DE1542399A1

DE1542399A1 - Rotary kiln treatment of chemically reactive materials

Info

Publication number: DE1542399A1
Application number: DE19651542399
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing O Moklebust
Original assignee: RN Corp
Current assignee: RN Corp
Priority date: 1965-08-11
Filing date: 1965-08-11
Publication date: 1969-05-29
Also published as: DE1542399B2

Description

Drehofenbehandlunz chemisch reaktionsfähiaer Materialien "Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen von nach dem Drehofen-Prinzip arbeitenden Methoden wie sie allgemein bei der Behandlung von festem, chemisch reaktionsfähigem Material zur Anwendung kommen, wie z.B. bei der Rüstung oder Reduktion von Erzen, der Kalzinierung von Pigmenten, den Brennen von Kalkstein und Zement usw. mit dem Ziel, eine wirksamere Betriebeweine bei höheren Beschickungegeschvindigkeiten als seither zu erzielen.Rotary Kiln Treatment of Chemically Reactive Materials "The present invention relates to improvements in methods that work according to the rotary kiln principle, such as are generally used in the treatment of solid, chemically reactive material, such as for example in the armament or reduction of ores, the calcination of pigments , the burning of limestone and cement, etc. with the aim of achieving a more efficient production wine at higher charging speeds than since then.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verbesserungen bei der Direktreduktion von oxydischen Erzen, besondere von oxydhaltigen Einenerzen ohne Schmelzung oder Sinterung in Gegenwart einen festen, kohlenstoffhaltigen Reduktionemitteln und in einer Atmosphäre heißen Brenngasen, in welche in manchen Fällen genau dosierte'Mengen von Sauerstoff und sauerstoffhaltigen Gasen eingeführt werden, Ein Drehofen, wie er heute in der Industrie für die Röstung, Sinterung oder Reduktion von Erzen laufend verwendet wird, ist der sogenannte Kopfbrenner-Typ, bei dem die einzige Wärmequelle zur Ausführung der Behandlung oder Reaktion von einem am einen Ende den Ofens angebrachten Brenner geliefert wird. Eine Fülle von Literatur ist über die Entwicklung solcher üblichen Kopfbrenner-Drehöfen vom Versuchaofen zum Ofhn von industriellen Aus- maß veröffentlicht worden. Die meisten Vergrößerungsformeln haben eines gemeinsam: Obwohl sie auf vernünftigen Wirmeleitgesetzen basieren, enthalten sie so viele Voraussetzungen in Bezug auf die in nie eingehenden physikalischen Daten, diß die Übereinstimmung mit der Praxis mehr oder weniger zufällig ist.' Außerdem sind verschiedene wichtige physikalische Faktoren wie z.B. die Ofenrotation, die Ofenneigung usw. gewöhnlich in den Formel'n nicht enthalten. Auch wurde diesen Faktoren im industriellen Betrieb keine größere Bedeutung beigemessen. So wird.z.B. bei Anwendung dieser Vorgrößerungsformeln, die &la Faktoren gewöhnlich nur den Ofendurchmesser und die Ofenlänge enthalten,' im allgemeinen nicht danach gefragt, ob der zugrundeliegende Ofen, was die Ofengeschwindigkeit, Ofenneigung, Wirtschaftlichkeit in Bezug auf Kraftstoff oder Kapazität betrifft, unter optimalen-Bedingungen betrieben wurde.The invention relates in particular to improvements in the direct reduction of oxidic ores, especially of oxide-containing single ores without melting or sintering in the presence of a solid, carbon-containing reducing agent and in an atmosphere of hot fuel gases, in which in some cases precisely metered amounts of oxygen and oxygen-containing gases A rotary kiln, as it is currently used in industry for the roasting, sintering or reduction of ores, is the so-called overhead burner type, in which the only heat source for carrying out the treatment or reaction is from one end of the furnace attached burner is supplied. A wealth of literature has measured over the development of such conventional head torch rotary kilns from Versuchaofen to Ofhn of industrial training. Most magnification formulas have one thing in common: although they are based on reasonable laws of conduction, they contain so many assumptions regarding the physical data that is never entered into that the conformity with practice is more or less coincidental. ' In addition, various important physical factors such as furnace rotation, furnace inclination etc. are usually not included in the formulas. These factors were also not considered to be of great importance in industrial operations. For example, when using these pre-enlargement formulas, which usually contain only the furnace diameter and the furnace length, the question is generally not whether the underlying furnace is below optimal in terms of furnace speed, furnace inclination, economy in terms of fuel or capacity Conditions was operated.

Da jede Vergrößerungsformel den Zweck verfolgen muß, für den größeren Ofen eine optimale Produktion zu erzielen, ist es einleuchtend, daß der zugrundeliegende Ofen unter optimalen Bedingungen betrieben werden muß, ehe man für die Herstellung den größeren Ofens eine einfache Durchmesser/Länge-Formel anwendet, es sei denn, daß die Vergrößerungsformel sämtliche variablen Faktoren enthält.Since the purpose of any enlargement formula must be to achieve optimal production for the larger furnace, it is evident that the underlying furnace must be operated under optimal conditions before a simple diameter / length formula is used to manufacture the larger furnace, unless the enlargement formula includes all of the variable factors.

Außerdem sind die in Bezug auf Konstruktion und Betrieb solcher Kopfbrenner-Öfen veröffentlichten Informationen von geringen Wert, soweit ie sich auf die Verarbeitung gewisser Materialien gemäß der vorlieenden Erfindung beziehen, die am besten in Drehöfen den Typs auageführt wird, wie er in dem USA-Patent 2 829 042 beschrieben ist, und dessen charakteristischen Merkmal darin besteht, daß er mit in gewissen Abständen durch die Ofenwand geführten Gaseinlaßrohren versehen ist, die zur Einführung von Breungasen oder Sauerstoff oder simerstoffhaltigen Gasen dienen, deren Neugen so dosiert sind, daß die gewünschten Bedingungen in Bezug auf Ofentemperatur und Ofenatmosphäre über die ganze Länge den Ofens in der im Patent beschriebenen Weise geschaffen und beibehalten werden.In addition, the information published regarding the construction and operation of such overhead burners is of little value insofar as it relates to the processing of certain materials in accordance with the present invention, which is best embodied in rotary ovens of the type shown in the United States patent 2 829 042 is described, and its characteristic feature is that it is provided with gas inlet pipes led at certain intervals through the furnace wall, which serve to introduce pulverulent gases or oxygen or gases containing nitrogen, the quantities of which are dosed in such a way that the desired conditions in With respect to furnace temperature and furnace atmosphere over the entire length of the furnace can be created and maintained in the manner described in the patent.

Beim Bau und Betrieb von Drehöfen für die genannten Zwecke, wie sie seither betrieben wurden, hat man die Ofenneigung in erster Linie nach dem Gesichtspunkt gewählt, daß sie die erforderliche Beschickungsgeschwindigkeit ergab, basierend auf der herkömmlichen Formel, nach der die Beschickungogeschwindigkeit um so höher ist, je größer die Ofenneigung. Ferner hat man in herkömmlicher 'Weise eine verhältnismäßig niedrige Ofeurotations-Geschwindigkeit gewählt, meistens etwa 3 bis 10 Nin. pro Umdrehung, hauptsächlich zu dem Zweck, die Schicht losen Materials genügend umzuwälzen, so daß 4.kmtliche-.Teilchen beim Durchlaufen der Reaktionazone den Ofens wiederholt den heißen Ofengasen ausgesetzt sind. .Erfindungegewäß wurde nun gefunden, daß bei der Reaktion chemisch reaktionsfähigän Naterialg in einem Drehofen die für die Beendigung der Reaktion innerhalb der Ofenreaktionszone erforderliche Zeit allmIklich geringer wird, wenn man die Uadrehungegeschvindigkeit erhöht. Daraus folgt, daß sich die Ofenkapazität bei zunehmender Ofengeschwindigkeit entsprechend steigert, da das Tempo, in dem das Material durch den Ofen geleitet wird, mit zunehmender Ofengeschwindigkeit in dem gleichen Verhältnis gesteigert werden kann wie die Reaktionszeit den Materials herabgesetzt wird, ohne daß die übrigen Betriebsbedingungen den Ofens verändert werden.In the construction and operation of rotary kilns for the purposes mentioned, as they have operated since then, the furnace inclination has been chosen primarily from the point of view that it gives the required loading speed, based on the conventional formula according to which the loading speed is the higher , the greater the inclination of the furnace. Furthermore, a relatively low furnace rotation speed has been chosen in the conventional manner, usually about 3 to 10 nin. per revolution, mainly for the purpose of circulating the layer of loose material enough so that 4. possible particles are repeatedly exposed to the hot oven gases as they pass through the reaction zone of the oven. .Erfindungegewäß has now been found that in the reaction chemically reaktionsfähigän Naterialg in a rotary kiln, the time required for the completion of the reaction within the furnace reaction zone is allmIklich lower when increasing the Uadrehungegeschvindigkeit. It follows that the furnace capacity increases correspondingly with increasing furnace speed, since the rate at which the material is passed through the furnace can be increased with increasing furnace speed in the same proportion as the reaction time of the material is reduced, without the other operating conditions the oven.

