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WO2001031070A1 - Etagenofen - Google Patents

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Publication number
WO2001031070A1
WO2001031070A1 PCT/EP2000/010138 EP0010138W WO0131070A1 WO 2001031070 A1 WO2001031070 A1 WO 2001031070A1 EP 0010138 W EP0010138 W EP 0010138W WO 0131070 A1 WO0131070 A1 WO 0131070A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
deck oven
floor
furnace
arms
openings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/010138
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Romain Frieden
Patrick Hutmacher
Pascal Ferretti
Stephan Schons
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paul Wurth SA
Original Assignee
Paul Wurth SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Paul Wurth SA filed Critical Paul Wurth SA
Priority to AU77880/00A priority Critical patent/AU7788000A/en
Publication of WO2001031070A1 publication Critical patent/WO2001031070A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/16—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a circular or arcuate path
    • F27B9/18—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a circular or arcuate path under the action of scrapers or pushers
    • F27B9/185—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a circular or arcuate path under the action of scrapers or pushers multiple hearth type furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/06—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in multi-storied furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0033—Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material

Definitions

  • the present invention relates to a deck oven and a method for the thermal treatment of fine-grained or powdery material in a deck oven.
  • Deck oven are used e.g. B. in the drying of fine-grained or powdery Mate ⁇ al, in the pyrometallic treatment of residues and in the direct reduction of iron ore. From DE 1 225 673 z. B. such a method for drying reduction of fine iron ore in a deck oven known.
  • the furnace masonry of such a deck furnace is surrounded by a sheet metal jacket. Arms are rotatably arranged on the respective floors. The arms are equipped with stirring teeth or crusher which have the task of conveying the material on a spiral path either from the inside out or from the outside in so that it falls through the drop openings provided on the outer or inner circumference of the floor to the next lower floor can and in this way traverses the deck oven from top to bottom.
  • the gases flow from bottom to top through the deck oven at a relatively high speed, thereby removing large amounts of dust from the deck oven.
  • the exhaust gases are dedusted and the dusts are returned to the deck oven. The finer the material to be treated, the greater the amount of dust discharged.
  • the object of the invention is to provide a deck oven in which the discharge of fine-grained or powdery material is reduced together with the exhaust gases.
  • a deck oven which has a plurality of superimposed, self-supporting floors, a rotatable shaft with a plurality of arms which project above the floors and are designed such that they transfer fine-grained or powdery material from top to bottom through the deck oven, the material on one level spiral
  • ERSATZBLAH (RULE 26) from the inside to the outside and from there through drop openings to the floor below and then spirally from outside to inside and from there through drop openings to the floor below.
  • the deck oven is characterized in that on different floors at least one arm has a downpipe through which the material is conveyed to the respective lower floor.
  • the material flow is therefore separated from the gas flow.
  • the arms are designed in such a way that the material only falls through the drop opening (s) onto the floor below, under which the arm (arms) with the downpipe is (are) located.
  • the arms that convey the material through the drop openings to the floor below rotate synchronously with the arms of the floor below with the correspondingly attached downspouts, so that the material falls through the downpipes onto the floor.
  • the gas flows much more up through the other openings that are not covered by the downpipe. As a result, far less fine-grained or powdery material is carried with the exhaust gases from the tiered oven.
  • fine-grained or powdery material means material that has a relatively large proportion of material that has a fine granulometry. The material does not have to have a uniform grain size distribution.
  • a method for the thermal treatment of fine-grained or powdery material in a deck oven which has several superimposed, self-supporting floors, a rotatable shaft with several arms that project above the floors and are arranged so that they the material Transfer from top to bottom through the deck oven, whereby the material is transported spirally on one floor from the inside to the outside and from there through drop openings to the floor below and then spirally from outside to inside and from there through drop openings to the floor below are transported and a gas stream is passed from bottom to top through the deck oven.
  • the process is characterized in that the material flow is separated from the gas flow.
  • the material is advantageously passed through a different drop opening than the gas stream.
  • the present invention can be used in a wide variety of processes for the treatment of fine-grained or powdery or dust-containing material, be it for drying or in the thermal treatment of solid material, thermal treatment being understood only to mean heating or else pyrometailic treatments. Pyrometailic treatments are, for example, reductions of various metal oxides, or recycling and separation of residues, the oxides being sequentially reduced and discharged from the deck oven either in gaseous form or as solid substances.
  • Multi-deck ovens are also suitable for the thermal treatment of residues containing heavy metals, e.g. Sludges from surface treatment, pickling and cleaning, metalization and tinning processes of metal parts.
  • residues containing heavy metals e.g. Sludges from surface treatment, pickling and cleaning, metalization and tinning processes of metal parts.
