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Pendelofen Gegenstand der Erfindung ist ein um seine Längsachse pendelnder
Ofen mit langgestreckter, waagerecht angeordneter Ofensohle, vorzugsweise zum Abrösten
von Erzen, bei dem die Fortbewegung des Gutes mit Hilfe von auf der Sohle angebrachten
schrägen Flächen erfolgt. Das Neue an diesem Ofen besteht in dem Einbau von Stauwänden
zwischen den die Fortbewegung ermöglichenden Schrägflächen. .
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Zum Rösten von Erzen sind, abgesehen von Herdöfen, auch schon Drehrohröfen
und Pendelöfen vorgeschlagen. Drehrohröfen werden im allgemeinen mit einer gewissen
Neigung angeordnet, um dem Material eine gewisse Fortwanderungsgeschwindigkeit zu
geben. Hierbei hat sich jedoch als Nachteil gezeigt, daß die verschiedenen Korngrößen
des Materials den Ofen mit sehr verschiedenartiger Geschwindigkeit durchwandern.
Das feine Korn bewegt sich langsamer durch den Ofen, während das gröbere Korn voreilt.
Da im Interesse einer guten Abröstung gerade umgekehrte Verhältnisse, mindestens
aber eine gleich schnelle Fortbewegung wünschens«,#ert wäre, hat es auch nicht an
Vorschlägen gefehlt, die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Materials zu beeinflussen.
So hat man bei derartigen Drehrohröfen vorgeschlagen, Stauringe anzubringen. Mit
Hilfe dieser kann aber nur eine gleichmäßige Verlangsamung der Fortbewegungsgeschwindigkeit
des Materials erzielt werden, ohne daß es möglich ist, die Differenzierung zwischen
gröberem und feinerem Korn auszugleichen. Hierzu eignet sich der Pendelofen wesentlich
besser.
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Es fanden sich auch Vorschläge, einen als Muffelofen ausgebildeten
Pendelofen mit waagerecht gelagerter Herdfläche zum Rösten oder Reduzieren von Erzen
zu benutzen. Die Weiterbeförderung des Gutes sollen dabei schräg gestellte Flächen
in zickzackförmiger Anordnung bewirken. Auch mit Hilfe dieser Anordnung läßt sich
zwar eine gewisse Regulierung der V erweilzeit des Materials bewirken, es ist jedoch
nicht möglich, die Unterschiede in der zwischen grobem und feinem Korn auszugleichen.
Ein weiterer Nachteil dieser früheren Vorschläge besteht in der Beheizung der Herdsohle
durch darunter angeordnete Heizkanäle. Hierdurch wird nämlich die Befestigung der
Zähne und etwaiger Stauplatten außerordentlich erschwert, eine V erstellbarkeit
derselben sogar unmöglich gemacht.
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Viel wirksamer lassen sich metallurgische Reaktionen und insbesondere
Röstungen in einem Pendelofen gemäß Erfindung durchführen. Dieser Ofen wird nach
Art der Drehrohröfen auf Rollen und Laufringe gelagert. Er hat eine Sohle mit vorzugsweise
niedrigen Seitenwänden und einem darüberliegenden,
zweckmäßig flachem
Gewölbe. Beiliegende Zeichnungen: mögen zur weiteren Erläuterung . der Erfindung
dienen.
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Abb. i stellt dabei einen Längsschnitt durch den Ofen, Abb. 2 einen
Querschnitt zwischen den Stauwänden in der Mittelstellung, Abb. 3 den gleichen Schnitt
in der Schrägstellung nach der einen Seite und Abb..f den gleichen Querschnitt in
der Schrägstellung nach der anderen Seite dar. Abb. 5 ist schließlich ein Längsschnitt
parallel zur Ofensohle. Hierbei bedeutet i die ebene Ofensohle, an die sich die
Seitenwandungen und das flache Gewölbe 2 anschließen. Der hierdurch gebildete langgestreckte
Ofenraum ist mittels zweier Laufringe 3 auf Laufrollen 4 gelagert. Durch einen Zahnkranz
5 und einen Antrieb 6 läßt sich der Ofen in Pendelbewegungen um seine Längsachse
versetzen. In dem Gewölbe befinden sich Bedienungstüren 7. Auf der Ofensohle sitzen
symmetrisch zur Mittellinie der Ofensohle schräg gestellte, verstellbare Rührzähne
8 und 9; diese bestehen aus feuerfestem 1NIetall, Siliciumcarbid oder Schamotte
und sind mittels Bolzen durch die Ofenwand hindurchgeführt und durch Schraubenmuttern
1o verstellbar befestigt. Durch die Bedienungstüren 7 lassen sich abgenutzte Zähne
ersetzen. Die auf das Aufgabeende zu gelegenen Rührzähne 8 sind z. B. in zwei Reihen
angeordnet; sie haben verhältnismäßig breite Flächen und sind symmetrisch zur Mittelachse
des Ofens angeordnet und dabei so schräg gestellt, daß das bei der Pendelbewegung
die Rührzahnfläche treffende Erz links und rechts in Richtung nach dem Auslaufende
vorgeschoben wird. ,An dem Auslaufende ist die Zahl der Rührzähne 9 z. B. verdoppelt.
Die Rührzähne sind hier zweckmäßig keilförmig gestaltet, und zwar liegen sie ebenfalls
symmetrisch zur Mittelachse des Ofens angeordnet; sie sind so abgeschrägt, daß das
Erz bei der Hinundherbewegung von einer Seite nach der anderen rechts und links
auf die schrägen Flächen trifft und auf diese Weise vorwärts geschoben wird. Um
nun für eine gleichmäßige Erzbewegung zu sorgen, sind zwischen die Zähne 8 die Stauwände
ii eingebaut. Sie sind zweckmäßigerweise abwechselnd gegenläufig abgeschrägt, so
daß das vorgeschobene Erz immer nur einseitig über die Stauwände hinweggehen kann.
