DE304877C

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Publication number: DE304877C
Application number: DENDAT304877D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Röst-. ofen, welcher in bekannter Weise mit primären und sekundären Kammern ausgerüstet ist, die ihrerseits mit Fördervorrichtungen zur Überführung des Gutes in die jeweils darunterliegenden' Kammern unter gleichzeitiger Verhinderung des Gasaustrittes versehen sind. .Die Vorwärmung der Röstluft an sich ist zwar bekannt, j edoch wird bei den

ίο bisher zur Verwendung kommenden Röstofen das Heizmittel. aus einer Heizkammer nicht in die Arbeitskammern oberhalb der Herde eingeleitet, sondern in Kammern geführt, die j e zwischen einem Herd der einen Arbeitskammer und dem Dach der nächst unteren Arbeitskammer angeordnet sind.. Das Heizmittel wird dann aus diesen Heizkammern durch Kanäle fortgeleitet, ohne in die Arbeitskammern eintreten zu> können.

Das Wesen vorliegender Erfindung liegt demgegenüber darin, daß den primären Kammern frische Luft zugeführt w,ird, die von dem Heizmittel der sekundären Kammern zur Erzielung der von dem Röstprozeß erforderliehen Temperatur zweckmäßig in ah sich bekannter Weise nach dem Gegenstromprinzip vorgewärmt werden, und daß ein zweiter kalter Frischluftstrom in die erste der sekundären Kammern nach Anwärmung unter Durchfließen von Kanälen in den primären Kammern des Ofens zur Unterhaltung der Verbrennung zugeleitet wird unter gleichzeitiger Mischung mit den erforderlichen Verbrennungsprodukten, und zwar zweckmäßig ebenfalls nach dem Gegenstromprinzip.

Durch die bisher bekannten Röstofen wird zwar erreicht, daß der im Gut verbleibende Schwefelgehalt bereits durch Anwendung, einer Temperatur von etwa nur 650⁰ C ausgetrieben werden kann. Diese verhältnismäßig niedrige Temperatur wird aber bei den bekannten öfen nur in dem unteren Ofenteil erzielt. Demgegenüber wird durch die Einrichtung der vorliegenden Erfindung, wonach ; eine übermäßige Steigerung der Temperatur in den oberen primären Kammern des Ofens verhindert wird, in Verbindung mit den in dem oberen Ofenteil angeordneten Abzugskanälen für die schwefelhaltigen Gase erreicht, daß in dem oberen Ofenteil die geringe Temperatur von nur etwa 650⁰ C vorhanden ist. Hieraus folgt nun der Vorteil, daß bei Verarbeitung von Erzen, die Blei und andere Unreinigkeiten enthalten, ein Schmelzen und Sintern der Erze infolge zu hoher Temperatür vermieden wird. _ ··

Die Vorwärmung der für die Kammern bestimmten Luft erfolgt in einer Wärmevorrichtung, durch welche die Luft in spiralför- ' migen Kanälen im Gegenstromprinzip zu den in ähnlichen^ Kanälen aufsteigenden Verbrennungsprodukten der sekundären Kammern fließt. Die primären'Kammern sind sämtlich oder teilweise mit unabhängigen Auslaßöffnungen mit Einstellgliedern ausgerüstet, durch welche sich die aus den Kam-. mern entweichende Gasmenge regeln läßt. Außerdem ist die Außenwand des Ofens mit leicht auswechselbaren Einsetzkästen ausgerüstet, welche zur unabhängigen Überleitung

des Gases dienen, und auf ihrer Innenseite schräg anliegende Wandungen aufweisen, um ein Ansammeln und Mitführen des Staubes zu verhüten.

Eine Ausführungsform eines Röstofens gemäß der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar ist

Fig..ι ein vertikaler Schnitt durch den Ofen, während

ίο Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie a-a der Fig. ι ist.

Der mit einer äußeren Wand ι versehene Ofen weist bei der Darstellung dreizehn Herde 2 bis 14 auf, durch welche die Röstkammern 2^α bis 14* gebildet werden. . Die den oberen Teil des Ofens bildenden Kammern 2* bis io^a werden von den unteren i\^a bis 14⁰ durch den Herd 10 voneinander getrennt. Durch die einzelnen Herde \geht eine hohle drehbare Welle 17 hindurch.