  • FIG. 1 shows a section through a deck oven
  • Fig.2 part of a deck oven in axial section
  • Fig.4 a section through Fig. 2 according to B-B.
  • Fig. 1 shows a section through a deck oven 10, which has several - in this case eleven - stacked floors 12. These self-supporting levels 12, as well as the jacket 14, cover 16 and the bottom 18 of the furnace are made of refractory material.
  • a vent 26 is provided in the lid 16 of the furnace 10, through which the gases can be evacuated from the furnace and an opening 28 through which the fine-grained or powdery material can be applied to the top floor.
  • This material is, for example, iron ore, filter dust of various origins, residues containing metal oxide, the lead, zinc, nickel and iron oxides, etc. included, etc.
  • Multi-deck ovens are also suitable for treating sludge, which is first dried on the top floors of the multi-deck oven and then treated if necessary. This material can be mixed with reducing agents and other additives before or after it is placed in the deck oven.
  • a shaft 20 is attached, to which arms 22 are attached, which protrude above the respective floors.
  • the shaft has a ring gear and is supported in a track bearing.
  • the sprocket is driven by a pinion.
  • the drive movement for the pinion is transmitted by an electric motor via a reduction gear, a clutch and a drive shaft.
  • the shaft 20 and the arms 22 are air-cooled and openings 24 are provided on the arms through which the air can flow into the interior of the furnace and can be used there for afterburning.
  • At least one inlet opening 30 is provided in the side walls of the furnace 10, usually in the upper third, through which reducing agents or other auxiliary substances can be introduced into the furnace.
  • the reducing agents can be in gaseous form as well as in liquid or solid form.
  • the reducing agents are carbon monoxide, hydrogen, natural gas, petroleum and petroleum derivatives, or solid carbon carriers, e.g. around lignite coke, petroleum coke, blast furnace dust, coal, or the like.
  • the carbon carrier which is introduced to a level further down in the furnace 10, is mixed there by the arms 22 with the heated, powdery material. Due to the high temperature and the presence of carbon monoxide, the oxides contained in the powdery material are gradually reduced during transport through the deck oven 10.
  • nozzles 32 are provided for blowing in hot (350 ° C. to 500 ° C.), oxygen-containing gases, through which air or another oxygen-containing gas can be introduced into the furnace 10. Due to the high temperatures and the presence of oxygen, part of the carbon burns to carbon dioxide, which in turn reacts with the excess carbon and is converted to carbon monoxide. The carbon monoxide finally reduces the oxides. Since this reaction is predominantly endothermic, it makes sense to install burners 34 in the lower part of the furnace, which ensure a constant high temperature in the lowest levels of the furnace. Gas or coal dust burners can be used here.
  • These burners 34 can be fired with air for preheating and / or for additional heating with gas or coal dust.
  • An additional reducing gas can be generated by the quantitative ratio between oxygen and fuel material, or afterburning of the process gases is achieved with excess air.
  • an overflow in the burner shot of carbon monoxide With external combustion chambers, it can be avoided that the ashes of the burned coal get into the furnace.
  • the temperatures in the combustion chambers are chosen so that the slag can be drawn off in liquid form and can be disposed of in a glazed form.
  • the production of carbon monoxide reduces the consumption of solid carbon carriers in the furnace 10 and thus also the ash content in the finished product.
  • Openings 36 are provided in the side wall of the furnace at the level of the middle floors, through which hot gases can be removed from the furnace.
  • a gaseous reducing agent e.g. Carbon monoxide or hydrogen
  • special nozzles 37 provided.
  • the reduction of the ore can be completed in this atmosphere with an increased reduction potential.
  • the treated material is then discharged through the outlet 39 in the bottom 18 of the furnace 10 together with the ashes of the reducing agents.
  • This furnace 10 allows various problem wastes such as e.g. Recycle dust and sludge contaminated by metals.
  • the dusts or sludges can thus be introduced into the deck oven 10 through the opening 28 in the lid 16.
  • Metal oxide-containing dusts and sludges can be introduced into the furnace 10 together with the solid reducing agents through the inlet opening 28 or after the solid reducing agents through one or more openings in the side wall.
  • Fig. 2 shows part of a deck oven in axial section. Only the first three superimposed floors are shown on this figure.
  • the arms 22 are generally opposed, with four arms normally provided on each floor.
  • a downpipe 42 is attached to one arm per floor, except on the first, which covers the drop openings 44 on the next higher floor.
  • the arms 22 are provided with stirring teeth 46 or craters which have the task of conveying the powdery material on a spiral path 48 either from the inside out or from the outside in so that it falls through the drop openings 44 provided on the outer or inner circumference of the floor can fall into the next lower floor and in this way pass through the deck oven from top to bottom (see also FIGS. 3 and 4).
  • the stirring teeth 46 are arranged such that only one arm 22 per level conveys the powdery material through the drop openings 44.
  • a downpipe 42 is attached at the level of the drop openings 44. Due to the synchronous rotation of the two arms, the downpipe always covers the opening through the powdery material that trickles down onto the floor.
  • the downpipe is designed so that only a small amount of gas can get up through the downpipe. Since the other drop openings are free, the gas will go up through these openings. Since hardly any gas moves up through the downpipe, hardly any powdery material is entrained. As a result, the dust concentration in the flue gases is much lower than in the conventional deck oven.