Weiter wurde gefunden, daß, wenn man die Beschickungsgeachwindigkeit in diesen Verhältnis erhöht, es im allgemeinen nicht genügt, das Haterialvolunen in Ofen konstant auf einem Bruchteil oder Prozentsatz den Ofenvolumenn zu halten, was in der vorliegenden Anmeldung als *Ofenbelastungu bezeichnet wird. Hingegen ist es höchst wünschenswert, daß die Ofenbelastung in wesentlichen konstant gehalten wird, am besten auf die Weine, daß der Ofen jederzeit bis zu seiner höchatzulännigen Kapazitätzgrenze belastet wird, um so den wirksamsten Betrieb den Ofens, wie weiter unten beschrieben, zu ermöglichen. Da die Geschwindigkeit, mit der das Material durch den Ofen bewegt wird, dem Produkt aus der Ofenneigung und der Drehofen-Geschwindigkeit proportional ist, muß man, wenn man die Geschwindigkeit bei Konstanthaltung der Neigung erhöht, die Beschickungegeschvindigkeit zur Beibehaltung einer konstanten Ofenbelastung in direkten Verhältnis 1:1 zur Ofengeschwindigkeit steigern. Wie gben angegeben, wird jedoch durch eine Erhöhung der Beschickungs geschvindigkeit in einen solchen Verhältnis zur Ofengeschwindigkeit der sich gleichzeitig ergebende Zeitgewinn in Bezug auf die vollständige Reaktion den Materials beim Durchgang durch den Ofen mehr als wieder aufgehoben. Falls daher die Haterialbeschickungsgeschwindigkeit, die Ofenneigung und der Ofenbetrieb für eine vollständige und optimale Reaktion des Materials bei einer beliebigen Anfangsgeschwindigkeit eingestellt werden, so hat dies zur Folge, daß bei Steigerung der Ofengeachwindigkeit und der Beschickungsgeschwindigkeit in dem zur Konstanthaltung der Ofenbelastung erforderlichen Verhältnis - wobei der Ofen selbst und der Ofenbetrieb unverändert bleiben - die Beschickungegeschwindigkeit zu groß ist und die Reaktion bei der höheren Geschwindigkeit unvollständig bleibt. Da nun, wie oben angegeben, die Durchgangsgeschwindigkeit des Materials durch den Ofen dem Produkt der Ofengeschwindigkeit und der Ofenneigung proportional ist, kann man die Ofenneigung bei Erhöhung der Ofengeschvindigkeit zum Ausgleich genau in dem Maß reduzieren, daß das Material im richtigen Tempo durch den Ofen geleitet wird, d.h. mit der Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um während seinen Durchgangs durch den Ofen eine vollständige und optimale Reaktion zu erzielen, während gleichzeitig die Ofenbelastung konstant auf dem gewünschten Prozentsatz des Ofenvolumens gehalten wird.It has further been found that when the loading speed is increased in this ratio, it is generally insufficient to keep the volume of material in the furnace constant at a fraction or percentage of the furnace volume, which is referred to in the present application as the furnace load. On the other hand, it is highly desirable that the oven load is kept essentially constant, preferably on the wines, that the oven is always loaded to its maximum capacity limit, so as to enable the oven to operate most efficiently, as described below. Since the speed at which the material is moved through the furnace is proportional to the product of the furnace incline and the rotary kiln speed, increasing the speed while maintaining the incline constant means that the loading speed must be directly proportional to the maintenance of a constant furnace load Increase 1: 1 to the furnace speed. As stated above, however, increasing the charging speed in such a ratio to the furnace speed more than offsets the time saved in relation to the complete reaction of the material as it passes through the furnace. Therefore, if the material feed rate, the furnace incline and the furnace operation are adjusted for a complete and optimal reaction of the material at any initial speed, the result is that when the furnace speed and the feed rate are increased in the ratio necessary to keep the furnace load constant - the The furnace itself and the furnace operation remain unchanged - the loading speed is too high and the reaction remains incomplete at the higher speed. Since now, as indicated above, the rate of passage of the material through the oven is proportional to the product of the oven speed and the inclination of the oven, the inclination of the oven can be reduced by increasing the oven speed to compensate for the fact that the material is passed through the oven at the correct rate that is, at the rate necessary to achieve a complete and optimal reaction during its passage through the furnace, while at the same time keeping the furnace load constant at the desired percentage of the furnace volume.

Wenn für die Behandlung des Materials ausschließlich der Kopfbrennertyp verwendet wird, muß diese ausgleichende Regulierung der Beschickungsgeschuindigkeit auf diese Weine erfolgen, da die Reaktionszone eines solchen Ofens, d.h. die Zone des Ofens, innerhalb derer die Reaktion erfolgt, eine verhältnismäßig feststehende und unveränderliche Länge besitzt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die einzige Wärmequelle zur Erhitzung den Ofens auf die Reaktionstemperatur den Materials von dem Brenner am Austragsende den Ofens geliefert wird, von wo aus die Temperatur allmählich und unkontrollierbar nach der Beschickungeöffnung des Ofens hin absinkt, Daher erfolgt die Reaktion den Materials nur innerhalb einer verhältnismäßig kurzen-Zone, in der Nähe des Austragsendes den Ofens, denn nur an dies6r Stelle kann die Tepperatur durch den Brenner genügend hoch gehalten verdeng um das Material zur Reaktion zu bringen.- Andererseits ist es möglich, falls ein Ofen den beaehriebenen Typs für die Reaktion den Materials verwendet wird, die ausgleichende Regulierung, auf die oben Bezug genommen wird, innerhalb gewisser Grenzen in der Weine vorzunehmen, daß man die Länge der Reaktionszone mit steigender Ofengeschvindigkeit vergrößert, anstatt die Ofenneigung zu reduzieren. Bei diesem Ofentyp kann die Reaktionazone, wie in dem genannten Patent sowie im nachfolgenden Text beschrieben, auf jeden gewünschten Abstand vom Austragnende des Ofens erweitert -werden - natürlich innerhalb der durch die Gesamtlänge des Ofens gegebenen Grenzen - indem man genau dosierte Mengen -geeigneter Gase durchdie entlang den Ofens in Abständen angebrachten Gaseinführnugerohre einbringt, wobei es sich je nach der Art des behandelten Materials um Oxydationagase oder andere handeln kann. Wenn daher ein auf eine bestimmte Neigung eingestellter Ofen in Bezug auf seine Beschickungsgeschwindigkeit und Reaktionazonenlänge auf die vollständige Reaktion den behandelten Materials bei einer niedrigen Anfangsolengeschwindigkeit eingestellt ist und die Ofengeschwindigkeit unter Steigerung der Beachickungsgeschwindigkeit im Verhältnis 1:1 erhöht wird - ein Verhältnis, das, wie oben angegeben, ohne die Vornahme kompensierender Veränderungen zu hoch ist - kann nun dieser Ausgleich vorgenommen werden, indem man die Reaktionszone einfach auf diejenige Länge erweitert, die zur vollständigen Reaktion bei der neuen Benchickungsgeschwindigkeit erforderlich ist. Durch eine Erweiterung der Reaktionszone auf diese Weine wird gewährleistet, daß jeder Bruchteil den im Ofen behandelten Materials gerade so lange in der Reaktionszone verbleibt wie dies für die vollständige Reaktion,- erforderlich ist, wobei sowohl der reduzierten Reaktionszeit als auch dem hohen Beschickungstempo bei der neuen Ofengeschwindigkeit Rechnung getragen wird.If only the head burner type is used for the treatment of the material, this compensatory regulation of the charging speed must be applied to these wines, since the reaction zone of such a furnace, i.e. the zone of the furnace within which the reaction takes place, has a relatively fixed and unchangeable length. This is because the only source of heat for heating the furnace to the reaction temperature is supplied to the material from the burner at the discharge end of the furnace, from where the temperature gradually and uncontrollably decreases towards the feed opening of the furnace, hence the reaction occurs to the material only within a relatively short zone, near the discharge end of the furnace, because only at this point can the temperature be kept high enough by the burner to cause the material to react. On the other hand, it is possible if a furnace is in operation The type of reaction used in the material is to make the compensatory regulation referred to above, within certain limits, in the wine, that the length of the reaction zone is increased with increasing oven speed, rather than reducing the inclination of the oven. In this type of furnace, the reaction zone, as described in the cited patent and in the following text, can be extended to any desired distance from the discharge end of the furnace - of course within the limits given by the total length of the furnace - by passing precisely metered amounts of suitable gases through introduces gas inlet tubes spaced along the furnace , which, depending on the nature of the material being treated, may be oxidizing gases or others. If, therefore, a furnace set at a certain inclination in terms of its feed rate and reaction zone length is set for the complete reaction of the treated material at a low initial molar speed and the furnace speed is increased with an increase in the feed rate in the ratio 1: 1 - a ratio which, as above, is too high without making compensatory changes - this compensation can now be made by simply expanding the reaction zone to the length required for complete reaction at the new benching speed. Extending the reaction zone to these wines ensures that every fraction of the material treated in the oven remains in the reaction zone for just as long as is necessary for the complete reaction, with both the reduced reaction time and the high charging rate for the new one Oven speed is taken into account.

Wie oben angegeben, gibt es natürlich eine Grenze, über die hinaus der Ofen nicht mehr in dieser Weine bei erhöhter Ofengeschwindigkeit für den optimalen Betrieb eingestellt werden kann. Diese Grenze ist erreicht, wenn die Ofengeschwindigkeit auf einen Wert erhöht wurde, bei dem die Reduktionszone praktisch die gesamte Länge den Ofens einnimmtl mit Ausnahme einer verhältnismäßig kurzen Strecke hinter der Beschickungsöffnung, die - wie weiter unten ausgeführt - als Vorwärmzone benötigt wird. Wenn diese Grenze jedoch erreicht ist, läßt sich die Ofenkapazität noch weiter erhöhen, indem man die Länge der Reaktionszone auf ihrem höchatzulässigen Wert konstant hält, während man die Ofengeschwindigkeit unter entsprechender Steigerung der Beschickungageschwindigkeit und Herabsetzung der Ofenneigung weiter erhöht, bis optimale Reaktionsbedingungen bei jeder gewählten höheren Beschickungsgeschwindigkeit erreicht sind.As stated above, there is of course a limit beyond which the oven can no longer be adjusted for optimal operation in these wines at increased oven speed. This limit is reached when the furnace speed was increased to a value at which the reduction zone virtually the entire length of the furnace einnimmtl except for a relatively short distance behind the feed opening - is required as a preheating zone - as explained further below. If this limit is reached, however, the furnace capacity can be increased even further by keeping the length of the reaction zone constant at its maximum permissible value, while increasing the furnace speed further with a corresponding increase in the charging speed and reduction in the furnace inclination until optimum reaction conditions are selected for each selected higher loading speed are achieved.

Es wurde weiterhin gefunden, daß für jede Ofengeschwindigkeit die Reaktionszeit für das bearbeitete Material auch mit allmählicher Erhöhung der Ofenbelastung, d.h. deajenigen Bruchteils den Ofenvolumens, das von der sich bewegenden Schicht den darin enthaltenen Material* eingenommen wird, allmählich igbnimmtg Daraus folgt, daß, je höher die Ofenbelantung innerhalb der zulässigen Grenzen, desto höher die Ofenkapazität bei jeder gegebenen Geschwindigkeit, was eine weitere Erhöhung der Kapazität zusätzlich zu der durch die Erhöhung der Ofenge-' schwindigkeit erreichten bedeutet, so daß die maximale Kapazität für jeden beliebigen Ofen erreicht wird, wenn man dienen im höchatzuläseigen Maße belastet und mit der höchatzulänzigen Geschwindigkeit rotieren läßt. Die obere Erfahrungsgrenze für die Ofenbelastung liegt bei ea.45% den Ofenvolumens, insbesondere für Öfen mit Gaseinleitungsrohren, die bis zur Ofenachne durchgeführt worden. Höhere Belastungswerte würden zur Verstopfung der Rähre führen. Bei Ofenbelastungen bis hinunter zu ca. 15% sind in dieser Beziehung bedeutende Vorteile im Betrieb zu erzielen, wobei die günstigsten Werte bei 25 bis 45 % liegen. It has furthermore been found that for each furnace speed the reaction time for the processed material also gradually increases with a gradual increase in the furnace load, i.e. the fraction of the furnace volume that is occupied by the moving layer of the material contained therein the higher the furnace load within the allowable limits, the higher the furnace capacity at any given speed, which means a further increase in capacity in addition to that achieved by increasing the furnace speed, so that the maximum capacity for any given furnace is achieved when you serve loaded to the highest degree and allowed to rotate at the highest speed. The upper limit of experience for the furnace load is around 45% of the furnace volume, especially for furnaces with gas inlet pipes that have been carried out to the rear of the furnace. Higher exposure values would lead to clogging of the tube. With furnace loads down to approx. 15% , significant advantages can be achieved in this regard in operation, the most favorable values being 25 to 45%.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die Erfindung neuartige Methoden zur Behandlung reaktionsfähigen Materials im Drehofen liefert, die eine bedeutende*Erhöhung der Kapazität von Öfen jeder beliebigen Dimension sowie eine Siteigerung der Leistungsfähigkeit und Geschwindigkeit bei der Materialbehandlung dadurch ermöglichen, daß die Reaktionsgeschwindigkeit des Materials erhöht wird.From the foregoing it can be seen that the invention provides novel methods for treating reactive material in the rotary kiln, which is a significant * increase in the capacity of ovens of any dimension as well an increase in efficiency and speed in material handling thereby enable the reaction rate of the material to be increased.