Jede Kammer des Ofens enthält einen oder mehrere. Rührarme 18, die an der Welle 17 sitzen und sich mit ihr drehen. ' Das von dem Herd herabfallende Material gelangt durch geeignete Kanäle 19 mit Schiebern 20 in die nächste Kammer.

Das Heizmittel wird durch ein Rohr 30 in die obere Kammer ii^a des unteren Ofenteils eingeführt, strömt durch die Kammern H^a, I2^a, I3^a und 14^ abwärts und entweicht aus letzterer in, einen den unteren Ofenteil umschließenden ringförmigen Kanal 21. Der untersten Kammer io^e des oberen Ofenteils wird erwärmte Luft durch einen ringförmig'en Kanal 22 zugeführt, welcher den Teil des Ofens umgibt, in welchem die Kammer io° angebracht ist. Die Gase werden von einer oder mehreren Kammern des oberen Ofenteils durch unabhängig-e Kanäle 2^δ, 3^δ, 4^δ, 5^δ

4ο und ό^δ mit Schiebern 23 ο. dgl. abgezogen.

Der Zug durch den oberen Teil des Ofens ist nach aufwärts, und der durch den unteren Teil nach abwärts gerichtet. Die Kammern des unteren Teiles werden mit einem kohlenstoffhaltigen Heizmittel und die des oberen Ofenteils mit erwärmter Luft gespeist. Die Gase können von einer Kammer zur anderen durch die gleichen Öffnungen 19 gelangen,

■ welche zur Überführung der Erze dienen.

Zweckmäßig sind jedoch besondere Kanäle 26 in den Wänden des Ofens angeordnet, so daß der Gasstrom nicht durch die pulverisierten Erze gehemmt wird, und das Mitführen von feinen Erzteilchen durch die Gase in Form von Staub vermieden wird.

Die Kanäle 26-werden durch Einsetzkästen 26^a gebildet, welche in öffnungen der äußeren Ofenwand angebracht sind und sich durch die Wand erstrecken, so daß diese Einsetzkästen 26" von der Außenseite zugängig sind., Bisher wurden die von der einen Kammer zu der benachbarten Kammer führenden Gaskanäle in der Wand des Ofens während seiner Herstellung selbst gebildet. Diese Herstellung war schwierig und kostspielig'.

Die Kästen 26" können während der Herstellung der Außenwand des Ofens in' sie ebenso rasch eingebaut werden, wie die Bausteine, aus denen die Wand besteht. Gegebenenfalls können auch in' der Außenwand des Ofens Öffnungen frei gelassen werden, in welche die Kästen 26"·, die von den Kanälen zur Überführung der Erze so weit als .möglich entfernt sind, eingesetzt werden.

Jeder Rührarm der Kammern des oberen Ofenteils besitzt in seinem Innern, wie bekannt, Kanäle zur Zirkulation eines Luftstromes. Diese Arme stehen mit im Innern der Welle 17 angebrachten Köpfen 27 in Verbindung, welche mit Scheidewänden versehen 8b sind. Von dem unteren Teil des Kopfes 27 gelangt die Luft durch ein Verbindungsrohr 28 zu dem Kopf 27 des Rührarmes der nächsten Kammer des Ofens. Die Luft strömt durch alle Rührarme der Kammern des oberen Ofenteils und entweicht nach ihrer Erwärmung von den untersten Köpfen 27 durch ein Rohr 29 in die oberste Kammer

n^a des unteren Öfenteils. In dieser Kammer n^a vereinigt sich die erwärmte Luft mit dem Heizmittel, das durch das Rohr 30 zugeführt wird, um in den Kammern des unteren Ofenteils eine reine oxydierende Flamme zu erhalten.