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Abstract

Etagenofen, welcher mehrere übereinanderliegende, freitragende Etagen aufweist, eine drehbare Welle mit mehreren Armen die die Etagen überragen und so angeordnet sind, dass sie feinkörniges bzw. pulverförmiges Material von oben nach unten durch den Etagenofen transferieren wobei das Material auf einer Etagen spiralförmig von innen nach aussen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert werden und anschliessend spiralförmig von aussen nach innen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert werden dadurch gekennzeichnet, dass auf verschiedenen Etagen mindestens ein Arm ein Fallrohr aufweist wodurch das Material auf die jeweils untere Etage befördert wird.

Description

Etagenofen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Etagenofen sowie ein Verfahren zur thermischen Behandlung von feinkörnigem oder pulverförmigem Material in einem Etagenofen.
Etagenofen werden eingesetzt z. B. beim Trocknen von feinkörnigem oder pulverförmigem Mateπal, bei der pyrometallischen Behandlung von Reststoffen und bei der direkten Reduktion von Eisenerz. Aus der DE 1 225 673 ist z. B. ein solches Verfahren zur trocknen Reduktion von feinem Eisenerz in einem Etagenofen bekannt.
Das Ofenmauerwerk von solchen Etagenofen ist von einem Blechmantel umgeben. Auf den jeweiligen Etagen sind Arme drehbeweglich angeordnet. Die Arme sind mit Rührzähnen oder Krählern versehen die die Aufgabe haben, das Material auf einer Spiralbahn entweder von innen nach außen oder von außen nach innen zu fördern, damit es durch die am Außen- oder am Innenumfang der Etage vorgesehenen Fallöffnugen in die nächstuntere Etage fallen kann und auf diese Weise den Etagenofen von oben nach unten durchwandert.
Die Gase hingegen strömen mit relativ hoher Geschwindigkeit von unten nach oben durch den Etagenofen und tragen dabei große Mengen an Staub aus dem Etagenofen aus. Die Abgase werden entstaubt und die Stäube wieder zurück in den Etagenofen geführt. Je feiner das zu behandelnde Material um so größer die ausgetragenen Mengen an Staub.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Etagenofen bereit zu stellen in dem der Austrag von feinkörnigem oder pulverförmigem Mateπal zusammen mit den Abgasen vermindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Etagenofen, welcher mehrere übereinanderliegende, freitragende Etagen aufweist, eine drehbare Welle mit mehreren Armen die die Etagen überragen und so ausgeführt sind, daß sie feinkörniges oder pulverförmiges Material von oben nach unten durch den Etagenofen transferieren wobei das Material auf einer Etagen spiralförmig
ERSATZBLAH (REGEL 26) von innen nach außen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert werden und anschließend spiralförmig von außen nach innen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert werden. Der Etagenofen ist dadurch gekennzeichnet, daß auf verschiedenen Etagen mindestens ein Arm ein Fallrohr aufweist durch den das Material auf die jeweils untere Etage befördert wird.
