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Verfahren und Vorrichtung zum Rösten von mineralischen Sulfiden im
Schwebezustand Die Erfindung bezieht sich auf das Rösten von mineralischen, im Schwebezustandbefindlichen
Sulfiden und bezweckt im besonderen, ein Verfahren und zugehörige Einrichtungen
zu schaffen, durch die von der durch die Verbrennung des Schwefelgehaltes der Sulfide
erzeugten. oder zurückgewonnenen Wärme, die andernfalls verlorengehen würde, wirksam
Gebrauch gemacht werden kann. Mittels dieser Wärme können alle Arten von Sulfidfüllungen,
die für gewöhnlich in industriellen. Betrieben auftreten, .getrocknet und geröstet
werden, ohne daß anderweitig erst erzeugte Wärme zuzusetzen wäre. Auf diese Weise
kann an Anlagekapital und an Betriebskosten in bisher nicht bekannter Weise gespart
werden.
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In der Patentschrift 624 6¢7 ist eine Einrichtung zum Rösten von mineralischen
Sulfiden beschrieben, in welcher das zu behandelnde Material in feinzerteiltem Zustand
gemeinsam mit einem Luftstrom in die Röstkammer geblasen und darin verteilt wird,
damit jedes Materialteilchen der oxydierenden Wirkung der Luft ausgesetzt wird.
Das Rösten wird einzig und allein durch die Verbrennung des Schwefelgehaltes der
Füllung bewirkt, nur durch
die- Gebläseluft unterstützt, um die
Sulfide in Schwefeloxyde bzw. Sulfate zu verwandeln.. Um die Oxydierung der Füllung
zu fördern, werden die Temperatur und die Zeitdauer des Röstens so geregelt, daß
eine Schmelzung oder ein. Beginn derselben und damit ein Entstehen. von unerwünschten
Verbindungen, wie beispielsweise Zinkferraren, verhindert werden, wenn Zinksulfide,
die Eisen enthalten, behandelt werden.
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Das geröstete Gut, welches sich am Boden der Röstkammer niederschlägt,
wird zur weiteren. Behandlung entfernt. Die gasförmigen, au-s der RÖStkammer entzogenen.
Erzeugnisse besitzen einen hohen Gehalt von Schwefeldioxyd, das sich besonders für
die Herstellung von Schwefelsäure oder zur sonstigen weiteren Verarbeitung eignet.
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Bei der ausgedehnten industriellen Anwendung von Verfahren und Einrichtungen
zum Brennen mineralischer, im Schwebezustand befindlicher Sulfide werden verschiedene
Arten von. mineralischen Sulfiden angetroffen, die einen wesentlich unterschiedlichen
Heizwert und Feuchtigkeitsgehalt besitzen.
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Beim Brennen von mineralischen Sulfiden von niedrigem Heizwert und
hohem Feuchtigkeitsgehalt ist es bisher, um die Anlage unter Dauerbetrieb halten.
zu können, unmöglich gewesen, das Trocknen und Brennen der Füllung. zu bewirken,
ohne zusätzliche Wärme von anderswoher, zuzuführen. Sehr nasse Verbindungen mußten
beispielsweise ,gewöhnlich teilweise außerhalb des Ofens getrocknet werden, wodurch
sich eine größere Anlage und weitere Arbeitsvorgänge und daher ein wesentlich höherer
Kapital- und Betriebskostenaufwand ergaben. Oder man mußte den Heizwert des Minerals
durch Hinzufügung besonderen Brennstoffes vergrößern, was wiederum einen schädlichen
Einfluß auf die Reinheit der Schwefeldioxyd enthaltenden, aus dem Verfahren gewonnenen
Gase hatte. Dadurch wurden höhere Kosten für die Behandlung dieser Gase für deren:
spätere Verarbeitung verursacht, also beispielsweise für die Schwefelsäureherstellung
oder für die Reduktion zu natürlichem Schwefel.
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Weiter ist bisher das übliche Rösten. von mineralischen Sulfiden von
verschwenderischen Wärmeverlusten begleitet gewesen, die gemäß der Erfindung ebenfalls
vermieden werden, so daß- auch auf diese Weise Ersparnisse in den. Herstellungs-
und Betriebskosten einer solchen Anlage erzielt werden. Die Erzeugnisse werden ferner
in größerer Reinheit und größerer Konzentration als bisher gewonnen.
