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Rührwerk für mechanische Röstöfen Die Erfindung bezieht sich auf eine
Einrichtung für den in der Schwefelsäure- und Zellstoffindustrie wohlbekannten Typ
des mechanischen Röstofens, in dem das feine Erz mittels Krählwerk durch fünf, sieben,
neun oder auch mehr Röstetagen gefördert wird. Bei gleichbleibendem Außendurchmesser
der einzelnen Röstherde und stets gleichem Durchmesser der sogenannten Hohlwelle
bestreichen die in jedem Herd angeordneten Rührarme in den oberen wie auch unteren
Etagen immer dieselbe Röstfläche.
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Zum Abrösten von verhältnismäßig schwefelarmen Erzen hat man vorgeschlagen,
den Ofen kegelförmig zu bauen, um für die Endröstung größere Flächen zu haben. So
einleuchtend. dieser Vorschlag erscheint, so wenig kann er sich in der Praxis durchsetzen,
weil der wichtigste Faktor, die Temperaturkonzentration auf den Unterofen, infolge
der immer dünner werdenden Schichthöhen nicht eingehalten wird. Das Bestreben der
Konstrukteure ging deshalb dahin, den Materialtransport im Ofen durch die Stellung
der Rührzähne zu regeln. Diese Maßnahme allein genügt auch nicht. Durch Änderung
von Zugbedingungen kann im bestimmten Maße eine Verschiebung der Rösttemperaturen
auf die unteren Herde oder im umgekehrten Sinne erreicht werden. Aber bei leicht
sinternden, stark bleihaltigen Erzen können die auftretenden Schwierigkeiten in
Öfen mit großem Durchmesser und großer Leistung mit einem normal gebauten Rührwerk
trotzdem nicht beseitigt werden.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zusätzliche Fallöffnungen
in den oberen Etagen anzubringen, um so das Röstgut schneller diese Etagen durchwandern
zu lassen und so die Wärmeentwicklung mehr von den oberen Etagen nach den unteren
zu verlegen. Bei dieser Arbeitsweise ist aber die verhältnismäßig teure Rührarmkonstruktion
in den oberen Etagen im Vergleich zu den dort beabsichtigten geringeren Umsätzen
unnötig groß.
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Auch durch eine Aufteilung der Kühlluft der Rührarme in zwei Teilströme,
die nach Verlassen
des Rührwerkes dem Ofen an zwei verschiedenen
Stellen wieder zugeführt werden, wurde versucht, das Temperaturmaximum abzuflachen
und auf tiefere Etagen zu verlegen. Es ist aber zur Durchführung dieser Arbeitsweise
nötig, die Hohlwelle in ihrer ganzen Länge mit Einrichtungen für die Luftführung
zu versehen.
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Durch die vorliegende Erfindung ist eine vorteilhafte Lösung des Problems
derTemperaturführung gegeben. Sie besteht darin, daß in den kritischen oberen Etagen
mit großem Wellendurchmesser und kurzen Rührarmen und in den unteren Etagen mit
kleinerem Wellendurchmesser und längeren Armen gearbeitet wird. So hat beispielsweise
ein neunetagiger Blenderöstofen mit 6 ni lichtem Durchmesser der Röstherde in den
oberen Sohlen i bis 4 einen Durchmesser der Welle von 140o bis z6oo mm. Durch Ummauerung
mit feuerfestem Steinmaterial erhält die Welle je nach den Erfordernissen einen
Außendurchmesser von z6oo bis 2ooo mm. Da die Röstfläche nicht am äußeren Durchmesser,
sondern durch Vergrößerung des von der Hohlwelle eingenommenen Querschnitts verkleinert
wird, ist die prozentuale Verringerung der Röstfläche für die Gesamtleistung des
Ofens von untergeordneter Bedeutung. Die erreichten Vorteile sind dagegen betrieblich
von ausschlaggebender Wichtigkeit, denn bei Verarbeitung leicht sinternder Materialien
kann die Länge der Rührarme angepaßt und so die Bildung von Krusten vermieden oder
etwa entstehende Krusten wegen der Armverkürzung leichter entfernt werden als bei
den bisher bekannten Konstruktionen.
