CH299431A - Verfahren und Ofen zum Rösten von schwefelhaltigen Erzen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Ofen     zum    Rösten von     schwefelhaltigen    Erzen.    Neben den althergebrachten Verfahren  zum Rösten     sulfidischer    Erze, wie es in den  Etagenöfen, den handbetriebenen     Rösther-          den,    dem     Drehrohrofen    oder auch in Staub  öfen durchgeführt wird, kennt man bereits  Röstverfahren, welche nach dem sogenannten       Fluo-Solid-Prinzip    arbeiten.  



  Beider bekannten Anwendung des     Fluo-          Solid-Verfahrens        wird    das Röstgut, welches  sich in einem Schacht auf einer     siebboden-          artigen    Unterlage befindet, durch einen auf  wärts gerichteten Luftstrom durcheinander  gewirbelt. Luftgeschwindigkeit und Korn  grösse werden so aufeinander abgestimmt, dass  möglichst wenig des festen Materials mit  gerissen wird. In der     Praxis    konnten aber  solche Röstöfen     nur    bei solchen Erzen ver  wendet werden, welche beim     Abrösten    nur  geringe Wärmemengen entwickeln.

   Die  meisten schwefelhaltigen Erze ergeben     Röst-          produkte,    welche bei     Temperaturen    über  900-1000  0 zum Sintern neigen. Dieses Tem  peraturgebiet ist für ein     fluidiertes    Bett sehr       gefährlich,    da das sehr     feinballig    durch  einanderwirbelnde     Kornhaufwerk    unter  Schlackenbildung erstarrt.  



  Es wurde nun gefunden, dass man alle  vorkommende schwefelhaltige, insbesondere       sulfidische    Erze ohne Gefahr der     Verschlak-          kung    nach dem     Wirbelschichtverfahren        ab-_     rösten kann, wenn man     die        Abröstung    mit  Hilfe sauerstoffhaltiger Gase in einer Schicht       durchführt,    deren Querschnitt nach der Gas-         eintrittsseite    zu     kleiner        wird,    und über  schüssige, d. h.

       schädliche    Reaktionswärme  durch Aussenkühlung der     ,Wirbelschicht    ab  führt.    Die     Querschnittsverminderung    hat den  Zweck, den Arbeitsaufwand der     genannten.     Gase für das dauernde     Anheben    der     Schüttung     um den     wirbelnden    Zustand aufrechtzuerhal  ten., herabzusetzen.  



  Der horizontale     Querschnitt    des Ofens  kann sowohl     kreisrunde    als auch rechteckige  Form besitzen.  



  Bei     einem    Ofen mit     langgestrecktem    recht  eckigem Querschnitt kann man den Eintrag  an der einen Stirnseite höher und den Austrag       an,    der     gegenüberliegenden    tiefer anbringen  und den Materialtransport dadurch erleich  tern, dass man getrennt     regulierbare    Luft  düsen an der     Materialeintrittsseite    stärker       beaufschlagt    als an der     Austragsseite.    Die  Wirbelschicht wird dadurch an der Eintrags  seite höher als an der andern Seite, und man  erzielt     ein    Gefälle von der Eintrags- zur Aus  tragsseite.  



  Eine besonders     vorteilhafte    Ausführungs  form eines solchen     Wirbelschicht-Röstofens     ist schematisch in der     Abb.    1 dargestellt. Er  weist einen Mittelteil 1     mit    einem     langge-          streckten,    rechteckigen, horizontalen Quer  schnitt auf,

   an den sich nach unten zur     Gas-          eintrittssete    hin ein sich     allmählich    ver  jüngender Unterteil - 2     anschliesst.    Der Gas-           eintritt        erfolgt        an    der     untern    schmälen       Fläche    3. Durch     eine    oder mehrere Düsen  mit Zuleitungen 4 werden sauerstoffhaltige  Gase in den rostlosen Röstofen unter Druck  eingeblasen.

