<Desc/Clms Page number 1>
"FOUR TUBULAIRE ROTATIF POUR LA DESULFURATION DES MINERAIS MENUS ou PULVERULENTS .
La désulfuration la plus rapide des sulfures est obtenue par voie de mélange le plus intime ou parfait du sulfure avec l'air. On constate que la désulfuration ainsi réalisée atteint un degré de perfection croissant dans l'ordre suivant des ins- tallations , ou des moyens employés à sa réalisation : dans les fours mécaniques à plusieurs étages, dans le frittage par exemple sur des appareils Dwight- Lloyd, dans les fours tubulaires rotatifs et le maximum en cas de dispersion au moyen de tuyèreso
En tous cas, la capacité oxydante de l'air augmente et fa- vorise l'accélération du processus de travail, c'est à dire la désulfuration, au fur et à mesure qu'on donne à l'air la possi- bilité de se mélanger avec le sulfure.
L'objet de la présente invention consiste en un four tubu-
<Desc/Clms Page number 2>
laire rotatif /répondant à ces conditions au plus haut degré. C'est pourquoi le four tubulaire rotatif suivant l'invennion se prête entre autres particulièrement au grillage de la blende de zinc, dont le grillage à fond était, comme on le sait, jusqu'ici impossible à réaliser dans les fours tubulaires rotatifs.
L'invention consiste en ce que le diamètre intérieur du four tubulaire rotatif est porté au delà des dimensions usuelles jusqu'- ici , à savoir au delà de 3 mètres à l'intérieur.
Avec un diamètre croissant, augmente la durée pendant laquel- le chaque particule de sulfure, après avoir été introduita dans le four, tombe librement à travers l'intérieur du four, ce qui en- traine à son tour une augmentation de la vitesse de grillage dans une proportion géométrique ; avecle diamètre croissant augmente en outre la quantité de minerai, - par exemple de pyrite de fer, - main- tenue en suspension, comparativement à la quantité totale de sul- fure présente dans le four, et ceci signifie une augmentation ul- térieure de la puissance productive du four.
En outre, plus le diamètre du four tubulaire rotatif est grand plus est réduite la possibilité de scorification du revête- ment du four par surchauffes locales, vu que le grillage se produit en grande partie dans l'espace libre du four et vu que la section augmentée du fouravorise, par l'augmentation du nombre des m2 de surface, le refroidissement des parois et du revêtement du four.
De plus l'invention consiste en ce que l'admission de l'air de grillage, entrant dans le four du coté opposé à celui de l'en- trée des matières à griller, se fait par une quantité relativement grande d'orifices d'entrée, répartis dans la paroi en question du four, par exemple en rangées circulaires concentriques. De cette manière l'air de grillage est subdivisé en une grande quantité de jets d'air individuels qui se l'placent aussi dans le voisinage de la paroi du four et non principalement dans l'axe du four, comme dans le cas d'une seule entrée d'air située centralement dans la paroi d'extrémité du four.
Quoique les jets individuels d'air ne tra- versent pas le four entier dans une répartition aussi régulière qu'
<Desc/Clms Page number 3>
au moment de leur entrée dans le four, la subdivision très accentuée de l'air de grillage, en une pluralité de jets indivi- duels à l'endroit de son entrée présente néanmoins l'avantage, que l'oxygène de l'air estconsommé uniformément dans toute'la section du four, ce qui diminue le danger de rencontres locales d'excès . nuisibles de l'oxygène de l'air avec du sulfure non encore assez désulfuré, ceci pouvant entraîner des surchauffées locales. on peut insuffler dans le four à l'une ou à ses deux parois d'extrémité du sulfure mélangé avec de l'air.
Si,-par exemple en cas de grillage de blende de zinc, - un cou- rant d'air chargé de minerai pulvérulent est introduit dans le four par sa paroi d'extrémité située du côté- de la sortie de la charge, de manière à ce que ce courant ou jet d'air reste conservé comme tel sur un trajet plus ou moins long au sein ou à l'intérieur des jets d'air de grillage, avant que le minerai pulvérulent qu'il transporte ne s'incorpore aux gaz du four et ne s'unisse finalement au reste de la charge,- il en résulte une oxydation très rapide et .complète du soufre contenu dans le minerai pulvérulent insufflé.
Cette insufflation agit conséquemment à la manière d'un foyer sup- plénentaire prévu dans cette partie du four. L'augmentation de tem- pérature qui en résulte dans la région de sortie de la charge du four, améliore considérablement le grillage @ de la charge contenue dans le four.
