i ledningen 30 med kammeret 5. Den andre ende 32 av ledningen 30 er forbundet med overbygget 2 over torrekammeret 4. Forbiforingsledningen 25 fra det andre trinn 22 av kjbleren 11

er som vist forbundet med ledningen 30 under blåsekassen 31.

Spjeld 33 er anordnet i ledningen 30 på oppstromssiden av forbiforingsledningen 25 og direkte under blåsekassene 31 for å regulere gass-strbmmen gjennom ledningen 30 fra for-herdingskammeret 5.

En vifte 35 for avgassen fra for-herdingskammeret er anordnet

i ledningen 30 mellom forbiforingsledningen 25 og tbrrekammeret 4, for å trekke luft fra det annet trinn 22 av kjbleren 11, inn i ledningen 30 og også for å trekke gass som passerer fra ovnen 8 til kammeret 5, inn i ledningen 30 idet blandingen av luft : og gass styres av spjeld 27 og 33 og avgis til tbrrekammeret 4.

En eller flere innretninger, f.eks. en syklon-stbvutskiller 36 med en utlbpsåpning 37 for faste stoffer, er innsatt i ledningen 30 mellom forbiforingsledningen 25 og viften 35. Et innlbp 38

for kald luft med et reguleringsspjeld 39 er forbundet med ledningen 30, som vist ved et punkt på nedstrbmssiden av stbvutskilleren 36 og på oppstromssiden av viften 35 for å hindre at gass trukket inn i viften 35 bevirker en overhetning av viften 35.

For å sikre at gassene som passerer fra ovnen 8 til kammeret 5

og nedover gjennom den del av vandreristen 1 som ligger i kammeret 5, og at luft fra -det annet trinn 22 av kjbleren 11 inneholder tilstrekkelig varme nodvendig for torring av materialet i kammeret 4, kan opphetningsinnretningen 26 som rager inn i forbiforingsledningen 25 drives på den i den folgende beskrevne måte.

Et hjelpe-avtrekk 40 er anordnet over risten 1 som utlop fra kammeret 5, og formålet med dette hjelpeavtrekk skal forklares i det folgende. Dette avtrekk 40 er lukket med en<u>plate 41 forsynt med en lofteinnretning 42 som lofter platen 41 for å åpne avtrekket 40„

Det er anordnet én tredje ledning 43 som ved en ende omfatter én blåsekasse 44 anordnet under risten 1 og forbundet med torrekammeret 4 mellom for-herdingskammeret 5 og innlopsåpningen 2a for materialet i tbrrekammeret 4. Den andre ende 45 av den tredje ledning 43 er forbundet med en skorsten 46 for å slippe ut gassen til atmosfæren. En vifte 47 for avgasser fra tbrrekammeret er anordnet i ledningen 43 for å trekke gasser derigjennom og fore dem til avtrekket 46. En finstby-separator. . (ikke vist) kan være anordnet i ledningen 43, og denne separatoren kan være en elektrostatisk separator, gassgjennom-trengelige/poser, våtrensere eller separatorsykloner.

Virkemåten av det beskrevne apparat skal nå beskrives ^^eksempelvis for det tilfelle at apparatet brukes for varmeherdning av pellets av hematitt-malm.

Pellets inneholdende hematitt-malm tildannes i pelletiserings-^^Innretningen B og anbringes på risten 1 ved hjelp av en matetransportbr F for å fore dem gjennom tbrrekammeret 4. fer, Varmeoverfbringen fra gassen til pelletene i kammeret 4 må 'reguleres omhyggelig for å oppnå en passende for-behandling av

pelletene for de fores inn i for-herdingskammeret 5. Dette betyr at i kammeret 4 må pelletene tbrres mens de blir opphetet fra ca. 21°C til en midlere temperatur på ca. 230°C, men pelletene skal ikke opphetes for hurtig eller utsettes for så hbye temperaturer at det forekommer brekkasje av pelletene og en stbvdannelse som ville kunne hindre gass-strbmmen gjennom pelletlaget i for-herdingskammeret 5.