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Ein weiteres wesentliches Kennzeichen der neuen Wellenkonstruktion
ist die Ausbildung des Wellenunterteiles als einfaches Rohr ohne besondere Einbauten
für die Warmluftsammlung. Ein besonderes Kaltluftverteilungsrohr ist nur für die
Arme der oberen; z. B. vier, ersten, Sohlen vorhanden. Durch diese Arme wird so
viel Luft geleitet, daß sie ausreicht, um nach Vorwärmung in dem unter Überdruck
stehenden Hohlraum der gesamten Welle gesammelt und dann als Heißröstluft durch
die übrigen Arme des Ofens, z. B. in die Herde 5 bis 9, eingeblasen zu werden. Nur
die acht Arme der oberen vier Sohlen werden also mit kalter Frischluft gekühlt,
während die Arme der unteren fünf Herde vorgewärmte Luft zur Kühlung erhalten, die
weiter erhitzt, als Röstluft verwendet wird. Die bis heute üblichen Röstluftöffnungen
im Außenmantel des Ofens werden überflüssig und nicht mehr angeordnet. Durch die
Ausbildung der Welle und die Anordnung von Kühl- und Röstluftblasarmen entsprechend
der vorliegenden Erfindung können auf einfache Art die bekannten wichtigsten Betriebsbedingungen
für die Abröstung von Zinkblende bzw. anderen schwefelarmen Erzen eingehalten werden.
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In der Abbildung ist ein mechanischer Röstofen mit einem Trocken-
und neun Röstherden dargestellt, dessen Rührwerk den Kennzeichen der vorliegenden
-Erfindung beispielsweise entspricht. In der Mitte des Ofens befindet sich eine
senkrechte, von unten angetriebene Hohlwelle i, in der Rührarme zur Bewegung des
Röstgutes auf den Herden und durch den Ofen befestigt sind. Der obere Teil der Hohlwelle
i hat im Bereich des Trockenherdes und der oberen vier Röstherde einen größeren
Durchmesser als im Bereich der fünf unteren Röstherde. Im Wellenoberteil mündet
ein Luftzuführungsrohr 2, das durch eine Stopfbüchse 3 mit einem Verteilungsrohr
4 verbunden ist. Die Rührarme 5 der vier oberen Herde sind entsprechend dem vergrößerten
Wellendurchmesser verkürzt und in bekannter Weise zur Kühlung mit Luft eingerichtet.
Die Kühlluft tritt durch Anschlußrohre 6 in die Arme ein und strömt durch Öffnungen
7 in den Hohlraum der Welle aus. Die Blasarme 8 der unteren Herde kommunizieren
bei 9 mit dem Hohlraum der Welle und sind mit Öffnungen io versehen. Die in den
Rührarmen 5 und an den heißen Wänden der Welle i vorgewärmte Luft kühlt die Blasarme
8 und strömt dann, dreimal vorerhitzt, als Röstluft in den Ofenraum. Das Röstgas
verläßt den Ofen über dem obersten Röstherd durch einen Austrittsstutzen ii.
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Durch Anwendung eines Rührwerks gemäß vorliegender Erfindung ist es
möglich, die überschüssige Reaktionswärme der oberen Herde mit Hilfe der Röstluft
auf die unteren Sohlen zu übertragen und hierdurch die für die Endröstung notwendigen
Temperaturen ohne Zusatzfeuerung zu halten. Die im Hohlraum der Welle unter Druck
gesammelte Heißluft kann je nach dem gewünschten Entschwefelungsgrad durch Anordnung
einer entsprechenden Zahl von Heißluftblasarmen in verschiedenen Mengen auf die
unteren Sohlen verteilt werden. Das neue Rührwerk ist einfacher als die bisherigen
Konstruktionen, und seine Anwendung führt zu Vereinfachungen und spezifischen Höchstleistungen
der mehrherdigen Röstöfen.