Im Prinzip besteht also die Erfindung in einer Methode zur Behandlung festen reaktionsfähigen Materials im Drehofen, die darin besteht, daß man den Ofen im wesentlichen mit derjenigen Höchstgeschwindigkeit rotieren läßt, die zweckmäßig und mit den physikalischen Begrenzungen der Anlage vereinbar ist, um so die zur vollständigen Reaktion des Materials benötigte Zeit auf das erreichbare Minimum herabzusetzen, im Ofen eine Reaktionazune zur Reaktion des Materials in demselben zu schaffen und den Ofen mit dem Material in einem Tempo zu bezehicken, bei welchem jeder Teil des Materials praktisch für die Dauer der angegebenen Mindeatzeit in der Reaktionszone verweilt.In principle, then, the invention consists in a method of treatment solid reactive material in the rotary kiln, which consists in having the furnace can rotate essentially at that maximum speed that is appropriate and is compatible with the physical limitations of the system in order to complete reaction of the material required time to the achievable minimum to reduce a reaction in the furnace to the reaction of the material in it to create and pick the furnace with the material at a pace at which each part of the material practically for the duration of the specified minimum time in lingers in the reaction zone.

In einer ihrer Abwandlungen umfaßt die Erfindung das oben genannte Zaeinverfahren, wobei die Beschickungsgeschwindigkeit auch auf die Beibehaltung einer festgelegten und vorzugsweise hohen oder nahezu maximalen Ofenbelastung mit dem zu b6handelnden Material eingestellt und die Ofenneigung oder die Länge der Reaktionazone oder beide so eingestellt oder festgelegt sind, daß die Ofenbelastung praktisch konstant auf dem gewählten Wert gehalten werden kann. Gemäß einer anderen Abwandlung umfaßt die Erfindung die Methode zur Behandlung den Materials in einem mit in Abständen angebrachten Gaseinführungsrehren versehenen Drehofen, wie oben erwähnt. Diese Methode besteht darin, daß die Beschickungsgeschwindigkeit des Materials entsprechend der-veränderten Ofengeschwindigkeit variiert wird, um die Ofenbelantung praktisch konstant zu halten; sie sieht ferner vor, daß bei jeder beliebigen Geschwindigkeit der Ofenrotation oder der Beschickung die Ofenneigung oder die Länge der Reaktionszone oder beide so eingestellt werden, daß jeder Teil des behandelten Materials praktisch lür die Mindentdauer der für die Reaktion erforderlichen Zeit in der Reaktionozone verbleibt.In one of its modifications, the invention comprises the above-mentioned Zaein method, the charging speed also being adjusted to maintain a fixed and preferably high or almost maximum furnace load with the material to be handled and the furnace inclination or the length of the reaction zone or both being adjusted or fixed in such a way that that the furnace load can be kept practically constant at the selected value. According to another variation, the invention includes the method of treating the material in a rotary kiln provided with spaced gas introduction tubes as mentioned above. This method consists in that the charging speed of the material is varied according to the changed furnace speed in order to keep the furnace load practically constant; it also provides that at any rate of furnace rotation or loading, the furnace incline, or the length of the reaction zone, or both, be adjusted so that any portion of the material being treated remains in the reaction zone for the minimum amount of time required for the reaction.

Aus den oben erläuterten Gründen läßt sich die Erfindung am vorteilhaftesten bei Öfen anwenden, die bei extrem hob en Ofengeschwindigkeiten betrieben werden, und deren praktischer und wirksamer Bereich sich in der Größenordnung von 0,1 bis 2, vorzugsweise 0,1 - 1 Min./u bewegt. In Verbindung hiermit liegt die erforderliche Ofenneigung gewöhnlich in der Größenordnung von 2 % und darunter. Wo bei vorhandenen Öfen solche Geschwindigkeiten nicht erreicht werden können, lassen sich die Vorteile trotzdem erzielen, indem man derartige Öfen mit ea.75-100% ihrer maximal errekehbaren Geechwindigkeit betreibt.For the reasons discussed above, the invention can on vorteilhaftesten furnaces apply the furnace en speeds raised at extremely be operated, and its practical and effective range in the order of 0.1 to 2, preferably 0.1 to 1 min./ u moved. In conjunction with this, the required furnace slope is usually on the order of 2 % and less. Where such speeds cannot be achieved with existing ovens, the advantages can still be achieved by operating such ovens at about 75-100% of their maximum attainable speed.

Diese und andere neue Aspekte der Erfindung werden nachstehend im einzelnen erläutert unter Bezugnahme auf die zugrundeliegenden Versuchadaten und die beiliegenden Zeichnungen. In letzteren ist Abb.1 eine schematische Darstellung (in Längssehnittausicht) einer bevorzugten Drehofenkonstruktion mit in Abständen angebrachten Einführungsrohren zur Ausführung der erfindungsgemäßen Methoden zur Behandlung reaktionsfähiger Materialien; Abb.2 bis 6 einschließlich ze igen die Ofentemperatur- und Metallisationskurven, die man für Schwelreduktionen von Eisenerz in einem Drehofen den in Abb.1 gezeigten Typs bei verschiedenen Beschickungsgeschwindigkeiten erhält, wobei die Ofenreduktionazone auf die optimale Metallination bei jeder Beschickungsgeschwindigkeit eingestellt ist. lfie aus den Zeichnungen hervorgeht,- betrug die Erzbeschickungs-Geschwindigkeit bei Abb.2 - 6 3,5 bzw. 4,5, 5,5, 6,5 und 7 t/h. Abb.7 zeigt eine grafi4che Darstellung, in der die in Abb. 2 - 6 gezeigten Erzbeschickunge-Geachwindigkeiten auf der Ordinate, die ebenfalls in Abb.2 - 6 enthaltenen Längen der entsprechenden Ofenreduktionszonen auf der Abeziese'aufgetragen sind. Abb.7 zeigt zusätzliche, hieraus abgeleitete Diagramme, die nachstehend erklärt worden.These and other novel aspects of the invention are explained in detail below with reference to the underlying test data and the accompanying drawings. In the latter, Fig.1 is a schematic representation (in longitudinal section view) of a preferred rotary kiln construction with spaced-in inlet pipes for carrying out the methods according to the invention for treating reactive materials; Figures 2 to 6 inclusive show the furnace temperature and metallization curves that are obtained for smoldering reductions of iron ore in a rotary furnace of the type shown in Figure 1 at different charging speeds, the furnace reduction zone being set to the optimal metallination at each charging speed. As can be seen from the drawings, - the ore charging speed in Fig . 2-6 was 3.5, 4.5, 5.5, 6.5 and 7 t / h, respectively. Fig.7 shows a grafi4che view in which the in Fig. 2 - 6 shown Erzbeschickunge-Geachwindigkeiten on the ordinate, which is also in Fig.2 - contained lengths 6 are the corresponding reduction furnace zones on the Abeziese'aufgetragen. Fig.7 shows additional diagrams derived from this, which are explained below.

Abb.8 ist die graii4che Darstellung der Abgantemperaturen, der Drehofengeschwindigkeit und der Länge der Reduktionszone gegenüber der Länge der Vorwärmsone für die Erzreduktionen unter Bezuggnahne auf Abb.2-6 einschließlich.Fig.8 is the gray representation of the exhaust temperatures, the rotary kiln speed and the length of the reduction zone versus the length of the preheat zone for the ore reductions with reference to Fig. 2-6 inclusive.

Ibbildungen 9a und 9b zeigen Diagramme über die Position der Thermoelemente in der Auskleidung den Drehofenn gemäß Abb.1, mit deren Hilfe die Ofenwandtemperaturen während bestimmter Erzreduktionn-Operationen gemäß Abb.2-6 gemessen werden, wie dies weiter unten erläutert wird. Abb.ga ist die Seitenansicht einen Teils den Ofens am Auntragnende und AbbAb die Schnittannicht von 9b - 9b in AbbAa. Abb. 9c ist die schematische Ansicht den Ofenquerechnitte in Abb.9b, zeigt aber die Anordnungepunkte der nebeneinander winkelig angebrachten Thermoelemente, bei denen die Meseungen während der Ofeurotation vorgenommen wurden, Abbildung 10 ist eine Querschnittannicht den Ofens, die weitgehend Abb.9c.euttipricht, jedoch die-Anordnung zusätzlicher Thermoelemente in der Ofenwand zeigt, welche #ich aber nacheinander in immer größer werdenden radialen Abständen in das Ofeninnere erstrecken, um dort die Temperaturen auch während einiger der oben erwähnten Erzreduktionn-Operationen zu messen.Figures 9a and 9b show diagrams of the position of the thermocouples in the lining of the rotary kiln according to Figure 1, with the help of which the furnace wall temperatures are measured during certain ore reduction operations according to Figure 2-6, as explained below. Fig.ga is the side view of part of the furnace at the outer end and FigAb is the section not from 9b - 9b in FigAa. Fig. 9c is the schematic view of the furnace cross-sections in Fig. 9b, but shows the arrangement points of the thermocouples attached at an angle next to each other, where the measurements were made during the furnace rotation, Figure 10 is a cross-section of the furnace, which largely shows Fig. However, the arrangement of additional thermocouples in the furnace wall shows, which, however, extend one after the other at increasing radial distances into the furnace interior in order to measure the temperatures there also during some of the ore reduction operations mentioned above.

Abb.11 ist die grafische Darstellung der Ofentemperaturen, die an den Thermoelementen gemäß Abb.10 während einer Erzreduktion, wie bereits erklärt,genennen wurden.Fig.11 is the graphical representation of the furnace temperatures that were mentioned on the thermocouples according to Fig.10 during an ore reduction, as already explained.