Under de forste trinn av igangkjbringsprosessen er imidlertid hjelpeavtrekket 40 åpnet og brennstoff fra ovnsbrenneren 28 brennes for å bringe den med ildfast materiale forete ovn 8 til

I

den bnskede driftstemperatur. I denne igangkjbringsperiode av prosessen vil ennå ikke noen opphetet gass passere inn i ledningen 30 fra blåsekassen 31 far innforing i torrekammeret 4. Likeledes vil i denne periode ingen varme pellets ennå være

kommet inn i det andre trinn 22 av kjbleren 11 for å avgi varme for overforing til luften fra viften 13 som passerer inn i forbiforingsledningen 25.

Under igangkjbringen av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen, antennes brenneren 26a i opphetningsinnretningen 26 for å brenne brennstoff og oppvarme luft i forbiforingsledningen 25. Da spjeldene 33 er lukket, skaffer dette varm luft for foring gjennom ledningen 30 til utlopsenden 32 i overbygget 2 over torrekammeret 4. Opphetningsinnretningen 26 kan brukeshfor å oppvarme luft til temperaturer over 530°C og luften kan kjoles ved hjelp av omgivelsesluft innfort gjennom luftinnlSpet 38

for å levere en forholdsvis stor mengde luft mad temperaturer som kan ligge i området mellom 260°C og 400°C. Pelletene blir derved torret når de passerer gjennom kammeret 5 og opphetet til ca. 230°C. Når pelletene torrer og passerer til for-herdingskammeret 5 og danner et beskyttelsessjikt for risten 1, åpnes spjeldene 33 for å la varme gasser fra ovnen ved temperaturer over 980°C passere gjennom pelletene og inn i blåsekassene 31 og ledningen 30. Pellets i kammeret 5 blir opphetet til en gjennomsnitts-temperatur på ca. 980°C eller hoyere og gasser som har avgitt størsteparten av sin varme passerer inn i blåsekassene 31.

Når spjeldene 33 åpnes, lukkes gradvis hjelpe-avtrekket 40 og

den av opphetningsinnretningen 2 6 avgitte varmemengde kan nå minskes.

Etter at pelletene har vært underkastet den bnskede for-herdings-behandling i kammeret 5, brytes pelletlaget på vandreristen 1

opp, og pelletene veltes om i ovnen 8 hvor de opphetes til ca. 1315°C. De varme pellets tommes ut fra den endre ende av ovnen 8 og faller gjennom passasjen 10 ned på risten 18 i kjbleren 11. Etter at pelletene har passert gjennom de tre trinn 21,22 og 23 i kjbleren 11, er de tilstrekkelig avkjblt til å kunne håndteres og lagres.

Luft fra kjblekammeret 21 i kjbleren 11 som er blitt forvarmet til ca. 800°C når den passerer gjennom pelletene på risten 18, passerer oppover gjennom passasjen 10 og inn i ovnen 8. Flammen og gassen fra hovedbrenneren 28 i ovnen blander seg med luft fra kjbleren 11 og danner en atmosfære i ovnen 8 med en temperatur over 1315°C. Disse gasser med hby temperatur beveger seg i motstrbm til bevegelsen av pelletene gjennom ovnen 8 og kommer inn i for-herdingskammeret 5 ved en temperatur på over 980°C.

Pellets som beveger seg fra det forste trinn 21 i kjbleren 11 til det annet trinn 22 kan ha en temperatur av 370 til 425°C,

og luft fra viften 13 som passerer gjennom disse pellets gjenvinner varmen fra pelletene og opphetes til en temperatur som f.eks. kan ligge i området mellom 260 og 400°C. Når luft som passerer gjennom forbiforingsledningen 25 opphetes på denne måte og forener seg med varme gasser fra blåsekasser 31, vil det i de fleste tilfeller forefinnes tilstrekkelig varme for kjbling med atmosfærisk luft som slipper inn gjennom innlbpét 38, for å gi de temperaturer og den gassmengde som er nbdvendige for å torre pellets i tbrrekammeret 4. Hjelpeavtrekket 40 kan derfor være fullsténdig lukket og opphetningsinnretningen kan være slått av.