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Zu den Hauptzielen der Erfindung gehört u. a. die Verbesserung im
Brennverfahren sowie an den Vorrichtungen, mittels deren die bei, der Verbrennung
des Schwefelgehaltes der Füllung erzeugte Wärme so verwertet wird, daß alle üblicherweise
anzutreffenden Rohstoffarten getrocknet und späterhin gebrannt werden können, ohne
das anderweitig erzeugte Wärme dazu benötigt würde.
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Ein weiterer Erfindungsgedanke bestellt- darin, die bei der Verbrennung
des Schwefelgehaltes der Füllung erzeugte Wärme wirksam auszunutzen. Dadurch ist
es ermöglicht, den Überschu-ß der zur Trocknung der Füllung sowie zurAufre-chterhaltung
ihrer Brenntemperatur dienenden Wärme dazu zu benutzen, um Kraft für Verarbeitungszwecke
zu erzeugen. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Verfahren erhöht, und die Betriebskosten
werden in einem bisher nicht gekannten. Maße erniedrigt.
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Eine weitere Erfindungsaufgabe besteht darin, die Leistung des Arbeitsvorganges
zu steigern, ohne entsprechend die Größe der Teile, die für die Behandlüng der gasförmigen
Brennerzeugnisse erforderlich sind, zu erhöhen. Dadurch wird eine weitere Ersparnis,
in den Anlage- und Betriebskosten erzielt.
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Weitere Einzelheiten ergeben sich aus, dem nachstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel. Die Zeichnung verkörpert einen gemäß .der Erfindung ausgestalteten
Ofen im Querschnitt. Die zugehörigen Einrichtungen, die ebenfalls zu dem Verfahren
gehören., sind schematisch dargestellt.
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Der Schachtofen i ist mit einer Brennkammer 8 von verhältnismäßig
großem freiem Querschnitt und großer Höhe versehen. In diesem großen Raum haben
.die oben eingeblasenen feinen Teilchen genügend Platz, um sich in der gesamten
Kammer breit zu verteilen und sich nach unten hin unaufgehalten in einem Strom oxydierender
Luft bewegen zu können. Es ist also mit einer vollständigen Oxydierung der schwebenden
Teilchen zu rechnen.
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Am unteren Ende der Brennkammer 8 befindet sich ein Setzherd 9, auf
welchen sich die erwähnten schwebenden Teilchen schließlich setzen. Dieser Herd
besitzt eine runde Öffnung io, die eine ringförmige Öffnung um die Isolationsbekleidung
7 einer senkrechten Welle q. bildet und ,di.e mit einem tiefer liegenden Setzherd
i i in. Verbindung steht.
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Die gerösteten, sich auf dem Herd i i ansammelnden Teilchen können
aus der oxydierenden Luft der Brennkammer 8 durch eine Leitung 13, die mit einem
Sammelbehälter 15 in Verbindung steht, in der eingezeichneten Pfeilrichtung austreten
oder durch eine im Herd i i vorgesehene Fallöffnung 65 sich auf einem Bodenherd
77 ansammeln. Dort werden sie einer Schwefeldioxyd in hohem. Maße enthaltenden Luft
zwecks Nachprüfung auf Vorhandensein von Schwefel in Form des Su.lfatradikals (S04)
ausgesetzt, bevor sie durch eine Förderschraube 78 in einen Behälter 1q. entleert
werden.
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In der Herdplatte i i befinden sich weiter Durchtrittslöcher 79, welche
den Eintritt van heißem, Schwefeldioxyd enthaltendem Gas aus der Brennkammer 8 in
die Sulfatkammer 39, die sich zwischen den Herden i i und 77 erstreckt, gestatten.
Der Herd i i grenzt dicht an die Isolierbekleidung 7 der Welle q..
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Die Welle q. ist in der Herdplatte z i mittels eines besonderen Lagerstückes
82 bekannter Art drehbar gelagert. An dieser Stelle ist also ein Übertritt von Gas
in die Sulfatkammer 39 unmöglich gemacht.
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Über der Brennkammer 8 befinden sich. die Trocknungsherde 2 und 5.
Die Herdplatte 2 grenzt
dicht an die Isolierbekleidung 7 der Welle
4; dabei ist die Platte 2 mit einem Lager 83 ausgestattet, in welcher die Drehwelle
4 gelagert ist und die ebenso wie das Lagerungsglied 82 einen Übertritt von Gas
an der Lagerungsstelle verhindert. Die Herdplatte 2 ist mit regelmäßig um die Welle
4 verteilten Fallöffnungen 3 versehen, die sich aus weiter unten zu erörternden
Gründen in gewissem Abstand von der Drehwelle 4 befinden.