Die in Abb.1 gezeigte Vorrichtung besteht aus einem Drehofen 10, der von feststehenden Eintragnende bin zu den Gehäusen am Austragsende 14 12, reicht. Der Ofen ruht drehbar auf Rollenlagern 13, 14 und wird über ein geeigneten Getrieb6 16 durch einen Motor 15 in Gang gesetzt. Die.oben beschriebene Vorrichtung ist auf einen Tragbalken 17 montiert, der am einen Ende schwenkbar 18 auf einem Fundament 19 ruht, und an seinem entgegengesetzten Ende von einer vom Fundament gestützten Anhebevorrichtung 20 getragen wird, mittels derer die Ofenneigung durch Verstellung kann.The device shown in Figure 1 consists of a rotary kiln 10, which extends from the fixed input end to the housings at the discharge end 14 12. The furnace rests rotatably on roller bearings 13, 14 and is set in motion by a motor 15 via a suitable gear 6 16. The device described above is mounted on a support beam 17 , which rests pivotably 18 on a foundation 19 at one end, and is carried at its opposite end by a lifting device 20 supported by the foundation, by means of which the furnace inclination can be adjusted can.

.Der Ofen neigt sich vom Eintrags- zum Austragsende hin abwärts. Das lose Behaudlungsmaterial wird in einen Beschickungskanten 21, von dort aus über eine Förderschnecke 22 in den Ofen gefül.1t, wandert von dort aus während der Beaktionabehandlung den Ofen entlang, wird am Austragsende in das Gehäuse 12 und von dort durch die Austragaöffnung 23 nach außen befördert, in die eine Zellenradochleuse 24 montiert wurde, um ein Entweichen bedeutender Gaamengen zu Yerhindern.The furnace slopes downwards from the entry to the discharge end. The loose treatment material is fed into a loading edge 21, from there via a screw conveyor 22 into the furnace, from there migrates along the furnace during the reaction treatment, is at the discharge end into the housing 12 and from there through the discharge opening 23 to the outside conveyed, in which a rotary valve 24 was mounted in order to prevent the escape of significant Gaamengen.

0 In das Gehäuse 12 am Austragoende wurden ein Brenner und eine Vorkammer 25 montiert, die mit einer Brennstoffmischung, z.B. aus Erdgas und einer begrenzten Menge Luft, versehen wird, wobei die Luft den Brennstoff unvollständig verbrennt. Die entstehenden heißen Brenngase wandern von dort aus in und durch den Ofen zum Schornstein 26., der das Gehäuse 11 am Beschickungsende überragt. Der Schornstein enthält einen Ventilator 27 und eine Rauchklappe 29 zur Regulierung des Abzugs. 0 In the housing 12 at the Austragoende a burner and a pre-chamber 25 have been mounted, which is provided with a fuel mixture, for example from natural gas and a limited amount of air, the air burns the fuel incomplete. The resulting hot fuel gases migrate from there into and through the furnace to the chimney 26, which protrudes beyond the housing 11 at the charging end. The chimney contains a fan 27 and a smoke flap 29 for regulating the exhaust.

Die Ofenwand 10 wird von einer Reihe von Gaseinführungsrohren 28 durchdrungen, die in Abständen über die Ofenlänge verteilt wind. Diese Rohre erstrecken sich strahlenförmig in den Ofen hinein, hauptsächlich zur Ofenachse hin, und öffnen sich dort wie bei 29a in Richtung des Gasstromes. An den äußeren Rohrenden sind Kontrolleinlaßventile angebracht, wie bei 30, um den Zustrom vdn Luft oder einem anderen aauerstoffhaltigen Gas und damit die Gastemperaturkurve über die ganze Länge den Ofens in der nachstehend beschriebenen Weise zu regulieren. Der Ofen ist ferner, wie bei 31, mit einer Reihe von Thermoelementen bestückt, um die Schicht- und'Gantemperaturen längs den Ofens und innerhalb desselben während der Erzreduktion und anderer Reaktionabehandlungen zu bestimmen.The furnace wall 10 is penetrated by a series of gas introduction tubes 28 which are distributed at intervals along the length of the furnace. These tubes extend radially into the furnace, mainly towards the furnace axis, and open there, as at 29a, in the direction of the gas flow. Control inlet valves are attached to the outer tube ends, as at 30, to regulate the flow of air or other oxygen-containing gas and thus the gas temperature curve along the length of the furnace in the manner described below. The furnace is also equipped with a series of thermocouples, as at 31, to determine bed and gas temperatures along and within the furnace during ore reduction and other reaction treatments.

Wie oben erwähnt, wurden eine Reihe von Erzreduktionaverouchen in einem. Versucheolen vorgenommen, der praktisch gemäß Abb.1 konstruiert war.As noted above, a number of ore reduction attempts have been made in one. Experiments carried out, which was practically constructed as shown in Figure 1.

Bei diesem Versuchsdrehofen war der äußere Durchmesser 297 m, ein Innendurchmenser 2,29 m und die Länge 45,72 m. Während dieser Versuche betrug die Ofenneigung 3 %. Diese Versuchoreihen-von ja 2 bin-3 Wochen Dauer wurden mit ErzAoka-Chargen vou 3,5t 4,5, 5,5 bsv. 6,5 t/h ausgeführt, wobei entsprechend der jeweiligen Beachickungenenge/h die Ofenrotationngeschviudigkeit gesteigert wurde, um die Schichthöhe bei' etwa 35 % konstant zu halten. Bei dem verwendeten Eisenerz handelte es sich um Alabana Big Seam mit einem Einengehalt von ca. 34 - 40 das auf 13589 en verwahlen, gesiebt und so gemischt wurde, daß en 30 % (-6 meah) Feinteile enthielt. Das Erz/Koka-Verhältnie von 1:0,58 und der Grad der Metallination, ca. 95 %, wurden in allen Versuchen konstant gehalten. Während der Versuche wurden die durchschnittlichen Schicht- und Gantemperaturen mittels der entlang den Ofens in Abständen angebrachten Thermoelemente 31, Abb.1, gemessen. Die Resultate sind in Abb. 2 - 5 aufgetragen. Außerdem wurden für die Versuchsreihen mit 3,5, 4,5 und 6,5 t/h an bestimmten Punkten der Schicht über die ganze Länge den Ofens während der Reduktionen.Muster gezogen und auf ihre Gehalte an Gesamteinen, Eisenoxyd (Fe0), Metall und Metallisation analysiert. Die Ergebnisse sind in Abb,2, 3 und 5 aufgetragen und gralisch dargestellt. Die Gastemperaturkurve -wurde auch für die Beschickungsmenge 7 t/h bestimmt und die Ergebnisse in Abb.6, genau wie in Abb.2 - 5, aufgetragen.In this test rotary kiln, the outer diameter was 297 m, an inside diameter 2.29 m and the length 45.72 m. During these tests, the inclination of the furnace was 3%. These test series - of yes 2 to 3 weeks duration - were carried out with ErzAoka batches of 3.5t, 4.5, 5.5 bsv. 6.5 t / h carried out, the furnace rotation speed was increased in accordance with the respective concentration / h in order to keep the layer height constant at about 35%. In the iron ore used it was Alabana Big Seam with a content of about 34 - 40 which was on verwahlen en 13589, sieved and mixed so that en 30% (-6 meah) contained fines. The ore / coca ratio of 1: 0.58 and the degree of metallination, approx. 95%, were kept constant in all experiments. During the tests, the average layer and Gan temperatures were measured by means of the thermocouples 31, Fig. 1, which were placed along the furnace. The results are shown in Fig. 2 - 5 . In addition, for the test series with 3.5, 4.5 and 6.5 t / h at certain points of the shift over the entire length of the furnace during the reductions, samples were drawn and their contents of total substances, iron oxide (FeO), metal and metallization analyzed. The results are plotted in Fig. 2, 3 and 5 and shown in graphic form. The gas temperature curve -was also to the feed rate 7 determines h and the results in Fig.6, as in Fig.2 t / - 5, applied.

Gemäß Abb.2 - 6 wurde der Gastemperatnrverlauf in jedem Fall mit Hilfe des Brenners 25 und der Luftrohre 28,Abb.1, so eingestellt, daß das Erz zu ca. 95 % am Austragsende des Ofens metallisiert wurde. Wie aus den Diagrammen der Abbildungen 2, 3 und 5, die die prozentuale Metalliaation zeigen,hervorgeht, setzt die Metallisation in jedem Fall in einer Entfernung vom Ofenaustragsende ein, bei der die Gastemperatur sich auf ca. 1000 0 C erhöht. Danach steigert sie sich allmählich entlang des Ofens zum Austragsende hin bis zu einem Endwert von ea.95 0, während die Gantemperatur auf wenig unter 1145oC ansteigt. Die Ofenlänge, innerhalb derer sich die Metallisation auf diese Weise vollzieht, ist die Reaktionn- oder Reduktionszone. Wie ersichtlich, erhöht sich innerhalb der Reduktionszone die prozentuale Metallination in annähernd linearem Verhältnis zur Ofenlänge gemessen vom Beginn dieser Zone. Gemäß Abb.2 wurden die optimalen Bedingungen für die Anfangsbeschikkungegeschwindigkeit von 3t5 t/h wie folgt fentgelegti Nach Erhitzung den Ofen& durch eine vom Brenner 25 erzeIggte Ganflamme (Abb.1) begann man mit einer Beschickungegeschvindigkeit von 3,5 t/h und stellte die Ofengeschwindigkeit so ein, daß man eine Ofenbelastung von ca. 35 % den Ofenvolumens erhielt. Die so erzielte Ofeurotationn-Geschwindigkeit betrug 5 Min./U. Die Temperatur am Austragnende der Reduktionssone wurde dann allmählieWauf die höchatzulänzige Temperatur erhöht, ohne daß Sinterung eintrat. Die Temperatur in der Reduktionszone wurde daraufhin stufenweise nach den Eintragnende zu allmählich durch Eintährung dozierter Mengen Luft durch die Einlaßrohre angehoben, bis eine gleichmäßige, hochgradige Metallisation auf kontinuierlicher Basis erreicht war. So erhielt man die optimalen Bedingungen für den Ofen bei vorgegebener Neigung (3 %) und der genannten Eintragemenge von 3,5 t/h. Die sich auf diese Weine ergebenden Gas- und Schichttemperaturkurven bei 3,5 t/h sind aus den entsprechenden 'Diagrammen in Abb.2 zu entnehmen.According to Fig . 2-6, the gas temperature curve was set in each case with the aid of the burner 25 and the air pipes 28, Fig. 1, so that approx. 95% of the ore was metallized at the discharge end of the furnace. As can be seen from the diagrams in Figures 2, 3 and 5, which show the percentage metallization, the metallization always starts at a distance from the furnace discharge end at which the gas temperature increases to approx. 1000 ° C. Then it increases gradually along the furnace to the discharge end up to a final value of about 95 ° , while the Gan temperature rises to a little below 1145 ° C. The furnace length within which the metallization takes place in this way is the reaction or reduction zone. As can be seen, the percentage metallination increases within the reduction zone in an approximately linear relationship to the furnace length measured from the beginning of this zone. According to Fig. 2, the optimal conditions for the initial charging speed of 3t5 t / h were determined as follows: After heating the furnace & by means of a flame generated by the burner 25 (Fig. 1), a charging speed of 3.5 t / h was started and the Oven speed so that a furnace load of about 35% of the furnace volume was obtained. The oven rotation speed achieved in this way was 5 min / rev. The temperature at the discharge end of the reduction zone was then gradually increased to the maximum additional temperature without sintering occurring. The temperature in the reduction zone was then gradually raised after the end of the feed by injecting metered amounts of air through the inlet tubes until uniform, high-grade metallization was achieved on a continuous basis. In this way, the optimal conditions for the furnace were obtained with a given inclination (3%) and the stated feed rate of 3.5 t / h. The resulting gas and bed temperature curves for these wines at 3.5 t / h can be taken from the corresponding 'diagrams in Fig. 2.