Når det på fig. 1 viste apparat drives på den beskrevne måte,

vil de varmebehov som trenges for igangkjbring og for det videre forlbp av prosessen effektivt oppnås uten at man behbver å anordne en overdimensjonert brenner 28 og ovn 8 (dvs. overdimensjonert i sammenligning med det som .trenges for normal drift etter igang-kj bring, hvilket var tilfellet ved tidligere kjente prosesser, og uten fare for overopphetning av pellets i de ovre lag i kammeret 5 når hjelpebrennere over risten ble brukt som den eneste tilleggs-varmekilde under igangkjbring av prosessen.

Fig. 2 viser et apparat som tilsvarer det i fig. 1 viste apparat, men som i tillegg omfatter en fjerde ledning 52 for forbifbring av avgasser fra ovnen utenom for-herdingskammeret 5 til tbrrekammeret 4, én femte ledning 53 for forbifbring av kombinerte gass-luft-strbmmer utenom tbrrekammeret 4, og en hjelpebrenner 54 over risten 1 i for-herdingskammeret 4, alle for formål som skal beskrives i det folgende.

Den fjerde ledning 52 omfatter spjeld 57 og er ved den ene ende forbundet med en avgass-åpning 59 over risten 1 i for-herdingskammeret 5. Denne fjerde ledning 52 tillater å trekke gasser ut fra for-herdingskammeret 5 for å fore den utenom materialet i for-herdingskammeret 5 og tomme disse gasser ut i ledningen 30 ved et punkt 61 som ligger på/oppstromssiden av forbiforingsledningen 25 og stbvseparatoren 36. Et innlbp for kald luft 62 med et spj eld 63 er anordnet for å slippe inn en . regulert mengde kjbleluft gjennom kaldluft-innlbpet 62 og inn i ledningen 52.

Den femte ledning 53 omfatter et spjeld 64 og er ved en ende forbundet med ledningen 30 ved et punkt mellom viften 35 og tbrrekammeret 4, og ved sin annen ende er ledningen 53 forbundet med ledningen 43 på oppstromssiden av viften 47.

Virkemåten av det i fig. 2 viste apparat under igangkjbring av prosessen ifblge oppfinnelsen kan begynne.og fortsette på lignende måte som beskrevet for apparatet i fig. 1. Imidlertid kan en del av de varme gasser fra ovnen 8 fjernes gjennom åpningen 59 i for-herdingskammeret 5 og forbifbres gjennom ledningen 52 til ledningen 30 for å tilfore den varmeenergi som er nodvendig til å torre pellets i tbrrekammeret 4. Mengden av brennstoff som brennes av brenneren 26 i forbiforingsledningen 25 kan således minskes, eller minskes tidligere, eller til og med helt stenges (imidlertidig), og dersom det trenges tilleggs-varmeénergi for for-herdingskammeret 5, kan denne leveres av hjelpebrenneren 54 ved tbmningsenden av vandreristen 1.

Når imidlertid under starten av prosessen pellets innfores i ovnen 8 fra vandreristen, men ennå ikke noen pellets har nådd det andre trinn 22 i kjbleren 11, kan det ikke eksistere noe varmeoverskudd over den varme som er nodvendig i ovnen 8 og for-herdingskammeret 5, for innfbring i forbiforingsledningen 52 i tilstrekkelig mengde til å tilfredsstille varmebehovet i tbrrekammeret 4, med mindre ovnen 8 og/eller hjelpebrenneren 54 er overdimensjonerte og sterkt, fyrte (sammenlignet med varmebehovet for prosessen etter at varme pellets har nådd kjbletrinnet 22).