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Über dem oberen Trocknungsherd 2 befindet sich ein Deckel
70, der oben an. den Seitenwänden des Ofens befestigt ist und die Trockenkammer
72 so vollständig abschließt, daß eine Gasverdünnung innerhalb dieser Kammer oder
ein Austritt der heißen Gase wirksam verhindert wird. Der Deckel ist ferner so isoliert,
daß ein Temperaturabfall verhindert wird. Die Öffnung zwischen dem Deckel 70 und
der Drehwelle 4 ist durch einen: Sandverschluß 71 wirksam abgeschlossen..
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Der untere Trocknungsherd 5 ist so ausgebildet, daß er zwischen sich
und der Isolationsbekleidung 7 der Welle 4 einen ringförmigen Gasdurchtritt 6 frei
läßt. Dieser Durchtritt kann vorteilhaft mindestens zum Teil in. die Isolationsbekleidung
7 dadurch verlegt sein, daß eine der zwei Lagen Isolationssteine in ausreichendem
Maße für diesen. Zweck entfernt wird.
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Die Fallöffnungen 3 sind in solchem Abstand von der Welle 4 vorgesehen:,
daß ein Herabfallen von Teilchen der Füllung durch den ringförmigen Raum 6 in die
Brennkammer 8 verhindert wird. Der ringförmige Raum wird außerdem von den Teilchen
der Füllung durch einen an der Welle q. befestigten Rührarm frei gehalten.
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Der feuchte Rohstoff befindet sich im Behälter 74 und gelangt über
ein Förderglied 73 auf eine Rutsche 69, die mit einer selbstöffnenden, entsprechend
ausgeglichenen Klappe 75 versehen ist. Hat sich das gewünschte Gewicht von Rohstoff
auf der Rutsche 69 angesammelt, so öffnet sich die Klappe, und die Füllung fällt
auf,den oberen Trocknungsherd 2. Die Klappe geht dann in die Ausgangsstellung zurück
und- schließt die Rutsche 69, um den Austritt von Wärme oder Gas aus der Kammer
72 zu verhindern.
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Über der Herdplatte 2 bewegt sich ein. Rührarm A, der die Teilchen
so über der Herdplatte 2 bewegt, daß sie durch die Öffnungen 3 auf die Herdplatte
5 fallen, auf der sie mittels eines zweiten Rührames B nach außen und somit auf
eine Leitung 16 zu bewegt werden. In diesem Zustand sind sie im wesentlichen frei
von Feuchtigkeit.
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Das, eine Ende der Leitung 16 steht, wie erwähnt, mit der Herdplatte
5 analeren Umfang in Verbindung, während das andere Ende zu einer Kugelmühle oder
einem anderen Gerät 17 führt, in welchem der Stoff zu Pulver umgeformt wird. Ein:
Förderglied 18 bringt den pulverförmigen Stoff zu einem Trichter i9 und eine an
diesen anschließende Leitung 30 zu einer Düse 2o, durch welche die Füllungsteilchen
.in feinzerteiltem Zustand zusammen mit einem oxydierenden Gasstrom in die Brennkammer
8 geblasen werden. An der Drehwelle 4 sind weitere Rührarme C, D und E befestigt,
deren zugehörige Rührglieder sich auf den Herden 9, 11 und 77 bewegen. Diese Glieder
sind so eingestellt, daß sie das Material auf den Herdplatten bezüglich nach der
Ringöffnung io zu in die Leitung 13 oder die Fallöffnung 65 rühren, sofern
die weitere Verarbeitung des gerösteten Materials in der Sulfatkammer 39 erfolgen
soll. Im letzteren Fall wird ein Ventil 8o in der Leitung 13 entsprechend eingestellt,
so daß dann das Material auf den Herd 77 fällt und schließlich in der beschriebenen
Weise in den Behälter 14 abgeführt wird.
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Die Einrichtung, die dazu dient, die bei der Verbrennung des Schwefelgehaltes
der Füllung frei werdende Wärme nutzbar zu machen, besteht aus einem Wärmeaustauscher
46, einem Abwärmekessel 76 und einem Staubsammler 28 nach Art eines Zyklons, eines
elektrostatischen Niederschlagsapparates od. dgl. Diese Geräte können einzeln oder,
wie nachstehend näher beschrieben, in besonderer Weise zusammengeschaltet betrieben
werden.
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Die mit einem Schieber 22 ausgerüstete Hauptgasleitung 27 zweigt von
dem zwischen den- 9 und i i befindlichen Raum ab. Sie kann entweder an den unteren
Teil des. Wärmeaustauschers 46 oder an eine Leitung 12 angeschlossen werden, die
ihrerseits mit dem Abwärmekessel ; 6 in Verbindung steht. Zu diesem Zweck ist am
Vereinigungspunkt der Leitungen 27 und 12 ein Zw: iwegehahn 26 angeordnet.