Bans certains cas il peut être avantageux de chauffer la charge très rapidement à.la température de grillage, dès son entrée dans le four. Ceci peut être atteint par le fait, qu'on insuffle dans le four, par sa paroi d'extrémité située du côté de l'enfournement du minerai, un mélange de minerai pulvérulent et d'air de la manière susmentionnée. Il existe alors à cet endroit du four un jet de mi- nerai pulvérulent et d'air, qui se déplace sur- une certaine partie ,de la longueur du four dans une direction opposée à celle du mou- vement des gaz du four, jusqu'à ce qu'il soit finalement renversé et absorbé par ces gaz.
Pour atteindre un développement de chaleur suffisant au moyen
<Desc/Clms Page number 4>
de ces je ts additionnels de minerai pulvérulent et d'air, il est naturellement nécessaire que le minerai pulvérulent employé à cet effet possède une finesse de grain suffisante.Quant au reste des matières à griller , elles n'ont pas besoin de présenter la même finesse de grain.
En cas d'insufflation de minerai pulvérulent additionnel par une ou les deux parois d'extrémité du four, il est recommandable de disposer ces parois de manière fixe. Dans ce cas il est pos- sible de placer l'admission du mélange d'air et de minerai pul- vérulent dans le sommet de la ou des parois d'extrémité, ce qui permet d'obtenir déjà avec des quantités relativement petites d'air de soufflage un jet d'air et de minerai pulvérulent de longueur suffisante.
Cependant il est naturellement possible d'obtenir un cnemin de même longueur pour le minerai pulvérulent insuffla, par l'em- ploi de l'air à plus haute pression et par l'orientation des tuyères obliquement vers le haut. Ces tuyères peuvent être dispo- sées centralement dans une paroi d'extraite fixée au four rota- tif.
Le grillage secondé par l' insufflation de minerai finement subdivisa, dans unfour tubulaire rotatif suivant l'invention est recommandable surtout dans les cas , où il s'agit de la désulfu ration de matières dont l' effet thermique est faible, et avec lesquelles on obtient conséquemment des résultats particulièrement bons lorsqu'on parvient à maintenir la chambre du four à une température aussi élevée que possible.
Par l'uniformité du mouvement rotatif, d'une part, et par l'uniformitédu cheminement d'air à l'intérieur du four., d'autre part, on obtient une répartition uniforme de la chaleur dans l'entièreté de l'intérieur du four. De cette manière on arrive à ce que le minerai présente dans l'extraite du four opposée à son extrémité d'enfournement , encore une température tellement élevée, que la formation de combinaisons chimiques indésirables,, comme par exemple la formation de sulfate et de ferrites, est empêchée. On
<Desc/Clms Page number 5>
parvient ainsi suivant l'invention à évacuer du four du minerai complètement grillé mais encore chaud, en le soustrayant de cette manière à l'atmosphère gazeuse régnant dans le four et possédait , à une température plus basse,une influence nuisible.
Les fours tubulaires rotatifs avec plusieurs admissions d'air à l'une ,des extrémités du four sont connus. Cependant, dans ces fours l'air était insufflé à travers la charge contenue dans le four. A cet effet les fours connus étaient construits de manière, à présenter les différentes admissions d'air uniquement dans leur paroi périphérique, ces admissions d'air n'entrant en jeu qu'au. fur et à mesure qu'elles étaient couvertes par la charge.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple non limitatif une coupe dans un four tubulaire rotatif suivant la présente invention.
Par 1 est désigné la paroi périphérique du four, constitué de la manière connue, d'un cylindre en fer, garni d'un revêtement réfractaire. En 2 et en 3. sont représentées les parois d'extrémité du four. Ces parois sont disposées de manière amovible sur les chariots 4 et Elles sont donc stationnaires pendant que la partie tubulaire du four tourne. Entre les parois d'extrémité et la paroi tubulaire du four sont prévue des joints 6 et 2.. Vuleur disposition roulante , ou sur chariot, les parois d'extrémité peuvent conti- nuellement cder, durant le travail, aux variations de la longueur dufour. Le four est monté de manière connue sur les roues 8 et 9 et il est mis en rotation de la manière'connue par la roue dentée
10.