Für die nächste Beschickungsmenge von 4,5 t/h wurde die Ofengeschwindigkeit in Verhältnis 4,5:3,5 t/h von 5,5 auf 4,5 Min./u gesteigert, so daß die Ofenbelastung ton 35 % beibehalten wurde. Hierdurch wurde die Verweilzeit des Materials im Ofen entsprechend herabgesetzt und folglich die Metallination reduziert. Der Brenner 25 wurde mit mehr und unter Beibehaltung der Temperatur in der Reduktionszone wurde letztere erweitert, indem man die Temperatur nach dem Eintragsende hin stufenweise und allmählich durch Einleitung von Luft durch die Rohre 28 erhöhte, bis wiederum eine gleichmäßige, hochgradige Metallisation auf kontinuierlicherBasie erreicht war. Auf diese Weine hatte man die optimalen Bedingungen für eine Menge von 4,5 t/h gewonnen. Die so erhaltenen Temperaturkurven für 4,5 t/h sänd aus den Diagrammen in Abb.3 ersichtlich.For the next charge of 4.5 t / h, the furnace speed was increased in a ratio of 4.5: 3.5 t / h from 5.5 to 4.5 min./u so that the furnace load was maintained at 35%. This reduced the dwell time of the material in the furnace and consequently reduced the metallination. The burner 25 was made with more and while maintaining the temperature in the reduction zone, the latter was extended by gradually increasing the temperature after the end of the feed by introducing air through the tubes 28 until a uniform, high-grade metallization on a continuous basis was again achieved. These wines had the optimal conditions for a quantity of 4.5 t / h. The temperature curves obtained in this way for 4.5 t / h can be seen in the diagrams in Figure 3.

Die gleiche Methode der Erhöhung der Ofengeschwindigkeit und Erweiterung der Reduktionszone wurde für die Ofenbeschickungen von 5,5 und 6,5 t/h angewandt, wobei die Ofengeschwindigkeiten 3,6 bzw. 3,25 Min./IU betrugen und die in Abb.4 und 5 gezeigten Temperaturkurven ergaben. Der einzige Unterschied im Betrieb bestand darin, daß bei Aufstellung der Kurven für 6,5 t/h Wasser in das Gehäuse am Eintrags- ende genpritzt werden mußte, um durch Kühlung der Gane den Abeaugventilitor zu schützen. Die voraueberechnete Kurve in der Vorwärmzone wurde daher auf die gestrichelte Linie für die Durchschnittsgastemperatur berichtigt, wie sie in Abb.5 gezeigt wird.The same method of increasing the furnace speed and widening the reduction zone was used for furnace loads of 5.5 and 6.5 t / h, the furnace speeds being 3.6 and 3.25 min./IU, respectively, and those in Figure 4 and 5 resulted in temperature curves shown. The only difference in operation was that when the curves were drawn up for 6.5 t / h water had to be injected into the housing at the entry end in order to protect the vent valve by cooling the gane. The pre-calculated curve in the preheating zone was therefore corrected to the dashed line for the average gas temperature, as shown in Figure 5.

Bei Ausführung dieser Versuche wurde festgestellt, daß die Erhöhung der Kapazität durch Erweiterung der Reduktionszone die Gefahr der Sinterung den Materials in der Reduktionszone nicht erhöhte. Tatsächlich waren Anzeighen--difür vorhanden,daß sich diese Gefahr mit zunehmender Ofengeschwindigkeit verringerte. Die vier Beschickungen wurden genügend lange gefahren (jeweils 2 r 3 Wochen), um die Gewißheit zu haben, daß in der Reduktionazone keine Sinterung auftritt.In carrying out these tests, it was found that increasing the capacity by expanding the reduction zone did not increase the risk of sintering the material in the reduction zone. Indeed, there were indications that this risk diminished with increasing furnace speed. The four batches were run for a long enough time (2 to 3 weeks each) to be certain that no sintering would occur in the reduction zone.

Bei einem Verauch zur Auswertung der Verauchnergebnione war es sehr aufschlußreich, zunächst die Reduktionn- oder Reakt ionszone zu studieren. In den vorliegenden Versuchen bedeutet Reduktionazone den letzten Teil den Ofens von der Stelle an, wo das Metallische Einen sich zu bilden beginnt, bis zum Austragsende den Ofens.In the case of a test to evaluate the test results, it was very good It is instructive to study the reduction or reaction zone first. In the present trials means the reduction zone the last part of the furnace from the Place where the metallic one begins to form, up to the end of the discharge the oven.

Die nachstehende Tabelle zeigt die den verschiedenen Beschickungsmengen.gemäß Abb.2 - 6 entsprechenden Ofengeschwindigkeiteng die Reduktionnlängen und Verwärmionen, die vergleichsveisen Verweilzeiten in der Reduktionazone, die Abgantemperaturen und den Brönnstoffverbrauch. Tabelle 1 Beachickunge- Reduktions- Vorvärm- Ofengeschwin- Vergl. Abgas- Gaaver- geschwindigkeit zone Zone digkeit weine temp. brauch t/h m Z Mi#/ü U/Bin Verweil- o 1/t Erz' zeiten C i.d. - Reduktv zone 3,5 22,86 22,86 515 09182 100 437-? 106,4 4,5 25,91 19,81 4,5 0,222 88 548 103,3 595 29,57 16915 3,6 0,278 82 621 100Y4 6,5 33,53 12,19 3"25 0,308 79 670 111 7sO 35,05 10,67 2975 0,364 76 693 112 In der obigen Tabelle wurden' die Werte für die vergleichswei'sen Verweilzeiteü in der Reduktionszone aus den Beschickungsmen#en und Reduktionszonenlängen auf der Basis errechnet, daß die Zeit, die erforderlich ist, bis jeder Bruchteil des behandelten Materials die Reduktionazone passiert hat, der Reduktionszonenlänge direkt proportional und der Beschicknngemenge umgekehrt proportional ist. Die so für die höheren Beschicknugemengen/h erhaltenen Werte, dividiert durch den Wert bei 3,5 t/11 ergeben die in der Tabelle angegebenen vergleicheweisen Verweilzeiten in der Reduktionazone. Es zeigt sich, daß diese Zeit mit zunehmenden Beachickungemengen und Ofengeschwindigkeiten abnimmt, wodurch die grundlegende Voraussetzung der genannten Erfindung experimentell bestätigt wird. Die vergleichaweisen Verweilzeiten in der Reduktionszone beweisen auch, daß eine Erhöhung der Beschickungsmenge/h mit steigender Ofengeschwindigkeit im Verhältnis 1:1 zur Konstanthaltung der Ofenbelastung zu groß war, um die sich vermindernde Reduktionszeit für das behandelte Material gerade auszugxleichen, was sich aus der Notwendigkeit ergibt, die Reduktionazonenlänge mit zunehmender Ofengeschwindigkeit zu vergrößern, um bei jeder Geschwindigkeit auf optimale Reduktionabedingungen einzustellen.The table below shows the kiln speeds corresponding to the various charging quantities, as shown in Fig. 2-6, the reduction lengths and heating ions, the comparative residence times in the reduction zone, the discharge temperatures and the fuel consumption. Table 1 Beachickunge- Reduction- Preheating- Oven Speed- Comp. Exhaust gas speed zone zone age wines temp. need t / h m Z Mi # / ü U / Bin dwell o 1 / t ore ' times C id - Reduktv Zone 3.5 22.86 22.86 515 09 182 100 437-? 106.4 4.5 25.91 19.81 4.5 0.222 88 548 103.3 595 29.57 16915 3.6 0.278 82 621 100Y4 6.5 33.53 12.19 3 "25 0.308 79 670 111 7so 35.05 10.67 2975 0.364 76 693 112 In the table above, the values for the comparative residence times in the reduction zone were calculated from the feed quantities and reduction zone lengths based on the time required for any fraction of the treated material to pass through the reduction zone, the reduction zone length is directly proportional and inversely proportional to the amount of feed. The values obtained in this way for the higher feed quantities / h, divided by the value at 3.5 t / 11, give the comparative residence times in the reduction zone given in the table. It turns out that this time decreases with increasing amounts of attention and furnace speeds, whereby the basic prerequisite of the invention is confirmed experimentally. The comparative residence times in the reduction zone also prove that an increase in the charge rate / h with increasing furnace speed in a ratio of 1: 1 to keep the furnace load constant was too great to just compensate for the decreasing reduction time for the treated material, which results from the necessity to increase the length of the reduction zone with increasing furnace speed in order to set optimum reduction conditions at each speed.

