DE423620C - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Erzen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Erzen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von metallurgischen Prozessen, bei welchen das verarbeitete metallhaltige Material mit Hilfe von Gasen in fein verteiltem Zustande in einen Reaktionsraum eingeführt wird.
• plan hat bereits vorgeschlagen, bei derartigen Prozessen die pulverisierte Erzladung derart einzuführen, daß sie mit dem sie vorwärts treibenden Gasstrom in spiralige oder wirbelnde Bewegung versetzt wird, derart, daß die Achse des Wirbelgebildes mit der Strömungsrichtung des in den Reaktionsraum eintretenden und in ihm fortschreitenden Gemisches zusammenfällt. Bei diesem bekannten Verfahren findet zwar eine Mischung der pulverisierten Ladungen und des Gases in einem gewissen Grade statt. indeß treten beim Herumwirbeln des Gemisches um die Strömungsachse Schleuderwirkungen auf, die eine zu schnelle Trennung und Entmischung der Reaktionskomponenten noch vor Ablauf der Reaktion bewirken. Infolgedessen wird bei diesem Verfahren der Zweck der Behandlung im Reaktionsraum, z. B. der Befreiung des Metalls von Schwefel u. dgl., nur unvollkommen erreicht.
• :`ach der Erfindung erhält man ein erheblich besseres Ergebnis dadurch, daß man Erzstaub und Gas in einem vor der eigentlichen Reaktionskammer liegenden Raum derart mischt, daß Wirbelbewegungen entstehen, deren Achsen so wesentlich von der Strinungsrichtung des Gemisches und der Eintrittsrichtung in den Reaktionsraum abweicben, (Maß Schleuderwirktin; und Entinischttng nicht auftreten kiinnen. Vorteilhaft kann z. B. der Mischraum sowie die Zuführtingslcittlngen. der Gase, z. B. der kornprimierten Luft und des Erzstaubes. so angeordnet sein und so niit dem Reaktionsraum verbunden «-erden, (Maß die Achsen der Wirbelgebilde etwa quer zur Strömungsrichtung der Mischung liegen.
• Auf diese Weise wird eine äußerst innige Vermischung der Reaktionclcoinponetiten erzielt und wiihren(1 der ganzen Behanditingszeit in) Reaktionsratini aufrechterhalten, so daß eine vollständige Ausnutzung sowohl der 1.-Ieiz%t-ir1_;ung sowie der etwa zugesetzten Brennstoffe. und anderer Bestandteile erhalten wird.
• Es hat eich ferner als vorteilhaft erwiesen, die in wirbelnder Bewegung befindliche Mischung vor Übertritt in die Reaktionskammer in geeigneterWeise zu drosseln, z. B. sie durch ein oder mehrere verengte Öffnungen aus der Mischkammer in die Reaktionskatnmer übertreten zu lassen, z. B. derart, (Maß die Mischung von Gas und pulverisierten Ladungen in Form von expandierenden Strahlen in die Reaktionskammer vorgetrieben wird.
• Das beschriebene Verfahren kann ],ei den verschiedensten Behandlungsarten für Erze Anwendung finden bzw: in Kombination mit ihnen ausgeübt «-erden, so z. B. bei der Konzentration der Erze sowie beim Rösten, Chlorieren, Reduzieren oder anderen inetal-Itirgischen 'Maßnahmen.
• Zwecks Konzentration von Erzen, z. B. von Zinkblende, nach dein neuen Verfahren wird (las z«-ecl:mäßig zu einem feinen Pulver zerkleinerte oder zermahlene Erz vermittels Lt ift oller eines anderen geeigneten Gäses in einer 'Mischkammer in wirbelnde Bewegung mit etwa quer zur Strömungsrichtung liegenden Achsen versetzt und hieauf durch verengte Öffnungen in eine erhitzte Reaktionskammer geblasen. Hier wird der im Erz enthaltene Schwefel durch den Sauerstoff der Luft oxydiert, indem die Reaktion durch geeignete 'Mittel, z. B. durch Beheizunmit Gas oller hlaimnenbogen usw., eingeleitet wird. Für den weiteren Verlauf der Rcal:tion genügt evtl. die bei der Reduktion der Erze entwickelte Hitze, so (Maß die iitißere @\':iriiieqtielle atisgesclialtet «erden kann.
• Auf die ;"nannte Weise wird eine Konzentration der Zinkerze derart erreicht, tltili die #,esclnnolzetieti Bestandteile sich in (lein Reaktionsraum ansammeln, während Glas Zinkoxyd in Form von Dämpfen entweicht, aufgefangen und kondensiert wird.
• Auf die beschriebene U'eise kann die Konzentration von Zinkerzen in direktem Zusannnenhang mit der Reduktion derselben ausgeführt werden.