   Die     Materialzuführung        wird    bei 5       vorgenommen,    während der Austrag bei 6       liegt.    In den Mittelteil 1 schiesst sich oben ein       dachförmiger    Teil 7 an, von dem die Abgas  leitung 8 abgeht. In dem dargestellten Bei  spiel ist eine     Kühlung    nur an den abgeschräg  ten Längsseiten des Ofenteils 2 vorgesehen.  Sie kann als vom Kühlwasser     durchflossene     Tasche oder aber als     Abhitzedampfkessel    aus  gebildet werden. In der     Abb.    1 ist dieser Teil 9  nur schematisch angedeutet.

   In diesem Ofen  ist die Obergrenze der     Wirbelschicht    etwa in  der Höhe bzw. etwas höher als die Oberkante  des Unterteils 2. Der darüber     befindliche          Mittelteil    1 dient als Verbrennungsraum für  die aus der     Wirbelschicht        mitgerissenen    feinen  Staubteilchen. Die Gase     können,    wenn erfor  derlich, durch Luftzusatz, der durch die Zu  leitung 10 erfolgen     kann.,    verdünnt und ab  gekühlt werden, beispielsweise um     die    Ent  staubung zu     vereinfachen.     



  Das Verhältnis aus Schichtfläche b - 1 und       Kühlfläche    h - 1, d. h. das Verhältnis b : h,       eines    solchen Ofens richtet sich bei gegebener  Temperatur der Abgase nach der Teilchen  grösse und der Wärmetönung des     abzu-          röstenden    Materials.

   Je grösser     nämlich    der       Teilchendurchmesser,    desto grössere Luftge  schwindigkeiten und     damit    -mengen müssen  aufgewandt werden, um das Bett zu     wirbeln.     Dies erfordert wieder     einen    hohen     Durchsatz,     falls man den     Sauerstoff    der Luft restlos aus  nutzen will. Ein hoher Durchsatz erzeugt  wieder grosse Wärmemenge; anderseits sinkt  die     Wärmeübergangszahl    zwischen Wirbel  Schicht und     einer    gekühlten Wand     mit     steigendem Teilchendurchmesser.

   Hieraus er  gibt sich, dass man, wenn man nicht     mit     Zusatz von     inertem    Gas arbeiten     will,    bei  jedem     Korndurchmesser    an ein bestimmtes  Verhältnis zwischen     Wirbelbettflächeninhalt     b - 1     und    Kühloberfläche h - 1     gebunden    ist,  so dass man bei zunehmender Korngrösse       kleinere    Verhältnisse b : h verwenden muss.    Um trotzdem einen grösseren     Durchsatz    in       einem    Ofen bei gleichbleibender Höhe zu  erzielen, kann man diesen     beispielsweise    nach       Abb.    2 ausbilden.

   Das     Wirbelbett    wird aus       aneinandergereihten,    nach unten sich ver  jüngenden Trögen 2 ausgebildet, die an den  Längsseiten mit Wasser- oder     Abhitzedampf-          kesselkühlungen    9 versehen     sind.    Die Luft  zuführungen erfolgen durch Düsen 11. Die  Tröge     vereinigen    sich in einem     gemeinsamen          Mittelteil    1, der ebenfalls der Nachverbren  nung dient. Die     Materialzu-    und     -abführung     erfolgt vorzugsweise     für    jeden Trog 2 geson  dert an den Stirnseiten.  



  Es hat sich als zweckmässig     erwiesen,    den  Eintrag des zu röstenden Gutes an der einen       Stirnwand    etwas unter der Oberfläche der       Wirbelschicht    einzuführen und den Austrag  an der entgegengesetzten Stirnwand     möglichst     tief zu entnehmen. Je länger der Ofen im Ver  hältnis zu seiner Breite ausgebildet wird, um  so weniger wirkt sich der Höhenunterschied  zwischen der Zu- und Abführung aus.  