L'air de grillage est introduit dans le four par les entrées d'air 11, disposées sousforme de trois ou de plusieurs rangées circulaires concentriques dans la paroi d'extrémité2. La matière à griller est introduite dans le four parle dispositif de chargement 12, tandis, que les gaz d'évacuation sortent du four par la sortie centrale .Il dans la paroi d' extrénité 3. Par 14 est désigné le dis- positif de déchargement, muni de vannes de la manière connue. En 15 et 16 sont représentées des tuyères pour l'introduction de jets additionnels d'air et'de minerai pulvérulent. Le cas échéant les tuyères peuvent être dirigées obliquement vers le haut; comme ceci est indiqué dans le dessin à titre d'exemple en 15a.
<Desc/Clms Page number 6>
S'il s'agit de griller par exemple de la blende de zinc, on donne au four un diamètre de par exemple 4 mètres, tandis que le rapport entre diamètre et longueur du four peut être choisi égal à environ 1:10. comme dans les fours à ciment connus. Cepen- dant, il est également possible de donner au four une longueur plus courte, de sorte que le rapport entre diamètre et longueur soit , par exemple, de 1 : 8 ou de 1 : 6 .
La blende de zinc, qui peut être d'une finesse de grain plus ou moins grande, entre dans le four par le dispositif de charge- ment 12, situé dans le haut de la paroi d'extrémité 3,, et tombe vers le bas à travers les gaz chauds du four. Dans la partie tu- bulaire du four, qui peut être garnie de la manière connue comme telle d'organes de retournement 17 ou de dispositifs de soulève- ment analogues, la blende de zinc est continuellement soulevée et versée à nouveau dans l'espace libre de l'intérieur du four;
L'air de grillage est introduit dans le four par les nombreuses bouches d'air 11, prévues aussi particulièrement, en nombre relativement grand, dans la paroi d'extrémité .2. près de la partie périphérique du four, de sorte que la face intérieure de la paroi du four vien- ne en un contact très uniforme et énergique avec l'air de grillage
Conséquemment la teneur en oxygène de l'air degrillage est con-' sommée uniformément au fur et à mesure que l'air de grillage avance dans le four.
Du fait et par suite de la bonne réverbération de la chaleur, obtenue grâce au grand diamètre du four, la partie du four située près du déchargement 14 possède un régime relativement chaud, de sorte qu'aussi dans le voisinage du déchargement le processus de grillage est encore très énergique. Ceci permet de réaliser une bonne cuisson à fond de la blende de zinc. Si un chauffage additionnel à l'extrémité de déchargement du four est nécessaire, on insuffle dans le four du minerai pulvérulent addi- tionnel par la tuyère 15 ou 15a. Si l'on choisit à cet effet duminerai pulvérulent suffisamment menu, sa teneur en soufre est brûlée presque sans déchet avant que le minerai pulvérulent n'at- teigne 'la sole du four.
De cette combustion rapide de soufre ré- sulte une augmentation ultérieure considérable de la température
<Desc/Clms Page number 7>
dans la partie duour traversée par le jet de minerai pulvérulent.
Le minerai grill tombant de ce jet, se mélange au reste de la charge et est évacué avec cette dernière par le dispositif 14 .
Une partie du soufre contenu dans le minerai pulvérulent insufflé peut être consommé aussi après le mélange du minerai pulvérulent avec le reste de la charge.
On peut prévoir une flamme semblable de minerai pulvérulent dans la paroi d'extraie 3. Cette flamme est alors disposée avan- tageusement près et en dessous du dispositif de chargement, de sorte que la blende de zinc fraîchement chargée tombe à travers la flamme de minerai pulvérulent et est chauffée très rapidement.
Les jets de minerai pulvérulent produits par les tuyères 15 (I5a) et 16 ont une trajectoire approchant la courbe représentée au dessin
Le grillage de la blende de zinc au moyen du four tubulaire rotatif suivant l'inventiondonne un produit de grillage pauvre en soufre et se prêtant avantageusement à la récupération indus- trielle du zinc.
REVENDICATIONS .
<Desc / Clms Page number 1>
"ROTARY TUBULAR OVEN FOR THE DESULFURATION OF MENUS or PULVERULENT ORE.
The most rapid desulphurization of sulphides is obtained by the most intimate or perfect mixing of sulphide with air. It can be seen that the desulphurization thus carried out reaches an increasing degree of perfection in the following order of the installations, or of the means employed for its realization: in mechanical multi-stage furnaces, in sintering, for example on Dwight-Lloyd devices. , in rotary tube furnaces and the maximum in case of dispersion by means of nozzles
In any case, the oxidizing capacity of the air increases and favors the acceleration of the work process, that is to say the desulphurization, as the air is given the possibility of mix with the sulfide.
