DE339506C - Verfahren und Stufenofen zur Durchfuehrung trockener chemischer und metallurgischer Prozesse - Google Patents

Description

• Verfahren und Stufenofen zur Durchführung trockener chemischer und metallurgischer Prozesse. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Durchführung trockener chemischer und metallurgischerProzesse in einem Stufenofen mit treppenartig angeordneten Stufenreihen mit Absturzschlitzen für das Gut.
• Die Hauptschwierigkeit in der Verhüttung von Erzen und minderprozentigen Produkten sowie in der Durchführung trockener chemischer Prozesse beruhte auf der schwierigen Durchsetzung des Gutes in hohen Schichten im Schacht- oder Flammofen, wodurch der Gasdurchgang und die Erhitzung sehr erschwert wurde, was wieder sehr hohen Kohlenverbrauch bedingte und fast jede Überwachung der Vorgänge -unmöglich machte. Zudem mußten flüchtige Produkte, wie Zinkoxyd, Bleioxyd usw., durch kältere Erzschichten hidurchgehen, wo sie sich zum größten Teil' niederschlugen und erst recht den Gasdurchgang erschwerten, was wiederum den Kohlenverbrauch zum wiederholten Reduzieren und Vergasen noch weiter erhöhte und die Durchführung des Prozesses nur unvollkommen gestattete.
• Diese Übelstände beseitigt das Verfahren nach der Erfindung vollkommen. Die Heizung ist so angeordnet, daß die Heizgase die unteren Stufenreihen horizontal bestreichen und dort die größte Glut erhalten. Infolge der großen und immer wechselndenOberfläche des Gutes, das mit Kohlenstaub nach Erfordern gemischt ist, wird jede erforderliche Hitze bei geringstem-Kohlenverbrauch erzielt, die nicht allein rasch alle flüchtigen Stoffe entbindet und sofort abführt, sondern jeden Schmelz- und Reduktionsprozeß ermöglicht.
• Auf den Abrutschplatten findet leichte Scheidung der flüssigen Metalle von der Schlacke statt. Die ersten fließen in der geneigten Rinne nach geeigneten Auffangbehältern, während die Schlacke in den Schlackenraum gelangt, von wo sie von Zeit zu Zeit entfernt wird, während die strahlende Hitze dem Ofen zugute kommt.
• Die entbundenen flüchtigen, aber wertvollen Produkte, wie Zink usw., die sich wieder zu Zinkoxyd o. dgl. oxydieren, streichen in wagerechter Richtung über die gleich heißen Herdplatten, bis sie in die Niederschlagräume gelangen. Sie kommen mit kalten Erzschichten . nach der Entbindung überhaupt nicht mehr in Berührung.
• Da hier nur niedrige Fallhöhe des Erzes vorhanden ist und dieses durch sofort beginnende Schlackenbildung nicht staubförmig ist, wird das flüchtige Produkt so gut wie rein gewonnen und hat deshalb hohen Wert. Die Arbeitsweise ist eine einfache und nicht besondere Kraft erfordernd. Nachdem der Ofen angeheizt und das Gut auf der Decke zum Verschluß der Einwurfschlitze aufgeschichtet worden ist, wird es allmählich von Stufenreihe zu Stufenreihe herabgeführt, bis es geschmolzen in den Schlackenraum gelangt und von seinen wertvollen Metallen befreit ist. Das Gut wird ununterbrochen in Bewegung gehalten, d. h.. mittels Rückklappkratzen von unten angefangen von Stufenreihe zu Stufenreihe herabgestoßen.
• Die durch Schlacke zerfressenen Platten sind leicht durch Einlegen neuer Platten zu ersetzen und verursachen nur unbedeutende Hüttenkosten. Zinkerze können bis auf o,5 Prozent entzinkt werden.
• Eine Ausführungsform des anzuwenden-. den Stufenofens ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar in Fig. z im Schnitt von der Seite, Fig. z in Ansicht von vorn.
• Der neue Ofen besitzt zwei oder mehr Schachträume a, die nebeneinander angeordnet sind. Der Schachtraum ist von leicht auswechselbaren Stufenplatten durchsetzt, die in mehreren schachbrettförmig untereinander angeordneten Reihen b1 b2 b3 .... bn durchsetzt sind. Die Stufenreihen werden vorzugsweise leicht geneigt angeordnet, um ein Abfließen der flüssigen Produkte zu erleichtern. Zwischen den einzelnen Stufenplatten sind Schlitze cl c2 c3 .... c'L angeordnet, wobei vorzugsweise die Stufenplatten der nächstunteren Reihe unter den Schlitzen der nächstoberen Reihe angeordnet sind. Die kurze Stufenplattenanordnung ist treppenförmig aufgebaut. Über den obersten Stufenplatten sind, in der Ofendecke Einwarfschlitze d, unter den Schlitzen c'L der untersten Stufenreihe schräggerichtete Abrutschplatten e angeordnet, welche den Schlackenraum f möglichst dicht nach oben hin abschließen, jedoch den flüssigen Schlackenprodukten das Einlaufen in den Schlackenraum f gestatten. Diese Abrutschplatten sind mit seitlich geneigten Rinnen versehen, welche das nicht flüchtige flüssige Metall von den Schlacken scheiden und zweckentsprechend abführen. Die Ofendecke dient gleichzeitig zur Vorwärmung des darauf gelagerten Beschickungsgutes. Die Ofenräume sind vorn durch, eine hintermauerte Schlitzplatte g geschlossen, deren Schlitze g1 in gleicher Höhe wie die einzelnen Stufenreihen angeordnet sind und nötigenfalls durch einfache Klappen abgeschlossen werden können. Die Schlitze dienen zur Einführung des Gezähes (Kratzen mit nach vorn aufklappbarer Kratzenplatte), welches zum Herunterschieben des Gutes von sämtlichen Stufenplatten der gleichen Reihe zur nächsttieferen dienen. In den Seitenwänden können Schau-und Reinigungslöcher da ausgespart sein, die durch Steine verschlossen gehalten werden.
• Unterhalb und vor der treppenförmigen Stufenanordnung ist ein Feuerungsraum k angeordnet. In diesem ist ein Treppenrost angeordnet, der aus ähnlichen Stufenplatten l besteht, die im wesentlichen parallel zu den Stufen der oberen Treppenanordnung verlaufen. Zur Bedienung der Feuerung sind seitliche Feuerungstüren va vorgesehen. Auf einem derartigen Rost ist es möglich, den minderwertigsten Brennstoff, wie Staubkohle, Braunkohle, mit höchster Ausnutzung zu verbrennen. Jenseits der Treppenanordnung b in Richtung des Ofenzuges sind Flugstaubkammern n angeordnet, wohin die gasförmigen Produkte sowie der Flugstaub gelangen. Die hier überschüssige Ofenabhitze kann durch Einbau irgendwelcherWärmeaustauschvorrichtungen, wie beispielsweise von Schwefelsäure-Konzentrationsrohren o oder Dampfkesseln usw., ausgenutzt werden.
• Das in dem neuen Ofen ausgeübte Verfahren spielt sich in folgender Weise ab: Der Feuerungsrost L wird mit irgendwelchem, meist minderwertigem Brennstoff beschickt. Die Feuergase streichen zwischen den unteren Stufenreihen in wagerechter Richtung hindurch, um durch die Flugstaubkammern n dem Kamin zugeführt zu werden, während die oberen Stufenreihen lediglich durch strahlende Wärme erhitzt werden; hierdurch wird die Entzündung des dem Gut beigemischten Brennstoffes bewirkt und auch die Reaktion des Metalloxyds eingeleitet. Zu diesem Zweck wird das auf die Stufenplatten aufgebrachte Gut mit Brennstoffen gattiert. Auf der Decke des Ofens ist die Beschickung im Vorrat gelagert, um durch die strahlende Hitze vorgewärmt zu werden. Durch die Einwurfschlitze d gelangt ein entsprechender Teil des Gutes auf die Stufenplatten b1 der oberen Reihe. Durch Einführung der Kratzen durch die Schlitze g1 stößt man das auf der oberen Stufenreihe liegende Gut durch die Schlitze cl herab auf die Stufenplatte b2 der nächsten Reihe und so fort, bis das Gut auf die Stufenreihe b11 gelangt ist, von wo aus die flüssigen- Schlackenteile auf den geneigten Abrutschplatten von den flüssigen Metallteilen getrennt werden und in den Schlakkenraum f gelangen. Soweit das Gut auf einer der oberen Stufenreihen flüssig geworden ist, rinnt es infolge der geneigten Lage der Stufenreihe selbsttätig bis auf die Abrutschplatte c hinab. Die flüchtigen Produkte gelangen mit den Abgasen in die Flugstaubkammern x und von dort aus zur Restniederschlagung nach Berieselungsvorrichtungen oder ähnlichen Einrichtungen. Die aufsteigenden Abgase geben den größten Teil ihrer überschüssigen Hitze an die in die Flugstaubkammer eingebauten Wärmeaustauschvorrichtüngen ab.
• Selbstverständlich richtet sich der Baustoff, aus dem die Stufenplatten hergestellt sind, nach der Art des zu bewirkenden Verhüttungsverfahrens, und zwar dürften Schamotteplatten, gußeiserne Plätten usw. in Frage kommen.