       Ausführungsbeispiel:     Mit     einem        Wirbelbettofen    mit einem  Horizontalquerschnitt von 1 X 3 m des Mittel  teils 1 und einer Höhe des sich verjüngenden       Unterteils    2 von 1 m     mit    15 Luftdüsen wurde  ein     Kalavassos    Kies     mit        45 /o    Schwefel ab  geröstet. Die Teilchengrösse war     50%    unter  0,5 mm und 90% unter 1,2 mm Korn. Im  Ofen     wurde    ein Vorrat von 2,1 t bereits ab  gerösteten glühenden Materials gehalten.

   Pro  Stunde wurden<B>0,85</B> t frischer     Kies        eingeführt     und 0,6 t     Abbrand    ausgetragen. Der aus  getragene     Abbrand    enthielt 0,9% Schwefel.  Durch     die    Düsen wurden 2200     m3    Luft h mit       einem        Überdruck    von 1250     mm    WS durch  gepresst. Im Wirbelbett herrschte     eine    Tem  peratur von 800  C.

   Das Röstgas enthielt  12,5     Vol.    %     S02.    Die     Kühlflächen    waren an  der Längsseite der Wirbelschicht angeordnet  und hatten eine Gesamtfläche von 4,2     m2.    Die  Kühlung erfolgte     durch    Wasser. Es wurden  pro Stunde 6,5     m3    aufbereitetes Kühlwasser  mit einer Eintrittstemperatur von 20  C auf  gegeben. Die Austrittstemperatur des Kühl-           wassers    betrug 90  C.

   Die     Röstgaskonzentra-          tion    konnte bei gleichbleibender Eintrags  menge und gleichbleibender Luftgeschwindig  keit     mit    einer Genauigkeit von  0,2     Vol.     S02 und die Temperatur im Wirbelbett     mit     einer Genauigkeit von     :L15'    C konstant ge  halten werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Rösten von schwefel- haltigen Erzen in einer wirbelnden Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ab- röstung mit Hilfe sauerstoffhaltiger Gase in einer Schicht durchführt, deren Querschnitt nach der Gaseintrittsseite zu kleiner wird und überschüssige Reaktionswärme durch Aussen kühlung der Wirbelschicht abführt. UNTERANSPRUCH: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Gasbeauf- schlagung des Röstofens ungleichförmig, und zwar so erfolgt, dass ein Geschwindigkeits- gefälle von der Eintrittsseite zu der gegen überliegenden Austragsseite des Röstgutes aufrechterhalten wird.

   PATENTANSPRUCH II: Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass der Horizontalquerschnitt des die wirbelnde Schicht enthaltenden Ofenteils nach der Gaseintrittsseite zu kleiner wird und der Ofen Einrichtungen aufweist, die die Ab fuhr überschüssiger Reaktionswärme durch Aussenkühlung der Wirbelschicht ermög lichen. UNTTERANSPRÜCHE 2. Ofen nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sein Mittelteil (1) eine kreiszylindrische Gestalt besitzt. 3.

   Ofen nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sein Mittelteil (1) recht eckigen Querschnitt hat. 4. Ofen nach Patentanspruch II und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Röstgutes und sein Austritt an den Schmalseiten des Ofens einander gegenüber erfolgt. 5. Ofen nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch mindestens eine zur Zuführung der Röstluft dienende Düse mit Zuleitung (4). 6.

   Ofen nach Patentanspruch II -und den Unteransprüchen 3 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass bei Verwendung mehrerer Düsen zur Zuführung der Röstluft die Düsen getrennt regulierbar sind, so dass sie mit ver schiedenen Gasmengen beaufschlagt werden können. 7. Ofen nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 3 bis<B>6,</B> dadurch gekenn zeichnet, dass er wenigstens zwei aneinander gereihte, nach unten sich verjüngende Tröge aufweist, die an den Seiten mit Kühleinrich tungen versehen sind.