Som allerede nevnt, er anordningen av en overdimensjonert ovn ubnsket på grunn av de hbye omkostninger. Levering av mere varme ved hjelp av hjelpebrenneren 54, d.v.s. av mer varme enn den som er nodvendig for behandling av pellets i for-herdingskammeret 5

for å levere varme til forbiforingsledningen 52 til bruk i tbrrekammeret 4, er imidlertid også ubnsket, da denne ekstra varme kan opphete det ovre pelletlag i kammeret 5 over den bnskede for-herdingstemperatur, for pelletene begynner å veltes om i ovnen 8. Under igangkjbring og etter at pelletene er kommet fra for-herdingskammeret 5 inn i ovnen 8, men for de varme pellets når det andre trinn 22 av kjbleren 11, er det mer effektivt, og varmebehovene blir bedre oppfylt ved at brenneren 26a i opphetningsinnretningen 26 i forbiforingsledningen 25. fyres for å levere varme til tbrrekammeret 4.

En eventuell for stor varmemengde midlertidig levert til tbrrekammeret 4 kan elimineres ved å åpne spjeldet 64 og ved å forbifbre en del av gassen<*>fra ledningen 30 gjennom den tredje forbifbrings-ledninge53 til ledningen 43 og avtrekket 46.

Fig. 3 viser en ytterligere utfbreisésform av apparatet og ligner det i fig. 2 viste apparat, men med visse modifikasjoner som nå skal beskrives. Overbygget 2 over vandreristen 1 er forsynt med ledeplater 3a og 3b for to-trinns torring omfattende et forste torrekammer 4a (oppover-trekk) etterfulgt av et annet torrekammer 4b (nedover-trekk). Forbiforingsledningen 25har en gren 25a som leverer varm gass gjennom ledningen 30 til nedovertrekks-tbrrekammeret 4b, og en gren 25b som leverer varm gass til oppovertrekks-tbrrekammeret 4a.

Forbiforingsledningen 52 leder avgasser fra ovnen 8 til forbifbrings-grenen 25b og til et oppovertrekks-blåsekammeE 69 under kammeret 4a, og opphetningsinnretningen 26 er anbragt i forbifbringsgrenai25b, Forbiforingsledningen 52 er også delt i to grener 52a og 52b . Grenen 52a er forbundet med ledningen 30 og leverer varm gass til nedovertrekks-tdrrekammeret 4b, og grenen 52b er forbundet med forbiforingsgrenen 25b for å levere varm gass til oppovertrekks-torrekammeret 4a. Gass trekkes ut

fra oppovertrekks-torrekammeret 4a gjennom en ledning 70 forsynt ' med en vifte 71, og slipper ut til atmosfæren gjennom et avtrekk 72.

Igangkjoring kan med det i fig. 3 viste apparat begynne og

fortsette på lignende måte som for det i fig. 2 viste apparat.

Når imidlertid pelletene er i kammeret 4a men ikke ennå i kammeret 4b, kan varm gass fjernes gjennom åpningen 59 i for-herdingskammeret 5 og forbifores gjennom ledningen 52, grenen 52b og grenen 25b til oppovertrekks-torrekammeret 4a, idet opphetningsinnretningen 26 tilveiebringer en alternativ eller tilleggs-varmekilde.

Etter at pelletene er kommet inn i nedovertrekks-kammeret 4b,

kan varme gasser fores gjennom grenen 52a og ledningen 30 til nedovertrekks-kammeret 4b, og opphetningsinnretningen 26 kan skaffe den varme som er nodvendig i qppovertrekks-kammeret 4a. Etter at pelletene har beveget seg på vandreristen 1 inn i for-herdingskammeret 5, vil ovnsgasser som passerer nedover gjennom pelletene i for-herdingskammeret 5 og inn i ledningen 30 stromme til nedovertrekks-kammeret 4b, og brenneren 26 vil fortsette å levere varme til oppovertrekks-kammeret 4a.