The object of the present invention is a tube furnace.
<Desc / Clms Page number 2>
rotating blade / meeting these conditions to the highest degree. This is why the rotary tube furnace according to the invention lends itself among other things particularly to the roasting of zinc blende, the deep roasting of which was, as is known, hitherto impossible to achieve in rotary tube furnaces.
The invention consists in that the internal diameter of the rotary tube furnace is increased beyond the usual dimensions hitherto, namely beyond 3 meters inside.
With increasing diameter, increases the time during which each particle of sulfur, after being introduced into the furnace, falls freely through the interior of the furnace, which in turn leads to an increase in the toasting speed. in a geometric proportion; with the increasing diameter further increases the quantity of ore, - for example iron pyrite, - kept in suspension, compared to the total quantity of sulphide present in the furnace, and this means a further increase in the productive power of the furnace.
In addition, the larger the diameter of the rotary tube furnace, the more is reduced the possibility of slagging of the furnace lining by local overheating, since scorching occurs largely in the free space of the furnace and since the cross section increased oven favors, by increasing the number of m2 of surface, the cooling of the walls and the coating of the oven.
In addition, the invention consists in that the admission of the roasting air, entering the oven from the side opposite to that of the entry of the material to be roasted, is made through a relatively large quantity of openings. 'inlet, distributed in the wall in question of the furnace, for example in concentric circular rows. In this way the roasting air is subdivided into a large quantity of individual air jets which also move in the vicinity of the oven wall and not mainly in the axis of the oven, as in the case of a single air inlet located centrally in the end wall of the furnace.
Although the individual jets of air do not pass through the entire oven in as even a distribution as
<Desc / Clms Page number 3>
when they enter the oven, the very marked subdivision of the roasting air, in a plurality of individual jets at the point of entry, nevertheless has the advantage that the oxygen in the air is consumed. evenly throughout the section of the oven, decreasing the danger of local excess encounters. harmful oxygen in the air with sulphide which is not yet sufficiently desulphurized, which can lead to local overheating. sulfide mixed with air can be blown into the furnace at one or both of its end walls.
If, - for example in the case of roasting of zinc blende, - a stream of air laden with pulverulent ore is introduced into the furnace through its end wall located on the side of the outlet of the load, so that this current or jet of air remains preserved as such over a more or less long path within or inside the jets of roasting air, before the pulverulent ore that it transports is incorporated into the gas from the furnace and ultimately unites with the rest of the charge, - this results in a very rapid and complete oxidation of the sulfur contained in the blown powdered ore.
This insufflation therefore acts in the manner of a supplementary hearth provided in this part of the oven. The resulting increase in temperature in the charge exit region of the furnace considerably improves the scorching of the charge contained in the furnace.
In some cases it may be advantageous to heat the load very quickly to the roasting temperature, as soon as it enters the oven. This can be achieved by blowing into the furnace, through its end wall located on the side of the charging of the ore, a mixture of powdered ore and air in the aforementioned manner. There is then at this point of the furnace a jet of powdered ore and air, which moves over a certain part, the length of the furnace in a direction opposite to that of the movement of the gases of the furnace, until 'until it is finally knocked down and absorbed by these gases.
To achieve sufficient heat development by means of
<Desc / Clms Page number 4>
Of these additional pieces of powdered ore and air, it is naturally necessary that the powdered ore used for this purpose has a sufficient fineness of grain; as for the rest of the materials to be roasted, they need not present the same fineness of grain.
If additional powdered ore is blown through one or both end walls of the furnace, it is advisable to have these walls fixed. In this case it is possible to place the inlet of the mixture of air and pulverulent ore in the top of the end wall (s), which makes it possible to obtain already with relatively small quantities of blowing air a jet of air and powdered ore of sufficient length.
However, it is of course possible to obtain a cnemin of the same length for the powdered ore blown in, by the use of air at higher pressure and by orienting the nozzles obliquely upwards. These nozzles can be placed centrally in an extract wall fixed to the rotary kiln.
The roasting, assisted by the blowing of finely subdivided ore, in a rotary tubular furnace according to the invention is recommended especially in cases where it is a question of the desulphurization of materials whose thermal effect is weak, and with which one. Consequently, particularly good results are obtained when it is possible to keep the oven chamber at as high a temperature as possible.