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Die heißen Gase gelangen also ganz oder teilweise aus der Brennkammer
entweder unmittelbar durch die Leitung 12 in den Abwärmekessel 76, oder sie gehen
erst in. den Wärmeaustauscher 46. Mittels des Gebläses 47 läuft durch die Rohre
des Wärmeaustauschers 46 ein oxydierendes Gas, z. B. Luft oder mit Sauerstoff angereicherte
Luft um.
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Das eine Ende einer zweckmäßig isolierten Leitung 54 steht mit den
Rohren des Wärmeaustauschers 46 und das andere Ende mit der Trockenkammer 72 in
Verbindung. In dieser Leitung ist ein Schieber 50 zur Regelung des Gasdurchflusses
vorgesehen. Ein weiterer Schieber 29 in der Leitung 54 dient dazu, .gegebenenfalls
das heiße oxydierende Gas in die äußere Luft abführen zu können.
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Von der Leitung 54 zweigt eine Leitung 23 ab-, die mit der Düse 20
in Verbindung steht. Ein Gebläse 81 saugt das Gas durch die Leitung 23 an und drückt
es mittels, der Düse 2o zusammen mit den feinzerteilten trockenen Teilchen der Füllung,
die aus dem Trichter i9 kommen, in die Brennkammer B.
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Aus dem oberen Teil des Abwärmekessels 76 zweigt eine Leitung 68 ab,
die zu dem Staubsammler 28 führt.
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Von der Trockenkammer 72 zweigt weiter eine Leitung 37 ab, die mit
einem Schieber 38 versehen ist und in die Leitung 23 mündet.
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In diese Leitung 37 mündet andererseits eine Leitung 33, die, mit
dem Schieber 34 versehen, in den oberen Teil des Abwärmekessels 76 mündet. Ferner
mündet in die Leitung 37 eine Leitung 35,
die von der unteren Trocknungskam:mer
aus geht und mit einem Schieber 36 versehen ist.
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Von der Trocknungskammer 72 reicht in die Außenluft eine Leitung 52,
die mit einem Schieber 53 ausgestattet ist. Von hier zweigt vor dem Schieber 53
eine Leitung 24 ab, die zu der Leitung 68 führt und mit einem Schieber 25 ausgerüstet
ist.
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Die Arbeitsweise des Ofens ist folgende: Der Ofen wird durch die Rutsche
69- beschickt. Sobald sich Gut gewissen Gewichts angesammelt hat, öffnet sich die
für gewöhnlich geschlossene Klappe 75, und das Gut fällt auf die obere Trocknungsherdplatte
2. Die nassen Teilchen werden durch die Rührarme A über die Herdplatte 2 geführt,
wo sie der trocknenden Wirkung der heißen Gase ausgesetzt sind, die in die Trockenkammer
72 durch die Leitung 32 oder die Leitung 54 eintreten. Die zuströmende Gasmenge
wird durch die Schieber 21 bzw. 5o geregelt. Zweckmäßig werden auf der Herdplatte
2 die Gutteilchen nur teilweise getrocknet, und zwar wird ungefähr 40 bis 50% der
Gesamtfeuchtigkeit entfernt. Wenn: diese teilweise Trocknung durch die von. dem
Wärmeaustauscher 46 kommende heiße Luft vor sich gegangen ist, sind die mit Feuchtigkeit
geschwängerten Gase im wesentlichen frei von irgendwelchen mitgeführten Gutteilchen
und können, ohne irgendeinen Verlust an Gutteilchen in die Außenluft abgeführt werden.
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Das Trocknen der Gutteilchen wird auf dem unteren. Trocknungsherd
5 durch die Wirkung der heißen Gase, die durch die ringförmige Öffnung 6, aus der
Brennkammer in den Herdraum übertreten, vervollständigt. Die Gutteilchen werden
nunmehr nahezu vollständig getrocknet; sie verlassen den Herdraum durch die Leitung
16 und bilden eingeeignetes Material für das spätere Pulverisieren in der Mühle
17.
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Die getrockneten staubförmigen Teile der Füllung werden in geregelten
Mengen vom Trichter i9 aus durch die Leitung 30 in der Pfeilrichtung zu der
Düse 2o geführt und werden zusammen mit oxydierend wirkendem Gas, das durch die
Leitung 23 zugeführt wird, in die Brennkammer 8 geblasen.