• Gegebenenfalls kann die benötigte Wärmeenergie auch durch Einführung zweckmäßig verdichteter flüssiger oder gasförmiger 13.-einistofte durch Einblasen von Kohlenstaub oder von niit Kohlenstaub oder Kokspulver gemischtem Erz erzeugt werden. Es kennen ferner andere Zuschläge, wie Reduktionsmittel, sowie andere Reaktionsmittel, hlußmittel o. dgl., Verwendung finden.
• Zwecks Reduktion von Eisenerz arbeitet nian z. B. vorteilhaft so, daß eine vollständige Ladung des Ofens mit allen Bestandteilen in fein verteiltem Zustand verai-lieitet und innig vermischt wird, worauf die Mischung z. B. mit Preßiuft in die lIischkammer und durch dieselbe unter wirbelnder Bewegung hindurch in die Reaktionskammer geblasen wird. An Stelle von Luft können auch Kohlenoxyde oder andere reduzierende Gase Verwendung finden.
• Die benötigte Wärme kann außer durch Verbrennungsprozesse auf anderem Wege, z. B. elektrisch, erzeugt werden. Die Ofenfüllung und das Gas können ferner gegebenenfalls vorgewärmt werden.
• Die Zeichnung stellt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung dar.
• Ahb. i zeigt Ofen- lind Mischkammer sowie Erz- und Gaszuführung im Längsschnitt. Ahb.2 zeigt ini vergrößerten 'Maßstab die Trenmvand zwischen liischkammer und Ofen nebst Ztifülirun,rsleittuigen.
• In Abb. i ist der Ofenraum mit i, die-Wandung des Ofens ;iiit 2 bezeichnet, während 3 die vor den Ofen geschaltete Mischkammer bedeutet. Die Zuführungsvorrichtung zwischen Mischkammer und Ofen ist mit 8, die Verteilungsvorrichtung an dieser, die aus mehreren z. B. konisch verengten üffnungen besteht, mit d. bezeichnet. Die Gaszuführungsleitung ist durch 5, die Einfüllvorrichtung und die Zuführungsleitung für das Erz mit 6 bezeichnet, während 7 ein V erschluß oder Regelungsorgan, z. B. langsam sich drehendes Ventil, darstellt, mit dessen Hilfe sich die 'Menge der zugeführten Erzladung einstellen läßt. Die Einführungsvorrichtung 8 zwischen der 'Mischkammer wid der Reaktionskammer wird zweckmäßig finit einem Wassermantel o umgeben.
• Bei dein dargestellten Apparat ist der Bau der Mischkammer und die Einhlasvorrichtung derart angeordnet, daß Wirbel der strönienden Gasmasse um eine mit der Ströinungsrichtung parallele Achse unbedingt vermieden werden. Die in großer Zahl auftretenden Wirbel liegen leim Durchschreiten der Mischkammer 3 mit ihrer Achse etwa quer zur Striinitnigsriclitung, so daß keinerlei Lntn,ischung durch Schleuderwirkung eintreten kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Behandlung von Erzen, hei welchem ciao Erz in fein zerkleinertem Zustand finit rasen oder Luft ge= mischt und in einen Reaktionsraum eingeblasen und dabei geröstet, chloriert, reduziert o. dgl. wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von Erzstaub und Gas in einem vor der Reaktionskammer liegenden Rauire unter Vermeidung der Entmischung durch Schleuderwirkung in eine solche wirbelnde Bewegung gebracht wird, daß Sie Achsen der wirbelnden Bewegung wesentlich von der Strömungsrichtung abweichen, z. B. quer zu ihr verlaufen, sowie mit dieser Bewe-ung in den Reaktionsraum geblasen wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Gestalt der Mischkammer und solche Anordnung der Erz- und Druckmitteleinführung, daß das Druckmittel bei seinem durch verengte Öffnungen erfolgenden Eintritt in die Mischkammer expandiert, das in die Mischkammer eingeführte Erz aufnimmt und in so starke fVirhelbewegung gerät, daß die Wirbelbewegung in ihrer ursprünglichen Richtung im wesentlichen -erhalten bleibt, nachdem die Strömung ,des wirbelnden, mit dem Erz beladenen Druckmittels abgelenkt ist, worauf das Gemisch in dieser letzten Strömungsrichtung in und durch den Reaktionsraum geführt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertritt des Druckmittel-Erz-Geinisches aus der Mischkammer -in die Reaktionskammer durch eine Vielzahl von Kanälen einer Zwischenwand zwischen 'lisch- und Reaktionsraum erfolgt, die an der Mischkammerseite so weit sind und sich in der Strömungsrichtung, mit der das Gemisch ankommt, so verengen, daß sich die Querwirhelungen in den Durchtrittskanälen fortsetzen und die einzelnen Strahlen des Druckmittel-Erz-Gemisclies beim Eintritt in die Reaktionskammer expandieren.