By the uniformity of the rotary movement, on the one hand, and by the uniformity of the air flow inside the oven., On the other hand, a uniform distribution of heat is obtained throughout the entire oven. inside the oven. In this way it is possible that the ore present in the extract of the furnace opposite to its charging end, still a temperature so high, that the formation of undesirable chemical combinations, such as for example the formation of sulphate and ferrites , is prevented. We
<Desc / Clms Page number 5>
According to the invention, thus succeeds in removing completely roasted but still hot ore from the furnace, thereby removing it from the gaseous atmosphere prevailing in the furnace and having, at a lower temperature, a harmful influence.
Rotary tube furnaces with several air inlets at one end of the furnace are known. However, in these ovens air was blown through the charge contained in the oven. For this purpose, known furnaces were constructed so as to present the various air intakes only in their peripheral wall, these air intakes only coming into play. as they were covered by the load.
The accompanying drawing shows by way of non-limiting example a section through a rotary tube furnace according to the present invention.
By 1 is designated the peripheral wall of the furnace, consisting in the known manner, of an iron cylinder, lined with a refractory lining. In 2 and 3 are shown the end walls of the oven. These walls are removably disposed on the carriages 4 and they are therefore stationary while the tubular part of the oven rotates. Gaskets 6 and 2 are provided between the end walls and the tubular wall of the furnace. In their rolling arrangement, or on a trolley, the end walls can continuously yield, during work, to variations in the length of the furnace. . The furnace is mounted in a known manner on the wheels 8 and 9 and is rotated in the known manner by the toothed wheel.
10.
The roasting air is introduced into the oven through the air inlets 11, arranged in the form of three or more concentric circular rows in the end wall2. The material to be grilled is introduced into the oven by the loading device 12, while the exhaust gases leave the oven through the central outlet. It in the end wall 3. By 14 is designated the unloading device. , provided with valves in the known manner. At 15 and 16 are shown nozzles for the introduction of additional jets of air and pulverulent ore. If necessary, the nozzles can be directed obliquely upwards; as indicated in the drawing by way of example at 15a.
<Desc / Clms Page number 6>
If it is a question of grilling, for example, zinc blende, the oven is given a diameter of, for example, 4 meters, while the ratio between the diameter and the length of the oven can be chosen equal to approximately 1:10. as in the known cement kilns. However, it is also possible to make the furnace a shorter length, so that the diameter to length ratio is, for example, 1: 8 or 1: 6.
The zinc blende, which may be of a more or less fine grain, enters the furnace through the loading device 12, located at the top of the end wall 3 ,, and falls downwards. through the hot gases of the oven. In the tubular part of the furnace, which can be lined in the manner known as such with turning members 17 or similar lifting devices, the zinc blende is continuously lifted and poured back into the free space. from inside the oven;
The roasting air is introduced into the oven through the numerous air vents 11, also particularly provided, in relatively large number, in the end wall .2. close to the peripheral part of the oven, so that the inside face of the oven wall comes into very uniform and vigorous contact with the roasting air
As a result, the oxygen content of the roasting air is consumed uniformly as the roasting air moves through the oven.
Due and as a result of the good reverberation of heat, obtained thanks to the large diameter of the furnace, the part of the furnace located near the unloading 14 has a relatively hot regime, so that also in the vicinity of the unloading the roasting process is still very energetic. This allows for a good thorough cooking of the zinc blende. If additional heating at the discharge end of the kiln is required, additional powdered ore is blown into the kiln through nozzle 15 or 15a. If sufficiently fine powdery ore is chosen for this purpose, its sulfur content is burnt off almost without waste before the powdery ore reaches the bottom of the furnace.
This rapid combustion of sulfur results in a considerable subsequent increase in temperature.
<Desc / Clms Page number 7>
in the part of the river crossed by the spray of pulverulent ore.
The grill ore falling from this jet mixes with the rest of the load and is discharged with the latter by the device 14.
Part of the sulfur contained in the blown powder ore can be consumed also after mixing the powder ore with the rest of the feed.
A similar flame of powdered ore can be provided in the extract wall 3. This flame is then advantageously disposed near and below the loading device, so that the freshly charged zinc blende falls through the ore flame. powdery and is heated very quickly.
The jets of powdered ore produced by nozzles 15 (I5a) and 16 have a trajectory approaching the curve shown in the drawing
The roasting of the zinc blende by means of the rotary tube furnace according to the invention gives a roasting product which is poor in sulfur and is advantageously suitable for industrial recovery of zinc.
CLAIMS.