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Die Temperatur der Brennkammer wird einzig und allein durch die Verbrennung
des Schwefelgehaltes der Füllung unterhalten, nur durch das oxydierende Gas, das
zusammen mit den feinen. Staubteilchen des Gutes eingeführt wird, unterstützt.
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Die Mehrzahl der schwebenden Staubteilchen schlägt sich auf den Herd
9 nieder, wo sie nach innen zur Öffnung io gerührt werden, um sich darin weiter
auf den Herd i i niederzuschlagen. Dort werden sie wiederum nach außen in die Leitung
13 gerührt und sind dabei im wesentlichen frei von Sulfaten und Schwefel, oder sie
werden in die Fallöffnung 6 zur Durchführung der Sulfatkontrolle gerührt.
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Die Art der Verwendung der durch die Verbrennung erzeugten Wärme hängt
vom Heizwert und bzw. oder _ dem Feuchtigkeitsgehalt des behandelten Gutes ab. Zur
näheren Erläuterung werden nachstehend verschiedene Gutsorten, die für gewöhnlich
im normalen Arbeitsverfahren angetroffen werden, behandelt, und es wird dabei auch
die Verwendung der erzeugten Hitze erörtert, wobei immer Voraussetzung ununterbrochener
Betrieb ohne Verwendung anderweitiger Wärme ist. Selbstverständlich ist durch diese
lediglich beispielsweise gemachten Angaben der Umfang der, Erfindung nicht festgelegt.
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Erstes Verfahren: Für die Behandlung von Gutsorten mit einem Durchschnittsheizwert
und durchschnittlichem Feuchtigkeitsgehalt mit etwa 30 bis 32% Schwefelgehalt,
ungefähr iioo kcal/kg und von 8 bis io% Feuchtigkeit.
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Die gasförmigen Verbrennungsprodukte werden aus der Brennkammer 8
durch die Hauptgasleitung 27 abgezogen. Zufolge entsprechender Einstellung des Zweiwegehahnes
26 strömen die heißen. Gase durch die Leitung 12 unmittelbar unten in den Abhitzekessel.
über und übergeben so den Wärmeaustauscher 46. Das oxydierende Gas, das durch die
Rohre des Wärmeaustauschers 46 mittels des Ventilators 47 umläuft, wird nicht vorgewärmt,
sondern geht im wesentlichen bei Raumtemperatur in die Leitung 23, um als Brenn-
und Schwebemittel für das feinzerteilte trockene Gut zu wirken. Ein Teil der gekühlten
Austrittsgase kann vom Kessel76 aus durch die Leitung 33 .in, die Brennkammer zurückgeleitet
werden, um die Temperatur darin zu vermindern, und zu kontrollieren. Der Rest der
gekühlten Austrittsgase strömt in den Staubsammler 28.
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Die auf den Trocknungsherd geleiteten Gutmassen werden teilweise darauf
getrocknet, indem bestimmte Mengen von heißen Gasen vom oberen Teil der Brennkammer
8 durch die Leitung 32 in die Trockenkammer 72 geleitet werden. Die abgekühlten
Gase gelangen aus der Trockenkammer 72 durch Leitung 37 zufolge passender Einstellung
des Ventils 38 zurück, um die Temperatur der Kammer 8 innerhalb gewünschter Grenzen
zu erhalten.
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Das teilweise getrocknete Gut fällt durch die Öffnungen 3 auf den
Herd 5, wo der Rest der Feuchtigkeit von denn heißen Gasen, die vom oberen Teil
der Brennkammer 8 durch die ringförmige Öffnung 6 eintreten, entzogen wird.
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Die getrockneten Gutteile werden nach dem Umfang -des Herdes 5 in
die Leitung 16 geführt, und durch Einstellung des Ventils 36 werden die Gase durch
die Leitung 35 entleert.