Die Verbrennung des Schwefels in den Erzen ist durch die Berührung mit der erwärmten Luft in den Kammern des oberen'Ofenteils sehr lebhaft. Die erzeugten schwefelhaltigen Gase werden von einer oder mehreren Kammern, des oberen Teiles des Ofens in den Kanal 24 geführt. Wepn die Wärme in den oberen Kammern des Ofens wegen der Verbrennung des Schwefels zu hoch wird; kann das Abziehen der schwefelhaltigen Gase in einer tieferen Kammer, beispielsweise in der Kammer 6^a beginnen, so daß die Wärme in den oberen Kammern des Ofens ,erniedrigt wird. Hierdurch wird das Schmelzen und Sintern der Erze durch eine sehr hohe Temperatur in den oberen Kammern verhindert.. Dies ist besonders wichtig für Erze,. welche Blei und andere Verunreinigungen enthalten.

In der Zeichnung ist mit der Rührvorrichtung der untersten Kammer des unteren Tei- "115 les des Ofens eine Rohrleitung verbunden, durch welche in an sich bekannter Weise' Wasser * zu der Rührvorrichtung geführt wird, um dieselbe zu kühlen. Eine derartige Kühlvorrichtung kann auch mit allen übrigen .120 Rührarmen der Kammern des unteren Teiles des Ofens verbunden sein.

In Verbindung mit dem Ofen wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zum Erwärmen der Luft verwendet. Die Luft wird durch das aus den Kammern des unteren 5 Ofenteils entweichende Heizmittel erwärmt und in die Kammern des oberen Ofenteils geführt. Diese LuftheizvQrrichtung besteht zweckmäßig aus einer Reihe von schraubenförmig angeordneten Wänden, welche schraubenförmige Kammern bilden. Dem einen Teil dieser Kammern wird Luft zugeführt, während den dazwischenliegenden Kammern das Heizmittel zugeleitet wird. Die Strömungsrichtung der Luft ist entgegengesetzt zu der des Heizmittels, welches am Boden in . die Heizvorrichtung eintritt, während die vorzuwärmende Luft am oberen Teil der Heizvorrichtung zugeführt wird. Infolgedessen steigt das Heizmittel in den schraubenförmigen Kammern aufwärts, während die Luft durch die dazwischenliegenden Kammern abwärts strömt.

Die Heizvorrichtung ist in der Fig. 1 dargestellt. Innerhalb der äußeren Wand 31 befinden sich schraubenförmige Scheidewände 32, zwischen denen die schraubenförmigen Kammern 33 und 34 gebildet werden. Die . Kammern 33 dienen zur Aufwärtsleitung des Heizmittels, während durch die Kammern 34 die zu wärmende Luft nach abwärts geführt wird. Am unteren Teil der Heizvorrichtung befindet sich ein ringförmiger Kanal 35 und ein ähnlicher ringförmiger Kanal 36 ist am oberen Teil der Heizvorrichtung angeordnet. Unterhalb der eigentlichen Heizvorrichtung befindet ,sich eine Kammer 37, welche zur Aufnahme des. aus dem Ofen,- entweichenden Heizmittels dient. Die Heizvorrichtung ist ferner mit einem oberen kegelförmigen Teil 38 versehen, der zur Aufnahme , des verbrauchten Heizmittels dient.

Die Kammern 33 sind an ihrem Umfang und am unteren Teil der Heizvorrichtung bei 39 abgesperrt, so daß diese Kammern nicht in.

einer Verbindung mit dem ringförmigen Kanal .35 stehen. Ferner sind die unteren Enden 40 der Kammern 34 verschlossen, um ihre Verbindung mit der Kammer 37 zu verhindern. In ähnlicher Weise ist der obere Teil 39 einer jeden Kammer 33 am Umfang . abgeschlossen, so daß keine Verbindung dieser Kammern 33 mit dem ringförmigen Kanal 36 besteht. Das obere Ende 40 einer jeden Kammer 34 ist ebenfalls abgeschlossen.

Das aus dem unteren Ofenteil entweichende Heizmittel gelangt zunächst in die untere Kammer 37 der Heizvorrichtung und wird durch diese Kammer 37 auf die unteren Enden der schraubenförmigen Kammern 33 verteilt. Durch diese Kammern 33 steigt das Heizmittel aufwärts, um schließlich in den kegelförmigen Teil 38 der Heizvorrichtung zu gelangen.' Durch die Verschlußteile 39 wird verhindert, daß das Heizmittel in die ringförmigen Kanäle 36 und 35 eintritt.

