DE966459C - Verfahren zur oxydierenden und reduzierenden Behandlung oxydischer Erze in Schachtoefen - Google Patents

Description

• Verfahren zui oxydierenden und reduzierenden Behandlung oxydischer Erze in Schachtöfen Bei der Durchführung von Reduktions- wie Oxydationsprozessen für oxydische Erze kommt es darauf an, daß die physikalisch-chemischen Bedingungen für die Erzielung einwandfreier Produkte, besonders die Temperaturhöhe und die Gaszusammensetzung, im Reaktionsraum über den ganzen Querschnitt möglichst genau eingehalten werden. Das gilt beispielsweise und vornehmlich für die Erzeugung von Eisenschwamm und für die Umwandlung von Eisenoxyden in die Eisenoxydoxydulmodifikation, ebenso für die Erzeugung von Erz-Konglomeraten, die zwecks Steigerung ihrer mechanischen Festigkeit eine gefrittete oder gesinterte Oberfläche erhalten sollen oder durchweg zu fritten oder zu sintern sind.
• Bei der Durchführung solcher Verfahren bereitet die richtige Einhaltung der Temperatur und der Gaszusammensetzung bislang große Schwierigkeit. Die verwendeten Öfen, soweit Schachtöfen in Betracht gezogen werden, wiesen bislang als wesentliches Merkmal auf, daß in der Brennzone Brennstoffe mittels Luft verbrannt werden, welche aus dem unteren Schachtteil aufsteigt, das niedersinkende Brenngut kühlend und sich selbst erwärmend, oder es werden Öfen mit mehreren Brennzonen verwendet. Eine für diffizile Prozesse genügende Einhaltung der Temperatur und Gaszusammensetzung ist hierbei nicht erreichbar.
• Es werden auch Schachtöfen verwendet, in denen zwischen dem oberen Teil, in welchem die Erwärmung des Aufgabegutes stattfindet, und dem unteren Teil, in welchem die Abkühlung vor sich geht, eine starke Querschnittsverengung eingeschaltet ist, so daß ein wesentlicher Gasaustausch zwischen unterem und oberem Ofenteil praktisch unterbundenwird.
• Bei letzteren Ofen wird die den Kühlraum durchstreichende und dadurch sich erwärmende Luft außerhalb des eigentlichen Ofens in einer Brennkammer zur Verbrennung von Brennstoff verwendet und in den Oberteil des Ofens eingeblasen.
• Bei dieser Ofenbauart und Maßnahme kann jedoch das zu kühlende Ofengut vor Wiederoxydieren nicht geschützt werden, oder, falls inerte Gase zur Verwendung kommen, können diese mit Brennstoff in der Brennkammer nicht reagieren. Der enge Hals zwischen oberem und unterem Ofen führt zudem leicht zu schweren Störungen des Ofenganges, weil sich das niedersinkende Gut in ihm festsetzt.
• Um alle Nachteile auszuschalten und um zusätzlich beider Durchführung vonReduktionsprozessen ein Wiederoxydieren des Ofengutes im Kühlraum auszuschalten, wird erfindungsgemäß der Kühlraum des zylindrischen Schachtofens a (s. Zeichnung) ausschließlich mit Abgas des Ofens beaufschlagt in der Erkenntnis, daß über einen Wärmeaustauscher b umgewälztes Abgas, das in gleicher Menge in die Austragszone des Ofenkühlraumes mittels Ventilator i eingeblasen wird, wie es aus dem oberen Teil des Kühlraumes über Leitung 2 abgesaugt wird, einen Gasaustausch zwischen den Gasender Brennzone und den Gasen in der Kühlzone verhindert.
• Diese Maßnahme bringt Vorteile für die Verfahrensdurchführung. Mittels Änderung der Umw älzgeschwindigkeit des Abgases werden ein beliebiger Abkühlungsgrad des Ofengutes und auch beliebige Nutzeffekte im Wärmeaustauscher erzielt. Der Wärmeaustauscher b kann nicht nur der Erhitzung von Verbrennungsluft dienen, für welche gewöhnliche oder sauerstoffangereicherte Luft anwendbar ist, sondern, wenn mehrere Wärmeaustausches benutzt werden, werden neben der Verbrennungsluft gleichzeitig gasförmige Brennstoffe beliebiger Zusammensetzung vorgewärmt, die -mit der Luft in Reaktion gebracht - die Erzielung sehr hoher Temperaturen erlauben und eine Minderung des Brennstoffverbrauches herbeiführen.
• Die erzeugten Heißgase werden einzeln für sich durch Düsen in den Schachtofen eingeblasen oder zur besseren Temperaturbeaufschlagung in der Brei. azone des Ofens in einer oder mehreren Brennkammern c außerhalb des Ofens verbrannt und die hochtemperierten Verbrennungsprodukte in den Schachtofen über Leitung 3 eingeblasen. Die Gaszusammensetzung -die auch die Temperaturhöhe kann hierbei leicht und weitgehend reguliert werden. Selbstverständlich steht nichts dagegen, in den Brennkammern mit der Heißluft auch feste Brennstoffe zu vergasen.
• Die fühlbare Wärme des Ofengutes reicht aus, um nicht nur Brennstoffe und gewöhnliche Luft oder sauerstoffangereicherte Luft für den Schachtofen genügend hoch vorzuwärmen, sondern darüber hinaus Luft und Gas für die Durchführung von Schmelzprozessen in benachbarten Ofen zu erhitzen.
• Es besteht somit die Möglichkeit, im Schachtofen Vorbereitungsprozesse für einen nachfolgenden Schmelzprozeß durchzuführen, wobei infolge leichter Temperaturregelung und guter Ausnutzung der Abwärme ein hoher Grad der Wirtschaftlichkeit für den Schachtofen erreicht wird.
• Das Verfahren schließt nicht aus, daß im Schachtofen allein gasförmige Heizstoffe zur Verwendung kommen. Für die Durchführung von Reduktionsprozessen ist es vorteilhaft, letzte oxydische Bestandteile der Ofenbeschickung oder Gasatmosphäre durch den Zusatz fester Brennstoffe zur Ofenbeschickung zu reduzieren.
• Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist seine vielseitige Anwendungsmöglichkeit und Regulierfähigkeit zur richtigen Einhaltung der physikalischchemischen Bedingungen für die Durchführung empfindlicher und schwer zu handhabender Prozesse.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur oxydierenden und reduzierenden Behandlung oxydischer Erze unter Verwendung beliebiger Brenn- und Reaktionsstoffe im Schachtofen mit darunterliegendem Kühlraum, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlraum des Ofens mit Abgasen beaufschlagt wird, welche im Kreislauf aus dem Kühlraum über Wärmeaustausches in den Kühlraum zurückgeführt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustausches zur Erhitz.ung von Gasen verwendet werden, welche in einer oder mehreren Brennkammern zur Eizeugung von Heißgas dienen, welches in den Schachtofen eingeblasen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der die Wärmeaustausches verlassenden Gase benutzt wird, um Schmelzprozesse durchzuführen.