Eine grifische Darstellung der tBeschickungsgesühwindigkeiten und entsprechenden Rednktionazonenlängen zeigt Abb.7 (Kurve A). Wie daraus ersichtlich, ist das Verhältnis zwischen diesen beiden praktisch eine gerade Funktion innerhalb den gemessenen Bereiche. Aus diesem Diagramm leitet sich folgende Formel ab: Q - 0,292 L - 3,23 Q - Kapazität in t/h L - Länge der I#oduktionazone in m Bei einem Vergleich zwischen 3,5 t/h und 7 t/h ergibt sich, daß die Erweiterung der Reduktionszone von 22,86 m auf 35,05 M, d.h. zu einer 100 %igen Kapazitätserhöhung führt. Dies ist auf die bessere Wärmeleitung und höhere Reaktionsgeschwindigkeit zurückzuführen, die man durch Erhöhung der Ofentemperatur in der erweiterten Zone und Verdopplung der Ofenumdrehungs-Geschwindigkeit erhält. Aue Tabelle 1 geht hervor, daß eine Erweiterung der Reduktionszone von 22,86 auf 35905 m eine Erhöhung der Abgantemperatur von 437 auf 693 0 C zur Folge hat. Auf Tabelle 7 zurückkommend stellt die bedeutende Kapazitäteerhöhung durch Erweiterung der Reduktiouszone von 22e86 auf-35,05 x keinen guten Vergleich in Bezug auf die Reduktionnzone von 22,86 x dar, denn, der Ofen wurde nur mit halber Geschwindigkeit betrieben, d.h. mit 5,5 Min/U bei einer Reduktionszone von 22,86 m gegenüber 2,75-Min/U bei einer Reduktionazone von 35,05 m. Dies legt die Frage nahe, was in Bezug auf die Kapazität geschehen würde, wenn man bei einer Reduktionszone von 22,86 m die gleiche Umlaufgeschwindigkeit anwendete wie für die Reduktionszone von 35,05 m. Dies kann in der Weine geschehen, daß man die Ofenneigung im Verhältnis der Reduktionazonenlängen reduziert, d.h. N - Neigung in % Die Ofenk apazität erhöht sich also in direkter Proportion zum Verhältnis der Längen der Reduktionazonen von 22,86 und 35,05 m basierend auf 7 t/h gemäß der Formel Mit anderen Worten erhöht sich die Ofenkapazität bei einer Ofenneigung von 1,95 X, einer Umdrehungegeschwindigkeit von 2,75 Min/u und einer Reduktionszone von nur 22,86 m auf 4,55 t/h gegenüber 3,5 t/h bei 3 % Ofenneigung und 5,5 Min/U Ofengeschkindigkeit. Bei einer Reduktionazonenlänge von 25,91 m und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 2,76 Min/U müßte die Ofenneigung auf verändert werden, und die Kapazität itürde dann anstatt 4,5 t/h bei einer Ofenneigung von 3 % und einer Umdrehungsgeachwindi'gkeit von 4,5 Min/U betragen. Allgemeiner Ausgedrückt, würde zieh bei Veränderung der Reduktionszone auf eine andere Länge L bei einer Ofengeschwindigkeit von 2,75 Min/U die Ofenneigung auf und die Beschickungageschwindigkeit auf verändern. Letztere Gleichung ist in Abb.7 als Diagra= B aufgetragen. Um nochmals auf Abhj, Kurve A, zurückzukommen: Die dargestellten Veraucheorgebniese zeigen, daß die durch Erweiterung der Reduktionazune und Erhähung der Undrohungegeschwindigkeit erzielte Verbesserung der Ofenkapazität eine gerade Funktion innerhalb einer Reduktionazonenlänge von 22,86 bis 35,05 x bei Ofenuadrehungsgeschwindigkeiten von 5,5 - 2,75 ist. Obwohl längere Reduktionszonen und höhere Geschvindigkeiten nicht geprüft wurden, kann logischerweise angenommen werden, daß die gerade Funktion auch über eine Reduktionazonenlänge von 35,05 a hinaus Gültigkeit hat. Dieser Schluß beruht auf folgenden Tatsachen: Während der Versuche wurde bei Verlängerung der Reduktionszone von 22,86 auf 35,05 m keine Neigung zur Sinterung in dieser Zone festgestellt. Im Gegenteil, bei einer Länge von 35,05 m zeigte sich eine geringere Sinterungstendenz. Auf Grund der Berechnungen der Wirmeleitzahlen aus der Versuchareihe zeigt es sich, daß die Oberflächentemperaturen der Ofenschicht durch eine schnellere Wirbelbevegung der Schicht bei höheren Unlaufgeschwindigkeiten reduziert werden. Höhere Geschwindigkeitin ermöglichen offenbar auch die Anwendung höherer Gantemperaturen. Figure 7 (curve A) shows a graphical representation of the feeding speed and the corresponding reduction zone lengths. As can be seen from this, the relationship between the two is practically an even function within the ranges measured. The following formula is derived from this diagram: Q - 0.292 L - 3.23 Q - capacity in t / h L - length of the production zone in m A comparison between 3.5 t / h and 7 t / h results that the expansion of the reduction zone from 22.86 m to 35.05 M, ie leads to a 100 % increase in capacity. This is due to the better heat conduction and faster reaction rate obtained by increasing the oven temperature in the extended zone and doubling the oven speed. Aue Table 1 shows that an extension of the reduction zone of 22.86 to 35905 m an increase in the Abgantemperatur of 437 to 693 0 C result has. Returning to Table 7 , the significant increase in capacity by expanding the reducing zone from 22e86 to -35.05 x does not represent a good comparison with regard to the reduction zone of 22.86 x , because the furnace was only operated at half speed, i.e. at 5, 5 min / rev for a reduction zone of 22.86 m compared to 2.75 min / rev for a reduction zone of 35.05 m 22.86 m used the same circulation speed as for the reduction zone of 35.05 m N - Inclination in % The furnace capacity increases in direct proportion to the ratio of the lengths of the reduction zones of 22.86 and 35.05 m based on 7 t / h according to the formula In other words, the furnace capacity increases with a furnace inclination of 1.95 X, a rotation speed of 2.75 min / rev and a reduction zone of only 22.86 m to 4.55 t / h compared to 3.5 t / h at 3 % Oven inclination and 5.5 min / rev oven speed. With a reduction zone length of 25.91 m and a speed of rotation of 2.76 min / rev, the furnace incline would have to be can be changed, and the capacity would then instead of 4.5 t / h with a furnace inclination of 3% and a rotational speed of 4.5 min / rev. Expressed more generally, if the reduction zone were to be changed to a different length L at a furnace speed of 2.75 min / rev, the furnace incline would be increased and the loading speed change. The latter equation is shown in Fig. 7 as Diagra = B. To come back to Abhj, curve A, the verifying results shown show that the improvement in furnace capacity achieved by expanding the reduction zone and increasing the threat speed has a straight function within a reduction zone length of 22.86 to 35.05 x at furnace rotation speeds of 5.5 - is 2.75 . Although longer reduction zones and higher speeds have not been tested, it can logically be assumed that the straight function is also valid beyond a reduction zone length of 35.05 a. This conclusion is based on the following facts: During the tests, when the reduction zone was extended from 22.86 to 35.05 m, no tendency towards sintering was found in this zone. On the contrary, with a length of 35.05 m there was a lower tendency to sinter. On the basis of the calculations of the conductivity coefficients from the series of tests, it has been shown that the surface temperatures of the furnace layer are reduced by a faster vortex movement of the layer at higher speeds. Higher speeds apparently also enable higher gant temperatures to be used.

Offenbar gibt es jedoch eine Grenze, jenseits derer die Funktion keine Gerade mehr ist. Diese Grenze ist wohl erreicht, wenn der Ofen sich so schnell dreht, daß die auf die Schichtoberfläche übertragene Wirne während der endothernischen Reaktion in der Eintauchphane au@ Zeitmangel nicht absorbiert werden kann, d.h. wenn die Reduktionsgeschwindigkeit niedriger ist als die Wärmeübertragung. In diesen--Fall erhöht sich die Schichttemperatur, und wenn sie genügend hoch ist, tritt Sinterung ein. Aus Laborversuchen geht weiterhin hervor, daß ,bei ausreichender Wärmeübertragung die Reduktionageschwindigkeit selbst sehr hoch ist und daß die oben genannte Funktion folglich auch bei höheren Umdrehungsgeschwindigkeiten Gültigkeit hat. Unter Bezugnahme auf Abb.7 wurde oben festgestellt, daß, wenn man ausgeht von der bei einer Ofenntigung von 3 % erhaltenen Beachickungegeechwiadigkeit von 7 t/h, einer Ofenigeschwindigkeit von 2,75 Min/U und einer Beduktionstonenlänge von 35,05 m wie in Punkt a der Kurve A dargestellt, und wenn man die Bediaktionasonenlinge auf 22,86 mg die Ofenneigung auf 1t95 % reduziert und den Ofen weiter bei 2975 Min/u rotieren läßt, die Ofenkapazität sich auf 4,55 t/h verändert, wie die* in Punkt b'der Kurve B dargestellt ist. Wenn man auf Basis dieser Bedingungen die Ofeauwdrthungageschvindigkeit weiter erhöht und die Reduktionazonenlänge erweitert, erhöht *ich die Ofenkapazität gemäß der als Kurve 0 in Abb.7 dargestellten neuen linearen Funktiou,-die Punkt b der Kurve B und Punkt o der Kurve A durchläuft, bei dem die experimentell bestimmte Kurve A die Reduktionazonenlängen-kohne durchschnei-. det, wenn die Beschickungsgeachvindigkeit auf Null reduziert wird.Obviously there is a limit beyond which the function is no longer a straight line. This limit is probably reached when the furnace rotates so fast that the wire transferred to the layer surface cannot be absorbed during the endothermic reaction in the immersion phase due to a lack of time, ie when the rate of reduction is slower than the heat transfer. In this case, the layer temperature increases, and when it is sufficiently high, sintering occurs. Laboratory tests also show that, given sufficient heat transfer, the reduction rate itself is very high and that the above-mentioned function is consequently also valid at higher speeds of rotation. Referring to Fig.7 has been stated above that, when starting from the compound obtained at an oven actuation of 3% Beachickungegeechwiadigkeit of 7 t / h, a Ofenigeschwindigkeit of 2.75 min / rev and a Beduktionstonenlänge of 35.05 m as in Point a of curve A , and if one reduces the operating asonenlinge to 22.86 mg, the furnace inclination to 1t95 % and the furnace continues to rotate at 2975 min / rev, the furnace capacity changes to 4.55 t / h, as the * is shown in point b 'of curve B. If one further increased on the basis of these conditions, the Ofeauwdrthungageschvindigkeit and Reduktionazonenlänge extended, increased furnace capacity the I * according to the curve as shown 0 in Fig.7 new linear Funktiou, -the point b of the curve B and point o of curve A passes through, wherein which the experimentally determined curve A intersects the length of the reduction zone without intersecting. det when the loading speed is reduced to zero.

Die 4o erhalten* Kurve C wird durch die folgende, aus ihr hergeleitete Funktion dargestellt: Hierbei sind q, und L, die Worte bei Punkt b in Äkbb-7-.Aue der Kurve C in Abb.'7 und der.aus ihr abgeleiteten Formel 4a ist ersichtlich, daß bei Erveiterung der Reduktionszone auf 35905 m sich die Kapazität auf 9,1 t/b erhöht, wie dies Punkt d der Kurve C zeigt. Um dies zu erreichen, muß jedoch die Ofengeschwindigkeit in umgekehrten Verhältnis der alten zur neuen Demehickungegeachwindigkeit folgendermaßen erhöht verdent (4b) K2 - ql/q2"1 - " 9 55/9 p 1 - - 2,75 - 1938»Min/u. Weiterhin miß, falle die Reduktionazone nur 22,86 und nioht 35,05 m beträgt und die neue Ofengeachvindigkeit von 1,38 Min/U beibehalten wird, die Ofenneigung im Verhältnis dieser Reduktionazonenlängen, d.h. von 1,95 % auf reduziert werden. Die-Ofenkapazität ermäßigt sich dann im direkten Vprhältnie zur Ofenlänge von 9,1 auf 5,9 t/h gemäß der Gleichung Diese Gleichung ist als Kurve D in Abb.7 aufgetragen, in welcher die Ofenkapasität bei einer Beduktionazontal änge von 22,86 mit Ptukt o b#Ozeichnet ist.The 4o obtained * curve C is represented by the following function derived from it: Here q, and L, the words at point b in Äkbb-7-.Aue of curve C in Fig. 7 and the formula 4a derived from it, it can be seen that when the reduction zone is expanded to 35905 m, the capacity increases 9.1 t / b increased, as point d of curve C shows. In order to achieve this, however, the furnace speed must be increased in inverse proportion to the old to the new Demehickungegeach speed as follows (4b) K2 - ql / q2 "1 -" 9 55/9 p 1 - - 2.75 - 1938 »min / u. Miss Furthermore, the Reduktionazone case, only 22.86 and nioht is 35.05 m, and the new Ofengeachvindigkeit of 1.38 min / rev is maintained, the furnace tilt ratio that Reduktionazonenlängen, ie from 1.95% to be reduced. The furnace capacity is then reduced in direct proportion to the furnace length from 9.1 to 5.9 t / h according to the equation This equation is plotted as curve D in Fig. 7, in which the furnace capacity is shown with a Beduction aZontal length of 22.86 with point o b # O.