Dem oberen ringförmigen Kanal 36 der Heizvorrichtung wird Luft zugeführt, die seitlich in die oberen Enden der Kammern 34 eintritt. Die zugeführte Luft strömt alsdann abwärts, wobei sie gleichzeitig durch ihre Berührung mit den heißen Wänden 32 der Heizvorrichtung erwärmt wird. Am unteren ' Ende der Heizvorrichtung strömt die erwärmte Luft aus den Kammern 34 in . den ringförmigen Kanal 35 und gelangt durch den Verbindung'skanal 41 in den ringförmigen Kanal 22 des Ofens. Von hier aus gelangt die erwärmte Luft in die Kammer io^a. Die durch die Heizvorrichtung strömende Luft kann infolge der Abschlußteile 40 an den oberen und unteren Enden der Kammern 34 nicht in die Kammer 37 und in den oberen kegelförmigen Teil 38 der Heizvorrichtung eintreten. . ■

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Ofens strömt die erwärmte Luft und die entwickelten Gase durch den oberen Teil des Ofens nach aufwärts, während im unteren Teil' des Ofens die. Verbrennungsprodukte . und die entwickelten Gase nach abwärts g₀ strömen. Diese Strömungsrichtungen sind in der Praxis zwar zweckmäßig, es ist jedoch nicht erforderlich, diese Strömungsrichtungen' so zu wählen. Beispielsweise kann sowohl in dem oberen als auch im unteren Teil des Ofens die Strömung nach abwärts gerichtet sein. Ferner könnte auch die Strömung im oberen Ofenteil abwärts und die im unteren, Ofenteil aufwärts gerichtet sein.

Der ringförmige Kanal 22 dient dazu, die erwärmte Luft an verschiedenen Stellen der Kammer io^a zuzuführen. Der ringförmige Kanal 21 hat hingegen den Zweck, das Entweichen .des Heizmittels an ' verschiedenen Stellen der Kammer 14* zu ermöglichen. Gegebenenfalls können diese ringförmigen Kanäle 21 und 22 in Wegfall kommen. Es kann z. B. die Zuführung der Luft in die Kammer ι o^a und die Abführung des Heizmittels aus der Kammer iA^a nur an einer einzigen Stelle erfolgen. Diese Zuführung und Wegführung der Luft und des Heizmittels kann- gegebenenfalls auch an verschiedenen, in kleinen Abständen voneinander angeordneten Stellen des Ofens erfolgen, wenn an seinem Umfang mehrere in gleichen Abständen voneinander angeordnete Luftheizvorrichtungen angebracht sind. ' ^Λ .

Claims

Patent-Ansprüche: ' ·

i. Mechanischer Röstofen mit übereinander angeordneten primären und sekun-

dären Kammern, die mit Fördervorrichtungen zur Überführung des Gutes in die jeweils, darunterliegenden Kammern unter gleichzeitiger Verhinderung des Gasaustrittes versehen sind, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mittels welcher die den primären Kammern zugeführte Luft im Gegenstrom vorgewärmt wird, während die oberste der sekundären ■Kammern eine Zuleitung für ein gasförmiges Heizmittel und eine Zuleitung für Luft aufweist, welche letztere in an sich bekannter Weise durch Kühlen der Rührarme in den primären Kammern vorgewärmt ist.
2. Röstofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung der für die Kammern bestimmten Luft in einer Wärmevorrichtung (31, 32) erfolgt, durch welche die Luft in spiralförmige . Kanäle im Gegenstromprinzip mit dem in ähnlichen Kanälen aufsteigenden Heizmittel der sekundären Kammern fließt.
3. Röstofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Kammern' sämtlich oder teilweise mit unabhängigen Auslaßöffnungen (2^Ö bis 6^s) mit Stellgliedern (23) ausgerüstet sind, durch welche sich die aus den Kammern entweichende Gasmenge regeln läßt. ·
4. Röstofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Ofens mit leicht auswechselbaren Einsatzkästen (26*) ausgerüstet ist, welche zur unabhängigen Überleitung des Gases dienen und auf ihren Innenseiten schräg ansteigende Wandungen aufweisen, um ein Ansammeln des Staubes zu verhüten. "

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.