Claims (3)

1. PATENT-ANSPRÜCI3E: r. Verfahren zur Durchführung trockener chemischer und metallurgischer Prozesse in einem Stufenofen mit treppenartig angeordneten Plattenreihen mit Absturzschlitzen für das Gut, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgase der Rost-oder Gasfeuerung in wagerechter Richtung zwischen den unteren Stufenreihen hindurchgeführt werden, während die oberen Stufenreihen nur durch Strahlungswärme oder die Verbrennung des dem Gute beigemischten Brennstoffes beheizt werden.
2. 2. Verfahren zum Verhütten von Erzen usw. nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das nach Erfordern mit Brennstoff gemischte Erz o. dgl. durch die Schlitze den einzelnen Stufenreihen zugeführt und mittels Handkratzen (Rückklappkratzen) von Stufenreihe zu Stufenreihe herabgeführt wird.
3. 3. Ofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor den unteren Stufenreihen eine Feuerung (k), unter der untersten. Stufenreihe (b'1) Auffapgräume (f) für flüssige Erzeugnisse und auf der der Feuerung entgegengesetzten Seite Sammelräume (n) für . flüchtige Erzeugnisse und Fluprstaub eingebaut sind, an die sich Berieselungsvorrichtungen anschließen können. q.. Stufenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenplatten zum leichteren Abfließen der geschmolzenen Produkte etwas geneigt angeordnet sind. 5. Stufenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter der untersten Stufenreihe schräggerichtete, mit seitlich geneigten Rinnen versehene Abrutschplatten eingebaut sind, um das nicht flüchtige flüssige Metall von der Schlacke zu scheiden und zweckentsprechend abzuführen und die metallfreie Schlacke in den Schlackenraum zu leiten.