Die obige Prüfung und Analyse der Tentdaten zeigt folgendenz 1. die Wichtigkeit den Prinzips der Erhöhung der Ofenkapamität durch Erweiterung der Beduktionazone und Erhöhung der Botationageaohwindigkeit; 2. die durch Reduktion der Ofenneigung und Erhöhung der Ofengeachwindigkeit erzielbare betrUhtliche weitere Kapazitätzerhöhung; 3. daß bei Öfen mit gleichem-Durchmenner die herkömmliche maß$-kabgerechte Vergrößerung im direkten Verhältnis zur Reduktionamenenlänge nur dann gilt, wenn man die Neigung den längeren Ofen* in Verhältnis zur erhöhten Kapazität vergrößert und gleichzeitig dieselbe Ofengeschwindigkeit beibehält. (Siehe Funktion 0,2 L, Kurve B, Abb.7). Wenn man z.B. 3,5 t/h, 22986 m Beduktionszone, 3 % Neigung und 5,5 Min/U als Basis für eine Erweiterung auf 35,05 a Beduktionazone nimmt, muß man den Ofen auf eine Neigung von und eine Rotation von 595 Min/u einstellen, um auf eine Kapazität von 5,2 t/h entsprechend der herkömmlichen Vorgrößerungeformel zu kommen. Wenn der Ofen andererseits gemäß der obigen Gleichung Q m 0,292 L - 3,23 untur Beibehaltung der 3 %igen Neigung für den längeren OfolL und bei einer Botationage4chwindigkeit von 2,75 Min/u vergrößert wird, so be- trägt die Kapazität bei einer Beduktionemone von 35,05 a 7 tik. Wenn dann die Neigung auf 1,95 % reduziert und der Ofen mit 1938 Min/u rotiert wird, erhöht sich die Kapazität für die 35,05 in-Boduktionasone auf 9 t/h. (Siehe Gleichung Q m 0938 L - 4916 in Abb.7.) Wenn man nun annimmt, daß die Daten für die Baniabeachiekung bekannt sind und der Ofen im Verhältnis zur Länge auf ein* Geschwindigkeit Q vergrößert worden soll, welche Vergrößerungefermel gilt dann? Es gibt 4 Möglichkeitent Z-all 1: Wenn der Ofen unter Beibehaltung.der Botationageachwiadigkeit und bei entsprechender Veränderung der Neigung vergrößert wird, gilt die herkömmliche Vorgrößerungsformel.The above examination and analysis of the tent data shows the following: 1. The importance of the principle of increasing the furnace capacity by expanding the beduction zone and increasing the botation rate; 2. the considerable further increase in capacity that can be achieved by reducing the inclination of the furnace and increasing the speed of the furnace; 3. That in furnaces with the same diameter the conventional, dimensionally appropriate enlargement in direct proportion to the reduction in length only applies if the inclination of the longer furnace * is increased in proportion to the increased capacity and at the same time the same furnace speed is maintained. (See function 0.2 L, curve B, Fig.7). If you take, for example, 3.5 t / h, 22986 m beduction zone, 3% incline and 5.5 min / rev as the basis for an extension to 35.05 a beduction zone, you have to set the oven to an incline of and a rotation of 595 min / u, set to a capacity of 5.2 t / h to come in accordance with the conventional Vorgrößerungeformel. When the furnace according to the above equation Q m 0.292 L on the other hand - 3.23 untur retention of the 3% tendency for the longer OfolL and at a Botationage4chwindigkeit 2.75 Min / u is increased, so loading carrying capacity at a Beduktionemone from 35.05 to 7 tik. If the inclination is then reduced to 1.95% and the furnace is rotated at 1938 min / rev, the capacity for the 35.05 in-production area increases to 9 t / h. (See equation Q m 0938 L - 4916 in Fig. 7.) If one now assumes that the data for the Baniabeachiekung are known and the furnace is to be increased in relation to the length to a * speed Q , which enlargement term then applies? There are 4 options: Z-all 1: If the furnace is increased while maintaining the botation equidistance and changing the inclination accordingly, the conventional pre-enlargement formula applies.

Die neue Beachickungegeachwindigkeit beträgts Die neue Neigung beträgt dann Hierbei sind q, u und 1 die Anfangs-Beschickungegeschwindigkeit, die Anlangeneigung bzw. die Anfangs-Roduktionazon4nlänge und Q, N und L die entsprechenden erhöhten Worte.The new viewing speed is The new slope is then Here q, u and 1 are the initial loading speed, the arrival slope and the initial production zone length, respectively, and Q, N and L are the corresponding increased words.

Fall 2: Wird der Ofen durch Erweiterung der Reduktionszone unter Beibehaltung der Ofenneigung und entsprechender Erhöhung der Rotationngeschtindigkeit vergrößert, so lassen sich aus Abb.7 folgende Gleichungen ableiten: Die neue Beschickungegeschwindigkeit ist dann: Rierin bedeuten M und m Hin/U.Case 2: If the furnace is enlarged by expanding the reduction zone while maintaining the furnace inclination and increasing the rotation speed accordingly, the following equations can be derived from Fig. 7: The new loading speed is then: Rierin mean M and m Hin / U.

NAll 3: Wird dur Ofen durob'Erweiterung der Reduktionszone unter BeibehaltiLug der Ofenneigung und entsprechender Erhöhung der Rotationageachwindigkeit mit darauffolgender Verkärzung der Ofeplänge und Veränderung der Ofenneigung vergrößert, d.h. daß lediglich die Rotationsgenehwiadigkeit erhöht und die.Ofenneigung entsprechen& verändert wird, so lannen-eich aus Abb.7 folgende Gleichungen ableiten: Die neue Beechickungegeachwindigkeit beträgt: Die neue Ofengsachwindigkeit beträgt: Die neu* Ofenneigung beträgt1 t: Wird der Ofen durch Erweiterung der Redukti0U4zOne unter 'eibekaltung der Ofenneigung und enteprechender.ErhÜhung der Rotationsgeeobwiadigkeit mit darauffolgender Änderung der Neigung und entsprechender Erhäkung der Retationsgeschvindigkeit vergrößert, no ergebea sieh folgende Relationent Maria sind z.B. Q, L und q, 1 die BeschickungsgeschKir.digkeiten und ReduktionazonenUngen bei Punkt a bzw. e der Kurve A in Abb-7- wobei q 2 z.B. die Beschickungsgeschwindigkeit bei Punkt b der Kurve B in Abb.7 ist. worin Q 2 z.B. die Beschickungegeschwindigkeit bei Punk';# J de.- K-ne 9 C in Abb.7 ist. Wenn man q 2 -aus (15) und (16) eliminiert und in (14j ## #ureh Q2 drückt, erhält man: Die neue Beschickungegeschwindigkeit ist dann: Die neue Ofenneiguug beträgt: Die neue Rotationsgeschwindigkeit istt In der obigen Analyse wurde der Einfluß.der erweiterten Reduktionszone dargestellt. Um ein vollständigen Bild vom Gesamteinfluß auf den Ofen zu erhalten, müssen auch die Vorwärmzone und die Abgastemperatur in Rechnung gestellt werden. Aus Abb.2 - 6 und Tabelle 1 ist ersiehtlieh, daß sich die Vorwärmzonen in den Versuchen mit Erweiterung der Reduktionazone zunehmend verkürzten. Gleichzeitig erhöhte sich die Abgantemperatur, wenn auch nicht im erwarteten Ausmaß. Die verhältnismäßig geringe Erhöhung ist auf die verstärkte Wärmeübertragung in den Vorwärazonen auf Grund der erhöhten Umdrehungsgeschvindigkeit zurückzuführen. Diese Daten ans Tabelle 1 sind in Abb.8 grafisch dargestellt.NAll 3: If the furnace is expanded by expanding the reduction zone while maintaining the furnace inclination and correspondingly increasing the rotational speed with subsequent blackening of the furnace length and changing the furnace inclination, that is, only increases the rotational accuracy and the furnace inclination is corresponding & changed, so long-term calibration is sufficient Fig.7 derive the following equations: The new loading speed is: The new furnace speed is: The new * furnace inclination is 1 t: If the furnace is enlarged by expanding the reduction zone while keeping the furnace inclination and correspondingly increasing the rotational distance with a subsequent change in the inclination and a corresponding increase in the retention rate, see the following relation Maria are e.g. Q, L and q, 1 the charging rates and reduction zones at point a and e of curve A in Fig-7- where q 2 is, for example, the loading speed at point b of curve B in Fig.7. where Q 2 is, for example, the feed speed at point ';# J de.- K-ne 9 C in Fig 7 is. If one eliminates q 2 -from (15) and (16) and in (14j ## #ureh Q2 presses you get: The new loading speed is then: The new furnace inclination is: The new rotation speed is In the above analysis the influence of the extended reduction zone was shown. In order to get a complete picture of the total influence on the furnace, the preheating zone and the exhaust gas temperature must also be taken into account. From Fig . 2-6 and Table 1 it can be seen that the preheating zones in the tests increasingly shortened with the expansion of the reduction zone. At the same time, the exhaust temperature increased, although not to the extent expected. The relatively small increase is due to the increased heat transfer in the Vorwärazonen due to the increased speed of rotation. These data from Table 1 are shown graphically in Figure 8.