In dem erfindungsgemäßen Etagenofen ist demnach der Materialfluß vom Gasstrom getrennt. Die Arme sind so ausgelegt, daß das Material nur durch jeweils die Fallöffnung(en) auf die darunter liegende Etage fällt unter welcher sich gerade der Arm (die Arme) mit dem Fallrohr befindet (befinden). Die Arme die das Mateπal durch die Fallöffnungen auf die darunterliegende Etage befördern, drehen sich synchron mit den Armen der jeweils darunterliegenden Etage mit den entsprechend angebrachten Fallrohren, so daß das Material durch die Fallrohre auf die Etage fällt. Unter der Fallöffnung durch die gerade Material fällt, befindet sich jeweils ein Fallrohr das weitgehend verhindert, daß das nach oben strömende Gas durch diese Fallöffnung strömt und Staub mitreißt. Das Gas strömt viel mehr durch die anderen Fallöffnugen die nicht durch das Fallrohr abgedeckt sind, nach oben. Dadurch wird weit weniger feinkörniges bzw. pulverförmiges Material mit den Abgasen aus dem Eta- genofen getragen.
Es ist jedoch nicht notwendig alle Etagen mit solchen Fallrohren auszustatten. Oft genügt es die oberen Etagen so auszustatten, um zu verhindern, daß größere Mengen an Staub aus dem Etagenofen ausgetragen werden.
Unter feinkörnigem bzw. pulverförmigen Material versteht man im Zusammen- hang mit der vorliegenden Erfindung, Material das einen relativ großen Anteil an Material das eine feine Granulometrie aufweist. Das Material muß dabei keine einheitliche Korngrößenverteilung aufweisen.
Vorzugsweise ist auf der ersten Etage, kein Arm mit einem Fallrohr ausgestattet, da das Material durch eine feststehende Öffnung in den Etagenofen eingebracht wird. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur thermischen Behandlung von feinkörnigem bzw. pulverförmigem Material in einem Etagenofen vorgestellt, welcher mehrere übereinanderliegende, freitragende Etagen aufweist, eine drehbare Welle mit mehreren Armen die die Etagen überragen und so angeordnet sind, daß sie das Material von oben nach unten durch den Etagenofen transferieren wobei das Material auf einer Etagen spiralförmig von innen nach außen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert werden und anschließend spiralförmig von außen nach innen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darun- terliegende Etage befördert werden und ein Gasstrom von unten nach oben durch den Etagenofen geleitet wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Materialfluß vom Gasstrom getrennt ist.
Vorteilhaft wird das Material durch eine andere Fallöffnung geleitet als der Gasstrom. Die vorliegende Erfindung kann bei den verschiedensten Verfahren zur Behandlung von feinkörnigem bzw. pulverförmigem oder aber staubhaltigem Material angewendet werden, sei es zum Trockenen oder bei der thermischen Behandlung von festem Mateπal wobei unter thermischen Behandlung nur Erhitzen oder aber auch pyrometailische Behandlungen zu verstehen sind. Pyrometailische Behandlungen sind zum Beispiel Reduktionen von verschiedenen Metalloxiden, oder Verwertung und Trennung von Reststoffen wobei die Oxide sequentiell reduziert und aus dem Etagenofen entweder gasförmig oder als feste Stoffe ausgetragen werden.
Etagenofen eignen sich auch zur thermischen Behandlung schwermetallhaltiger Reststoffen wie z.B. Schlämmen aus Oberflächenbehandlungs-, Beiz- und Säuberungs-, Metalisierungs- und Verzinnungsverfahren von Metallteilen.
Bei solchen Verfahren fallen große Mengen an schwermetallhaltigen Reststoffen in Form von Schlamm oder Staub an. Diese Reststoffe fallen z.B. bei dem Filtrieren der Tauchbäder an und enthalten nebst großen Mengen an Wasser verschiedene Metalle wie z.B. Zink, Nickel, Molybden, Koblad, Kupfer, Eisen in Form von Hydroxiden, Chloriden und Sulfaten. Diese Schlämme können in Etagenofen behandelt werden und die verschiedenen Metalle getrennt und wiederverwertet werden..
Im folgenden wird nun eine Ausgestaltung der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig.1 : einen Schnitt durch einen Etagenofen,