Die Erzaufgabe 12 befindet sich an dem einen Ende und der Abbrandauslauf 13 am entgegengesetzten
Erde des Ofens. Der.. Gasabzug i4. liegt an dem Aufgabeende, während die einstellbare
Öffnung 15 für die Luft oder das Heizgas in der Stirnwand des Auslaufendes angebracht
ist.
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Der Betrieb des Ofens ;eschieht in der Weise, daß an dem Aufgabeende
das Erz, z. B. abzuröstender Schwefelkies, in solchen Mengen aufgegeben wird, daß
das Erz sich zwischen den Rührzähnen so verteilt, daß es die Oberkante der Zähne
frei läßt oder nahezu frei läßt. Bei der Pendelbewegung des Ofens wird das Erz zwischen
den Zähnen 8 einmal nach links und einmal nach rechts verschoben (vgl. Abb. 3 und
q.). Dadurch, daß das Erzpulver bei der Pendelbewegung auf die der Pendelbewegung
entgegengerichtete Schrägfläche des Zahnes auftrifft, wird das Erz einerseits durchgerührt,
andererseits ein wenig vorwärts geschoben. Die darüber hinstreichende Luft hat so
Gelegenheit, immer wieder neue Erzteilchen zu bestreichen und zu oxydieren. Sobald
das Erz an eine Stauwand i i gelangt, wird es aufgehalten und sich solange anhäufen,
bis es über den niedrigen. Teil der oben schrägen Stauwandkante hinweggehen kann.
Es gelangt dann zwischen die Zähne g; die infolge ihrer verdoppelten Zahl eine vermehrte
Durchrührung des Erzes bewirken und damit die Gelegenheit für die Einwirkung der
Luft erhöhen. Weitere Stauvände ii verzögern wiederum den Vorschub des Röstgutes,
insbesondere des gröberen Korns, so daß das gesamte Material gleichmäßig unter fort=
wandernder Bewegung bis an das Auslaufende gelangt, wie das z. B. beim Herdofen
geschieht.
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Die Pendelbewegung des Ofens verhindert ein Fallen der Erzmasse, so
daß größere Staubentwicklungen nicht eintreten. Die Versteilbarkeit der Rührzähne
gestattet für jede Erzart eine ihr angepaßte Einstellung. Die Stauwände selbst können
dabei erheblich höher gemacht werden als etwa Stauringe bei Drehrohröf'en, da sie
bei der Pendelbewegung nahezu in ihrer gesamten Fläche anstauend wirken, während
Stauringe bei Drehrohröfen immer nur in einem kleinen Sektor wirksam sind.
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Die zur Fortbewegung des Gutes dienenden Schrägflächen haben dabei
zweckmäßigerweise die Form von Rührzähnen, welche beiderseits in der Mittellinie
des Ofens angeordnet sind. In dem ersten Teil des Ofens unmittelbar hinter der Aufgabestelle
werden vorteilhafterweise Rührzähne mit breiten Flächen verwendet, die eine verhältnismäßig
starke Vermischung des Erzes bewirken, um das schwefelreichere Erz schnell mit bereits
teilweise abgeröstetem zu verdünnen und so ein Zusammenbacken des Materials infolge
zu lebhafter Wärmeentwicklung bei der Ab-. röstung zu vermeiden, ein Arbeitsvorgang,
der bei keiner bis dahin bekannten Ofenart durchgeführt werden kann und eine wesentliche
Erleichterung bietet bei der Abröstung von- hochschwefelhaltigen Erzen, z. B. Flotationsprodukten
oder solchen, die zum Backen neigen.
Bei dem späteren Verlauf der
Reaktionen kann es wünschenswert erscheinen, die Vorwärtsbewegung des Materials
zu verlangsamen; indem man die Zahl der Rührzähne vermehrt, um die -Durchrührung
des Gutes bei der Pendelbewegung des Ofens zu erhöhen, ohne jedoch die Vorwärtsbewegung
dadurch zu beschleunigen.
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je nach Bedarf läßt sich auch die Höhe der Stauwände durch Benutzung
von Einsätzen o. dgl. verändern.
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Der obere Teil des Ofens wird durch ein flaches, niedrig gehaltenes
Gewölbe gebildet, um den Gasraum zu vermindern und die von diesem Gewölbe ausstrahlende
Hitze auf die Oberfläche des Materials einwirken zu lassen; sollte aber z. B. am
Anfang des Prozesses die Hitzewirkung zu groß werden, so läßt sich diese durch im
Gewölbe angebrachte Einbuchtungen zum Zwecke der Kühlung des Gases vermindern.
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Die Zugänglichkeit des Ofens ist dadurch gewährleistet, daß im Gewölbe
eine beliebig große Anzahl von Türen "angebracht ist, die mit Öffnungen oder Düsen
mit Leitungen zur beliebigen Luft-, Reaktionsgas- oder Dampfzufuhr und auch mit
Brennern für Heizzwecke oder Einrichtungen zum Einfüllen von Materialien zur Auslösung
chemischer Reaktionen versehen werden können.
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Der Ofen ist nicht nur für Röstzwecke v erwendbar, sondern ebenso
auch zur Ausführung v an Reduktionsvorgängen oder sonstigen chemischen Einwirkungen
zwischen Gasen und stüd:igem oder pulverförmigem Gut, wie z. B. für die Gewinnung
von Schwefelwasser-Stoff aus Sulfiden, Reduktion von @etalloxpden (`Välzprozeß),
außerdem ist seine Beheizung von der Stirnseite und durch das Gewölbe leicht möglich.