Når varme pellets kommer inn i det andre trinn 22 i kjbleren 11, vil luft som passerer inn i ledningen 25 bli opphetet og ved å stromme gjennom ledningen 25a og ledningen 30 vil den tilfore varme til nedovertrekks-kammeret 4b, mens oppvarmet luft som strommer gjennom ledningen 25b vil avgi varme til oppovertrekks-kammeret 4a. Denne anordning leverer derfor all den varme som trenges, når den trenges og hvor den trenges, uten at man behbver å ha en overdimensjonert ovn 8 eller å tilfore mere varme enn nodvendig gjennom hjelpebrenneren 54, hvis en slik over risten anordnet brenner anses å være nodvendig for å tilveiebringe riktig varmelikevekt.

Claims (1)

1. I» Fremgangsmåte for varmebehandling av materialer, særlig malmer, hvor materialet fores suksessivt gjennom for-behandlings-., for-herdings- og sluttvarme-behandlingssoner og forste og andre kjolesoner, idet luft fra den forste kjolesone opphetes av en varmeenergikilde som avgir oppvarmede gasser som fores i motstrbm til materialet gjennom slutt-varmebehandlingssonen og inn i for—herdings og for-behandlingssonene,karakterisert ved at: a) luft fores gjennom den andre kjolesone og forbifbres utenom slutt-varmebehandlingssonen og for-herdingssonen og fores gjennom materialet i for-behandlingssonen, b) luft fra den andre Tcjblesonen opphetes ved hjelp av en varmeenergikilde som er uavhengig av den varmeenergikilde som anvendes for å oppvarme luft fra den forste kjolesone, i det minste inntil materialet som er oppvarmet i slutt-varmebehandlingssonen kommer inn i den andre kjolesone, og c) deretter overfores varme på i og for seg kjent måte fra materialet i den andre kjolesone til den luft som passerer derigjennom og denne oppvarmede luft anvendes for å varmebehandle materialet i for-behandlingssonen. ii Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at varmeenergikilden for oppvarming av luft fra den andre kjolesone uavhengig av varmeenergikilden som anvendes for oppvarming av luft fra den forste kjolesone (trinn b), tilveiebringes ved forbrenning av brennstoff og tilblanding med luft, for å oppvarme den luft som passerer til og gjennom materialet i for-behandlingssonen til en temperatur i området fra 260 til 400°C. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2,

   hvor en del av de oppvarmede gasser som er fort gjennom slutt-oppvarmingssoner, fjernes fra for-herdingssonen og forbifores utenom materialet i for-herdingssonen,

   karakterisert ved at den fj ernede del av gassen blandes med luft som passerer fra den annen kjolesone til for-behandlingssonen, slik at man tilfoyer varme til denne og fremskaffer en forste blanding for varmebehandling av materialet i for-behandlingssonen i det minste når det forefinnes et varmeoverskudd i gassene fra slutt-varmebehandlingssonen og inntil materialet som er opphetet i slutt-varmebehandlingssonen kommer inn i den annen kjolesone. 4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,

   hvor for-behandlingssonen er oppdelt i et forste trinn og et

   annet trinn,

   karakterisert ved at det foretas en oppdeling av de oppvarmede gasser som på i og for seg kjent måte er fjernet fra for-herdingskammeret i en forste gren-strom og en annen gren-strom, den forste gren-strom av gasser blandes med gasser fra slutt-oppvarmingssonen som har passert gjennom materialet i for-herdingssonen, hvoretter denne blanding fores gjennom materialet i det annet for-behandlingstrinn, den annen gren-strom blandes med luft fra den annen kjolesone og fores gjennom materialet i det forste for-behandlingstrinn. 5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4,karakterisert ved at luft fra den annen kjolesone deles i en forste gren»»str6m og en annen gren-strom, den forste gren-strom av luft blandes med gasser fra slutt-oppvarmingssonen som har passert gjennom materialet i for-herdingssonen, og den annen gren-strom av luft blandes med den del av de oppvarmede gasser som er fjernet fra materialet i for-herdingssonen. 6. Apparat for utfdreise av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1-5, omfattende strukturer som avgrenser minst et forbehandlingskammer (4) for materialet forsynt med en innlopsåpning