Fig.2: einen Teil eines Etagenofens im Axialschnitt
Fig.3: einen Schnitt durch Fig. 2 nach A-A,
Fig.4: einen Schnitt durch Fig. 2 nach B-B.
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Etagenofen 10, der mehrere - in diesem Fall elf - übereinander liegende Etagen 12 aufweist. Diese freitragenden Etagen 12, sowie der Mantel 14, Deckel 16 und der Boden 18 des Ofens sind aus feuerfestem Material.
Im Deckel 16 des Ofens 10 ist ein Abzug 26 vorgesehen, durch den die Gase aus dem Ofen evakuiert werden können und eine Öffnung 28, durch die das feinkörnige bzw. pulverförmige Material auf die oberste Etage aufgetragen werden kann.
Bei diesem Material handelt es sich zum Beispiel um Eisenerz, Filterstäube verschiedenster Herkunft, metalloxidhaltige Reststoffe die Blei-, Zink-, Nickel- Eisenoxide u.a. enthalten, usw. Etagenofen eignen sich auch zur Behandlung von Schlämmen, die zuerst in den obersten Etagen des Etagenofen getrocknet werden und anschließend, falls erforderlich, behandelt werden. Dieses Material kann mit Reduktionsmitteln und anderen Hilfsstoffen vermischt werden, bevor oder nachdem es in den Etagenofen eingebracht wird.
In der Mitte des Ofens ist eine Welle 20 angebracht, an der Arme 22 befestigt sind, die über die jeweiligen Etagen ragen.
Die Welle weist einen Zahnkranz auf, und sie ist in einem Spuriager gelagert. Der Antrieb des Zahnkranzes erfolgt durch ein Ritzel. Die Antriebsbewegung für das Ritzel wird von einem Elektromotor über ein Untersetzungsgetriebe, eine Kupplung und eine Antriebswelle übertragen. Die Welle 20 und die Arme 22 sind luftgekühlt und an den Arme sind Öffnungen 24 vorgesehen, durch die die Luft in das Innere des Ofens strömen kann und dort zur Nachverbrennung genutzt werden kann.
In den Seitenwänden des Ofens 10 ist - normalerweise im oberen Drittel - mindestens eine Einlaßöffnung 30 angebracht, durch die Reduktionsmittel oder andere Hilfsstoffe in den Ofen eingetragen werden können. Die Reduktionsmittel können sowohl gasförmig als auch in flüssiger oder fester Form vorliegen. Bei den Reduktionsmitteln handelt es sich um Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Erdgas, Erdöl und Erdölderivate, oder um feste Kohlenstoffträger, wie z.B. um Braunkohlekoks, Petrolkoks, Hochofenstaub, Kohle, o.a.. Der Kohlenstoffträger, der auf eine weiter unten im Ofen 10 liegende Etage eingebracht wird, wird dort durch die Arme 22 mit dem erhitzten, pulverförmigem Material vermischt. Durch die hohe Temperatur und durch die Gegenwart von Kohlenmonoxid werden die im pulverförmigem Mateπal enthaltenen Oxide während des Transportes durch den Etagenofen 10 nach und nach reduziert.
In der unteren Hälfte der Seitenwand sind Düsen 32 zum Einblasen von heißen (350°C bis 500°C), sauerstoffhaltigen Gasen vorgesehen, durch die man Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Gas in den Ofen 10 eingeben kann. Durch die hohen Temperaturen und durch die Gegenwart von Sauerstoff verbrennt ein Teil des Kohlenstoffs zu Kohlendioxid, der wiederum mit dem im Überschuß vorhandenen Kohlenstoff reagiert und zu Kohlenmonoxid umgewandelt wird. Das Kohlenmonoxid reduziert schließlich die Oxide. Da diese Reaktion überwiegend endotherm ist, ist es sinnvoll, im unteren Teil des Ofens Brenner 34 anzubringen, die eine gleichbleibend hohe Temperatur in den untersten Etagen des Ofens sicherstellen. Hier können Gas- oder Kohlenstaubbrenner eingesetzt werden.