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Zweites Verfahren: Für die Behandlung von Gutsorten von einem durchschnittlichen
Heizwert mit hohem Feuchtigkeitsgehalt von beispielsweise ungefähr io bis 14% Feuchtigkeit
kann das erstgenannte Verfahren mit Ausnahme des Trocknens befolgt werden. Hier
wird es notwendig sein, eine größere Menge der heißen Gase aus der Brennkammer 8
durch die Leitung 32 in die Trocknun.gskammer 72 umzuleiten, um den Feuchtigkeitsgehalt
des Gutes bis. auf den, gewünschten Prozentsatz zu erniedrigen, ehe es zum Trocknungsherd
5 geleitet wird. Die mit Feuchtigkeit geschwängerten Gase, die aus der Trocknungskammer
72 austreten, werden in diesem Fall durch die Leitung 24 nach dem
Staubsammler28
abgezogen. Das teilweiseTrocknen dieser Gutart auf Herd 2 gestattet das Entfernen
des größten Teiles der ursprünglich enthaltenen Feuchtigkeit, bevor das Gut nach
dem unteren Trockenherd geleitet, wird.. Die feuchten Gase sind bei ihrer Überführung
in den Staubsammler 28 im wesentlichen frei von mitgeführten Staubteilchen. Auf
diese Weise tragen die.in der unteren. Trockenkammer sich bewegenden. Gase, die
in die Brennkammer zurückgeführt werden, keine große Feuchtigkeitsladung in den
Ofen. Dies ist ein: besonderer Vorteil, weil der Ofen durch die Zurückführung dieser
Feuchtigkeit in die Brennkammer nicht abgekühlt wird.
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Drittes Verfahren: Für die Behandlung von Gutsorten von Überdurchschnittsheizwert
mit Durchschnittsfeuchtigkeitsgehalt käme das Verfahren nach i in Betracht. In diesem
Fall wird man. aber einen größeren Wärmeanteil in dem Abwärmekessel wiedergewinnen,
weil die Abgangsgase im Kessel 76 abgekühlt und ein Teil des abgekühlten Gases zur
Kontrolle der Temperatur der Brennkammer innerhalb der Arbeitsgrenzen zurückgeleitet
werden muß.
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Viertes Verfahren: Für Gutsorten von überdurchschnittlichem Heizwert
und überdurchschnittlichem Feuchtigkeitsgehalt, also von, etwa über 321/0 Schwefel
von iioo kcal/kg und von io bis 151/o Feuchtigkeitsgehalt gilt folgendes: Gutsorten
dieser Art werden vorzugsweise nach dem erstgenannten. Verfahren behandelt. Sollte
das Gut übermäßig feucht sein, so wird es notwendig sein, die im zweiten Verfahren
beschriebene Umleitungstrocknungsmethode anzuwenden, bei welcher heiße Austritsgase
aus der Brennkammer 8 in die Trocknungskammer 72 durch die Leitung 32 eingeführt
-werden, wonach die mit Feuchtigkeit geschwängerten Gase zu dem Staubsammler 28
befördert werden können.
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Fünftes Verfahren.: Bei der Behandlung von Gutsorten von unterdurchschnittlichem
Heizwert mit durchschnittlichem Feuchtigkeitsgehalt werden die heißen Austrittsgase
zufolge entsprechender Einstellung des Hahnes 26 durch den Wärmeaustauscher ¢6 befördert,
um einen Teil ihrer überschüssigen Wärme an ein oxydierendes Gas abzugeben, das
durch die Rohre des Wärmeaustauschers mittels des Gebläses ¢7 umläuft. Das, heiße
oxydierende Gas kann dann in (der Brennkammer 8 als Hilfsverbrennungsluft und für
die Ausbreitung und Verbrennung der feinzerteiltenGutteilein der Kammer benutzt
werden, indem es unmittelbar durch die Rohre der Wärmeaustauschvorrichtung ¢6 zu
der Düse 2o geführt wird. Das Trocknen wird wie nach dem erstgenannten Verfahren
gehandhabt.
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Sechstes Verfahren: Für Gutsorten von unterdurchschnittlichem Heizwert
und überdurchschnittlichem Feuchtigkeitsgehalt, etwa von 91o bis iiookcal/kg und
io bis 151/o Feuchtigkeitsgehalt wird die Verbrennung der Gutteilchen in der Brenn
kamrner durch das vorgewärmte, von der Wärmeaustausch.vorrichtung ¢6 herkommende
oxydierende Gas unterstützt. Das Trocknen, des Gutes wird mittels Umleitung eines
Teiles der heißen Austrittsgase aus der Brennkammer 8 in. die Trocknungskammer 72
und Weiterführung durch die Leitungen 52 und 2¢ zum Staubsammler 28 bewerkstelligt.
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Siebentes Verfahren.: Bei der Behandlung von, sehr feuchten Gutsorten
mit etwa 141/o Feuchtigkeit oder darüber und bzw. oder in solchen. Fällen, wo das.