   (2a) for materialet, et kammer (5) for for-herding av materialet,

   et kammet (8) for slutt-oppvarming av materialet forsynt med en innlopsåpning (7) for materialet vendende mot for-herdingskammeret (5), en brenner (28) anbragt ved utlopsåpningen for mateerialet i slutt-oppvarmingskammeret (8), et forste kjolekammer (21) og et andre kjolekammer (22), idet disse kammere (21 og 22) er forbundet i serie og for å avgrense en materialstrom gjennom for-behandlingskammeret (4), for-hefdingskammeret (5), slutt-oppvarmingskammeret (8), det forste kjolekammer (21) og det annet kjolekammer (22) og idet strukturene avgrenser en passasje for

   motstrbm av gasser fra det forste kjolekammer (21) gjennom slutt-oppvarmingskammeret (8) til for-herdingskammeret (5) , karakterisert ved v at: a) en forste ledning (25) er forbundet ved sin ene ende med det annet kjolekammer (22) ved et punkt hvor luft som har passert gjennom materialet i kammeret (22) kan fjernes derfra, b) en annen ledning (30) er forbundet ved sin ene ende med for-herdingskammeret (5) ved et punkt som ligger på den motsatte sidé av materialstrommen i forhold til gass-strommen gjennom passasjen idet den andre ende (32) av den annen ledning (30) er forbundet med for-behandlingskammeret (4), c) den annen ende av den forste ledning (25) er forbundet med den andre ledning (30) , d) en tredje ledning (43) er forbundet med for-behandlingskammeret (4) , ved et punkt som ligger på den motsatte side av materialstrommen i forhold til den annen ende av den andre ledning (30) og mellom for-herdingskammeret (5) og innlbpsåpningen (2a) for materialet i for-behandlingskammeret (4), for å fjerne gasser fra for-behandlingskammeret (4), og, e) en brenner (26) er forbundet med den første ledning (25) og ; drives av en varmeenergikilde uavhengig av brenneren (28), for å oppvarme luft som strømmer gjennom den første ledning (25) under igang-kjøring av prosessen, før varmt material fra sluttoppvarmingskammeret (8) er kommet inn i det annet kjølekammer (22) og under andre driftsperioder når det trenges mere varme enn den som gjenvinnes fra materialet i det annet kjølekammer (22). 7. Apparat som angitt i krav 6, hvor kammeret (4) for for-behandling av materialet omfatter et første tørrekammer (4a) og et annet tørrekammer (4b),karakterisert ved at den andre ledning (30) er forbundet ved sin ene ende med for-herdingskammeret (5) ved : et punkt under dette, mens den andre ende av den annen ledning ; (30) er forbundet med det annet tørrekammer (4b) ved et punkt over dette, og den andre ende av den første ledning (25) har en første gren (25a) forbundet med den andre ledning (30) og en annen gren (25b) forbundet med det første tørrekammer (4a) ved et punkt under dette. 8. Apparat som angitt i krav 7, i karakterisert ved at en fjerde ledning (52) er forbundet ved sin ene ende (59) med for-herdingskammeret (5), ved et punkt over dette og ved den andre ende med den annen gren (25b) av den første ledning (25). 9. Apparat som angitt i krav 7,karakterisert ved at den andre ende av den fjerde ledning (52) har to grener (52a og 52b), idet én av disse grener (52a) er forbundet med den første gren (25a) av den første ledning (25), og den andre gren (52b) er forbundet med den andre gren (25b) og den første ledning (25).