Diese Brenner 34 können zur Vorheizung und/oder zum Zusatzheizen mit Gas oder Kohlenstaub mit Luft befeuert werden. Durch das Mengenverhältnis zwischen Sauerstoff und Brennmaterial kann ein zusätzliches Reduktionsgas erzeugt werden oder bei Luftüberschuß wird ein Nachverbrennen der Prozeßgase erreicht. Im Falle einer Kohlenstaubfeuerung kann im Brenner ein Über- schuß an Kohlenmonoxid erzeugt werden. Bei außenliegenden Brennkammern kann vermieden werden, daß die Asche der verbrannten Kohle in den Ofen gelangt. Die Temperaturen in den Brennkammern werden so gewählt, daß die anfallende Schlacke flüssig abgezogen werden kann und in verglaster Form entsorgt werden kann. Durch die Erzeugung von Kohlenmonoxid wird der Verbrauch an festen Kohlenstoffträgern im Ofen 10 reduziert und somit auch der Aschegehalt im fertigen Produkt.
In der Seitenwand des Ofens sind auf der Höhe der mittleren Etagen Öffnungen 36 vorgesehen, durch die heiße Gase aus dem Ofen entnommen werden können.
In der letzten oder in den beiden letzten Etagen ist die Zugabe eines gasförmigen Reduktionsmittels, z.B. Kohlenmonoxid oder Wasserstoff durch spezielle Düsen 37, vorgesehen. In dieser Atmosphäre mit erhöhtem Reduktionspotential kann die Reduktion des Erzes vervollständigt werden. Anschließend wird das behandelte Material durch den Auslaß 39 im Boden 18 des Ofens 10 zusammen mit der Asche der Reduktionsmittel ausgetragen.
Dieser Ofen 10 erlaubt es, noch verschiedene Problemabfälle, wie z.B. durch Metalle kontaminierte Stäube und Schlämme zu verwerten.
So können die Stäube oder Schlämme durch die Öffnung 28 im Deckel 16 in den Etagenofen 10 eingegeben werden. Metalloxidhaltige Stäube und Schlämme können zusammen mit den festen Reduktionsmitteln durch die Einlaßöffnung 28 oder nach den festen Reduktionsmitteln durch eine oder mehrere Öffnungen in der Seitenwand in den Ofen 10 eingebracht werden.
Ein Teil der Gase, die im Ofen nach oben strömen können durch einen Ab- saugstutzen in der Seitenwand aus dem Ofen 10 absaugen und weiter oben durch einen Einlaß wieder in den Ofen 10 einblasen werden. Das Gas mit einem relativ hohem Gehalt an reduziertem, verdampftem Metall kann dann getrennt gereinigt werden bevor es gegebenenfalls wieder in den Etagenofen eingeblasen wird. Die Fig. 2 zeigt einen Teil eines Etagenofens im Axiaischnitt. Auf dieser Fig. sind nur die drei ersten übereinanderlegenden Etagen dargestellt.
Die Arme 22 sind im allgemeinen gegenüberliegend angeordnet, wobei normalerweise je Etage vier Arme vorgesehen sind. Auf je einem Arm pro Etage, außer auf der ersten, ist ein Fallrohr 42 angebracht das die Fallöffnungen 44 auf der nächsthöher liegenden Etage abdeckt.
Die Arme 22 sind mit Rührzähnen 46 oder Krählern versehen die die Aufgabe haben, das pulverförmige Mateπal auf einer Spiralbahn 48 entweder von innen nach außen oder von außen nach innen zu fördern, damit es durch die am Außen- oder am Innenumfang der Etage vorgesehen Fallöffnugen 44 in die nächstuntere Etage fallen kann und auf diese Weise den Etagenofen von oben nach unten durchwandert (siehe auch Fig. 3 und 4).
Während dieser Zeit wird das pulverförmige Material ungefähr 600°C bis 1200°C erhitzt. Die Rührzähne 46 sind so angeordnet, daß immer nur ein Arm 22 pro Etage das pulverförmige Material durch die Fallöffnungen 44 befördert. Auf der darunterliegenden Etage ist an dem Arm der sich unter dem Arm dreht der das pulverförmige Material durch die Fallöffnung befördert ein Fallrohr 42 auf der Höhe der Fallöffnungen 44 angebracht. Durch die synchrone Drehung der beiden Arme deckt das Fallrohr immer die Fallöffnung ab durch das pulverförmige Material gerade auf die Etage rieselt. Das Fallrohr ist so ausgelegt, daß nur eine geringe Menge Gas durch das Fallrohr nach oben gelangen kann. Da die anderen Fallöffnungen frei sind, wird das Gas durch diese Öffnungen nach oben streben. Da sich kaum Gas durch das Fallrohr nach oben bewegt, wird auch kaum pulverförmige Material mitgerissen. Die Staubkonzentration in den Abgasen ist dadurch wesentlich geringer als in den konventionellen Etagenofen.