Austrittsgas keine wesentliche Feuchtigkeit enthalten darf, wie bei der Herstellung
von Schwefelsäure, wird das Ventil 21 in der Leitung 32 geschlossen und das Ventil
5o offengehalten. Die heiße Luft aus der Wärmeaustauschvorrichtung ¢6 wird in die
Trocknungskammer 72 geführt und durch die .Leitung 52 in die Außenluft befördert,
wobei das Ventil 53 geöffnet und das Ventil 25 geschlossen wird. Hierdurch wird
der größte Teil des Feuchtigkeitsgehaltes des. Gutes vollständig aus dem Arbeitsvorgang
entfernt, und Zugleich wird irgendwelche Gefahr von Metallverlusten beseitigt.
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Aus vorstehendem dürfte hervorgehen, daß die Einrichtung zum Trocknen
und zur Aufrechthaltung der Brenntemperatur für eine Reihe von Gutsorten von sehr
verschiedenem Heizwert und Feuchtigkeitsgehalt gebraucht werden kann, indem das
richtige Verfahren gewählt wird, um die Verbrennungswärme des Schwefelgehaltes der
Füllung wirksam auszunutzen. Auf diese Weise ist es nunmehr ermöglicht, Gutarten.
erfolgreich. zu behandeln, die bisher mit einer derartigen Wärmeeinsparung nicht
behandelt werden konnten. Es ist ferner jetzt möglich, ausreichend Kraft zurückzugewinnen
für die gesamten mechanischen. Anforderungen des Verfahrens und außerdem Wärme für
weitere Verarbeitungszwecke zu erhalten.
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Bei der Behandlung von Gutsorten von durchschnittlichem oder überdurchschnittlichem
Heizwert steht, wie in demVerfahren i, 2, 3 und ¢ angegeben, mehr überschüssige
Wärme zur Verfügung, als für das Trocknen und die Aufrechthaltung ,der erwünschten
Brenntemperatur benötigt wird. Um die Temperatur der Brennkammer innerhalb der Arbeitsgrenzen
zu erniedrigen und zu kontrollieren, wird die überschüssige Wärme von der Brennkammer
8 ferngehalten, indem ein Teil der im Abwärmekessel 76 abgekühlten Austrittsgase
im Umlauf zurück nach der Kammer 8 geführt wird, wodurch das Ausmaß des Gasflusses
durch den Abhitzkessel 76 erhöht und die Wärmeförderung von Wärmevorrat nach Kessel
76 vermehrt wird und sonach überschüssige Wärme für weitere Verarbeitungszwecke,
falls erwünscht, gewonnen. wird. So können z. B. beim Rösten von Zinkerzen. bei
einer täglichen Verarbeitung von ioo t ungefähr Zoo Dampfpferdekräfte im Abwärmekessel
zurückgewonnen werden.
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Außerdem können die Gutsorten, -wie sie in. dem Verfahren 5, 6 und
7 in Betracht kommen, deren Trocknen undVerbrennen, bisher zusätzliche Wärme von
fremder Herkunft benötigte, ausschließlich von der durch die Verbrennung des Schwefelgehalte
der Füllung erzeugten Wärme getrocknet und gebrannt werden, wodurch sehr niedrige
Betriebskosten erzielt -werden. In diesen Fällen, in denen
es@ auch
sehr wichtig sein mag, die erzeugten Gase mit einem möglichst hohen Gehalt von Schwefeldioxyd
möglichst frei von Verunreinigungen zu erhalten, machen die oben beschriebenen Anwendungsformen
der Einrichtung es möglich, daß diese Gase von dem Verfahren in einem Zustand von
hoher Reinheit und hoher Konzentration abgeführt werden und so für weitere Verarbeitung
geeignet sind, so beispielsweise für die Erzeugung von Schwefelsäure oder für die
Reduktion zu Schwefel. Müßte in diesen Fällen zusätzliche Wärme durch den Gebrauch
von fremdem Brennstoff in der Brennkammer 8 zugesetzt werden, so würden die Gase
verdünnt und durch Unreinigkeiten verschmutzt werden; diese wäre in vielen Fällen
unerwünscht und würde die Kosten von späterer Verarbeitung bedeutend steigern.
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Bei der Behandlung von Gutsorten von niedrigem Heizwert und hohem
Feuchtigkeitsgehalt jedoch, wo,es auf die Verdünnung und Verunreinigung der erzeugten
Gase wenig oder nicht ankommt und wo es besonders erwünscht ist, Dampf für Verarbeitungszwecke
möglichst billig zu erzeugen, kann zusätzliches Brennmaterial dann mit sehr größer
Leistungsfähigkeit unter Benutzung des Verfahrens und der Einrichtung nach der Erfindung,
wie nachstehend beschrieben,. benutzt werden.