Bei größeren Etagenofen kann man natürlich zwei oder mehr Fallrohre auf einzelnen Etagen vorsehen. In einem solchen Fall sind die entsprechenden Arme auf der darüberliegenden Etage so ausgeführt das durch jedes der Falllrohre Material auf die darunterliegende Etage befördert wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Etagenofen, welcher mehrere übereinanderliegende, freitragende Etagen aufweist, eine drehbare Welle mit mehreren Armen die die Etagen überragen und so angeordnet sind, daß sie feinkörniges bzw. pulverförmiges Material von oben nach unten durch den Etagenofen transferieren wobei das Material auf einer Etagen spiralförmig von innen nach außen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert werden und anschließend spiralförmig von außen nach innen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert werden dadurch gekennzeichnet, daß auf verschiedenen Etagen mindestens ein Arm ein Fallrohr aufweist wodurch das Material auf die jeweils untere Etage befördert wird.
2. Etagenofen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Arme so ausgelegt sind, daß über der Etage auf der ein Arm mit einem Fallrohr ausgestattet, jeweils der entsprechende Arm das Material durch die Fallöffnun- gen befördert.
3. Etagenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß auf verschiedenen Etagen außer der ersten Etage mindestens ein Arm mit einem Fallrohr ausgestattet.
4. Verfahren zur thermischen Behandlung von feinkörnigem bzw. pulverförmi- gern Material in einem Etagenofen welcher mehrere übereinanderliegende, freitragende Etagen aufweist, eine drehbare Welle mit mehreren Armen die die Etagen überragen und so angeordnet sind, daß sie das Material von oben nach unten durch den Etagenofen transferieren wobei das Material auf einer Etagen spiralförmig von innen nach außen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert wird und anschließend spiralförmig von außen nach innen und von dort durch Fallöffnugen auf die jeweils darunterliegende Etage befördert werden und wobei ein Gasstrom von unten nach oben durch den Etagenofen geleitet wird dadurch gekennzeichnet, daß der Materialfluß vom Gasstrom getrennt ist. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Material durch eine andere Fallöffnung geleitet wird als der Gasstrom.
PCT/EP2000/010138 1999-10-25 2000-10-16 Etagenofen Ceased WO2001031070A1 (de)

Priority Applications (1)

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AU77880/00A AU7788000A (en) 1999-10-25 2000-10-16 Multiple-level furnace

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU90463 1999-10-25
LU90463A LU90463B1 (de) 1999-10-25 1999-10-25 Etagenofen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001031070A1 true WO2001031070A1 (de) 2001-05-03

Family

ID=19731842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2000/010138 Ceased WO2001031070A1 (de) 1999-10-25 2000-10-16 Etagenofen

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7788000A (de)
LU (1) LU90463B1 (de)
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