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Grobe Kohlen oder ähnlicher Brennstoff wird dem Trocknungsherd zugeführt
und später in der Mühle 17 zerkleinert, um schließlich' gemischt mit der feinzerteilten
Füllung in die Brennkammer 8 hineingeblasen zu -,verden. Dadurch wird zusätzliche
Wärme erzeugt, die fast so vollständig, wie sie in dem zugesetzten Brennstoff enthalten
.war, durch den Abwärmekessel zurückgewonnen wird. Auf diese Weise fallen die Kosten
der Kohlenzerstäubung außerhalb der Einrichtung fort.
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In dem äußersten und ungewöhnlichen Fall, in welchem die Mineralsulfide
einen zu niedrigen Heizwert und zu hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzen,, um nach
den oben beschriebenen Verfahren 5, 6 und 7 behandelt zu werden., wo also solche
Gutsorten nicht selbst genügend Wärme durch die Verbrennung ihres Schwefelgehaltes
entwickeln, um die Verbrennung zu unterhalten und um die nötige Rösturig zu erzielen,
wo es ferner auf die Nerdünnung und Verunreinigung der erzeugten Gase wenig oder
nicht ankommt, ist es immer noch möglich, das Verfahren. und die Einrichtung gemäß
der Erfindung anzupassen, um solche Gutsorten zu trocknen und zti verbrennen, um
die notwendige Rösturig zu erzielen, vorausgesetzt, daß zusätzlicher Brennstoff
in der obenerwähnten Weise verwendet wird. In diesem Fall gibt der zusätzliche Brennstoff
zusammen mit dem Schwefelgehalt des Gutes selbst genügend Wärme für den fortlaufenden
Arbeitsgang, und der Heizwert des Brennstoffes wird mit großer Wirtschaftlichkeit
ausgenutzt. Ein solches Verfahren, welches einen Zusatz von Brennstoff in der oben
bezeichneten Weise verkörpert, könnte dem mit dem Wärmeaustauscher arbeitenden Verfahren
bei gewissen Erzen von niedrigem Heizwert vorgezogen werden, nämlich dann, wenn
die Austrittsgase nicht gebraucht werden und wenn Verarbeitungsdampf benötigt wird.
Dadurch fallen die Kosten der Einrichtung und Unterhaltung des Wärmeaustauschers
fort.
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Falls Gutsorten behandelt werden müssen, die für den Brennvorgang
nicht fein genug sind und wo es auf Verdünnung und Verunreinigung der erzeugten
Gase wenig oder gar nicht ankommt, wo ferner die billige Dampferzeugung für Arbeitszwecke
notwendig ist, kann ein weiteres Zermahlen vor dem Trocknen wegfallen, indem grobe
Kohle oder ähnlicher Brennstoff mit den groben Gutsorten in die Trocknungskammer
72 gefördert wird, wodurch eine Mischung von Erz und Brennstoff während des gewöhnlichen
Zerkleinerungsvorganges in der Mühle 17 erhalten wird. Dadurch wird eine
Speisung der Düse 2o erzielt, die zum Rösten in der Brennkammer 8 ausreicht. Auf
diese Weise fallen die Kosten der Einrichtung und der Unterhaltung des Wärmeaustauschers
46 fort, und es wird eine kleinere Anlage als bisher zur Zerkleinerung dieser groben
Gutsorten benötigt, ehe diese in, den Bunker 7,4 geführt werden.
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Es hat sich bei der praktischen Handhabung der obenerwähnten Verfahren
und der zugehörigen Einrichtungen erwiesen; daß das Anlagekapital sehr stark vermindert
oder die Leistungsfähigkeit der Anlage ohne eine entsprechende Steigerung in der
Größe sehr gesteigert werden kann. Dies wird durch die Trocknung in zwei oder mehr
Stufen in geschlossenem Kreis bedingt. Dadurch ist das schnelle teilweise Trocknen
bei verhältnismäßig hohen Temperaturen in .der ersten S tufe ohne Gefahr von Metallverlusten
ermöglicht und weiter die Vollendung der Trocknung in weiteren Stufen bei verhältnismäßig
hohen. Temperaturen. Beim Betriebe des Wärmeaustauschers und des Abwärmekessels
wird die Gasmenge, die eine Behandlung im Staubsammler benötigt, stark vermindert.
Die Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und Leistung dieser Staubsammler wird dadurch
entsprechend erhöht. So ist beispielsweise eine Staubsammeleinrichtung, die früher
die Gase und Staubladungen von höchstens 65 t Gut pro Tag behandeln kannte, imstande,
bei Anwendung der Erfindung Gase und Staubladungen. von 105 t Gut pro Tag zu behandeln.