Ans Abb.2 (3,5 t/h) ist ersichtlich, daß 10,67 m der»Ofenlänge erforderlich sind, um die Ofengase von etwa 9730C auf etwa 6940C abzukühlen.. Abb.6 (7 t/h) zeigt, daß auch in diesem Fall' 10,67 m Ofenlänge benötigt wurden, um die Gase von etwa 973 6 C auf 6940C abzukühlen. Hieraus geht hervor, daß in dieser Zone praktisch die gleiche Ofenlänge erforderlich ist, um die doppelte Brzmenge zu erwärmen, vorausgesetzt, daß die Geschwindigkeit entsprechend erhöht wird. Die Abgastemperatur ist dann praktisch die gleiche. Abb. 2 zeigt, daß 12,19 nf Ofenlänge benötigt wurden, um die Gase von ea.694 auf'438 0 C abzukühlen. Wenn man in dieser Zone die gleiche Relation in Bezug auf die Wärmeübertragung voraussetzt, so ist es erforderlich, den Ofen in Abb.6 (7 t/h) um 12919 m zu verlängern, um dieselbe Abgastemperatur wie in Abb.2 (3 t/h) zu erzielen. Mit anderen Worten beträgt die Geeamtlänge der Vorwärzzone bei 3,5 t/Ii 22,86 m bei einer Abgantemperatur von 438 0 C. Diese Länge scheint bei größeren Beachickungsinengen und entsprechend höheren Ofengeschwindigkeiten praktisch konstant zu bleiben. Abb.6 zeigt die Gantemperaturkurve für einen Ofen, bei dem die Vorwärmzone um 12,19 m verlängert wurde. Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Abgantemperaturen mit zunehmenden Beschickungemengen und kürzeren Verwärmzeien ständig stiegen.From Fig.2 (3.5 t / h) it can be seen that 10.67 m of the »furnace length are required to cool the furnace gases from about 9730C to about 6940C. Fig.6 (7 t / h) shows that In this case too, a furnace length of 10.67 m was required to cool the gases from about 973 6 C to 6940C. From this it can be seen that practically the same furnace length is required in this zone to heat twice the amount of iron, provided that the speed is increased accordingly. The exhaust gas temperature is then practically the same. Fig. 2 shows that 12.19 nf furnace length were required to cool the gases from ea.694 to 438 ° C. If one assumes the same relation in terms of heat transfer in this zone, it is necessary to extend the furnace in Fig. 6 (7 t / h) by 12919 m in order to achieve the same exhaust gas temperature as in Fig. 2 (3 t / h) h) to achieve. In other words, the total length of the preheating zone at 3.5 t / Ii is 22.86 m with an exhaust temperature of 438 ° C. This length seems to remain practically constant with larger amounts of attention and correspondingly higher furnace speeds. Fig. 6 shows the Gant temperature curve for a furnace in which the preheating zone has been extended by 12.19 m. From Table 1 it can be seen that the outlet temperatures rose steadily with increasing amounts of charge and shorter heating times.

Wie jedoch aus Tabelle 1 weiter hervorgeht, blieb der Ganverbrauch per t Erz praktisch konstant. Der Grund hierfür ist offensichtlich, daß der höhere Wärmeaustrag durch die heißeren Gase durch einen entsprechend geringeren Ofenausstrahlungsverlunt per t Erz kompensiert wurde.However, as can also be seen from Table 1 , the total consumption per t of ore remained practically constant. The reason for this is obvious that the higher heat output by the hotter gases was compensated for by a correspondingly lower furnace radiation loss per t of ore.

Weitere Versuche haben erbracht, daß die Strahlungsverluste bei 3,5 t/h 11,47 % der Gesamtwärme pro t Erz und bei 6,5 t/h 5t53 % der Gesamtwärme pro t Erz betrugen. Die Eigenwärme in trock * enen Abgasen betrug 12,12 % der Gesamtwärme pro t Erz bei 3,5 t/h und 17,81 % bei 695 t/h. Die Differenz beträgt in beiden Fällen praktisch 5 %. Der höhere Wärmeaustrag durch die Abgase wird also durch geringere Wärmeverlunte per t Erz durch den Ofen selbst ausgeglichen.Further tests have shown that the radiation losses at 3.5 t / h amounted to 11.47 % of the total heat per t of ore and at 6.5 t / h to 5t53 % of the total heat per t of ore. The sensible heat in exhaust gases trock * enes was 12.12% of the total heat per ton of ore with 3.5 t / h and 17.81% at 695 t / h. The difference is practically 5% in both cases. The higher heat dissipation through the flue gases is compensated for by lower heat losses per t of ore through the furnace itself.

Ferner ist es interessant festzustellen, daß die Differenz zwischen dem Ausblasen der Gase bei 438 0 C und bri 660 0 C etwa 5 % den Gesamtbrennstoffverbrauche ausmacht. Andererseits benötigt man einen 12,19 m längeren Ofen, um die Gase von 660 0 C auf 438 0 C abzukühlen. Die Frage, ob man einen um 12,19 m längeren Ofen oder 5 % mehr Brennstoff verwenden soll, ist natürlich im Einzelfall durch einen Kostenvergleich zu entscheiden.It is also interesting to note that the difference between the blowing out of the gases at 438 ° C. and bri 660 ° C. makes up about 5% of the total fuel consumption. On the other hand, a furnace 12.19 m longer is required to cool the gases from 660 ° C. to 438 ° C. The question of whether to use a furnace that is 12.19 m longer or 5% more fuel must of course be decided on a case-by-case basis by comparing costs.

Nachdem man auf diene Weine die Relationen zwischen Ofengeschwiadigkeit, Beschickungemenge, Ofenneigung und/oder Reduktionazonenlänge für die optimale Behandlung loser Mengen reaktionefähigen Materials festgeätellt hat, wird nun der Einfluß der Ofenbelantung untersucht. Wie oben ausgeführt, wurde in dieser Hinsicht herausgefunden, daß, je höher bei jeder beliebigen Ofengeschwindigkeit die Ofenbelastung innerhalb der zulässigen Grenzen ist, u«'ne höher ilie Reaktionsgeschvindigkeit im behandelten Material ist, voraus sich eine entaprechende weitere ErhÖhung der Ofenkapazität ergibt. Die Vereuchsdaten, die dieser Feststellung zugrundeliegen, worden in folgenden unterbreitet. Um die Tomperaturbedingungen zu unterauchen.wie nie während der gemäß Abb.2#- 5 beschriebenen Erzroduktion innerhalb der Ofenwand vorherrschon, wurden'gemäß Abb.9a und 9b Thermoeleiaente in der in ki , B und C dargestellten Weine in die Ofenwand eingelausen, und zwar in Entfernungen von 6,5, 12,7 und 25,4 m von der Innenfläche 40 der Ofenwand 41. Gemäß Abb.9c wurden an diesen Thermoelementen während der Ofenumdrohung Temperaturmessungen in den durch Ziffer 1 - 16 bezeichneten Winkelpoeitionen vorgenommen und die Resultate in nachstehender Tabelle 2 aufgeführt, wobei die Temperatur bei jeder der Positionen 1 - 16 einmal um 17 Uhr und zum anderen um 2 Uhr während eines 24vStunden-Versuche abgelesen wurde, während mqn den Ofen unter gleichbleibenden Bedingungen rotieren ließ. Tabelle 2 Temj2eratur der Ofeninnenwand Bedingungen: 1 Koks und Erzaustrag 0 2 Nr.3 Thermoelement-Temperatur, 1085 C 3 Ofengeschwindigkeit, 4740 Min7IJ ]Position d. Gemessene 0 C Gemessene 0 C Thermoelemente um 17 Uhr um 2 Uhr A B C A B C 1 997 954 914 1000 954 903 2 997 954 909 1000 954 906 3 997 957 909 1000 951 906 4 997 957 909 1000 951 906 Q-2 5 997 957 909 1000 951 906 6 997 957 909 1000 954 906 7 994 957 909 1000 954 906 8 994 957 909 1000 954 903 Q-3 9 991 957 909 1000 954 903 10 991 957 909 1000 954 903 11 991 957 909 1000 954 903 12 994 957 909 1000 954 903 Q-4 13 994 957 909 1000 954 906 14 994 957 909 1000 954 906 15 997 957 909 1000 954 906 16 997 954 909 1000 954 906 Wie aus den vorstehenden Daten hervorgeht, waren die Temperaturen bei Thermoelement C, das in 25,4 mm Entfernung von der Ofeninnenfläche angebracht war, während der Rotation des Ofens konstant. Dies gilt auch für die Temperaturen bei Thermoelement.B, das 12,7 mm tief in die Ofeaauskleidung eingelassen war. Weiterhin ist festzustellen, daß die Temperaturen bei Thermoelement A, das nur 6,3 m tief in der Ofenauskleidung naß, ebenfalls praktisch konstant waren. Aus diesen Versuchen geht also hervor, daß alle während des Durchgangs durch die Gasphase von der Ofenaunkleidung abeorbierte Wärme,-die an die Ofenschicht abgegeben wird, während diese die Ofenauskleidung bedeckt, in einer sehr dünnen Oberflächenschicht der Auskleidung von weniger als 6,3 mm Dicke abeorbiert sein muß. Die auf diese Weise übertragene Wärmemenge ist, gesessen an Wirmebedarf der Ofenlast, praktisch unbedeutend.After determining the relationship between furnace speed, charge quantity, furnace inclination and / or reduction zone length for the optimal treatment of loose quantities of reactive material for your wines, the influence of furnace exposure is now examined. As stated above, it has been found in this regard that the higher the furnace load is within the permissible limits at any furnace speed, the higher the reaction rate in the material being treated, prior to a corresponding further increase in furnace capacity. The footfall data on which this determination is based have been submitted in the following. To the Tomperaturbedingungen never unterauchen.wie during accordance with fig.2 # - 5 described Erzroduktion within the furnace wall vorherrschon, wurden'gemäß turned lausen Fig.9A and 9b Thermoeleiaente in the embodiment shown in ki, B and C wines in the furnace wall, namely at distances of 6.5, 12.7 and 25.4 m from the inner surface 40 of the furnace wall 41. According to this Abb.9c were thermocouples during Ofenumdrohung temperature measurements in the by numeral 1 - made designated 16 Winkelpoeitionen and the results in the following Table 2, where the temperature for each of the positions 1 - 16 was read once at 5 p.m. and the other at 2 a.m. during a 24-hour test, while mqn allowed the oven to rotate under constant conditions. Table 2 Temperature of the furnace inner wall Conditions: 1 coke and ore discharge 0 2 No. 3 thermocouple temperature, 1085 C 3 furnace speed, 4740 min ] Position d. Measured 0 C Measured 0 C Thermocouples at 5 p.m. at 2 a.m. A B C A B C 1 997 954 914 1000 954 903 2 997 954 909 1000 954 906 3 997 957 909 1000 951 906 4 997 957 909 1000 951 906 Q-2 5 997 957 909 1000 951 906 6 997 957 909 1000 954 906 7 994 957 909 1000 954 906 8 994 957 909 1000 954 903 Q-3 9 991 957 909 1000 954 903 10 991 957 909 1000 954 903 11 991 957 909 1000 954 903 12 994 957 909 1000 954 903 Q-4 13 994 957 909 1000 954 906 14 994 957 909 1000 954 906 15 997 957 909 1000 954 906 16 997 954 909 1000 954 906 As can be seen from the above data, the temperatures with thermocouple C, which was mounted 25.4 mm from the inner surface of the furnace, were constant during the rotation of the furnace. This also applies to the temperatures at thermocouple B, which was embedded 12.7 mm deep in the furnace lining. It should also be noted that the temperatures at thermocouple A, which was only 6.3 meters deep in the furnace lining, were also practically constant. From these experiments it appears that all heat absorbed by the furnace lining during the passage through the gas phase, which is given off to the furnace layer while it is covering the furnace lining, in a very thin surface layer of the lining less than 6.3 mm thick must be absorbed. The amount of heat transferred in this way is practically insignificant, depending on the heating requirement of the furnace load.

Gemäß Abb.10 wurden die Temperaturen im Ofeninnern während der Rotation mittels der drei verschieden langen Thermoelemente D, E und F gemessen, die sich jeweils in radialen Abständen von 203, 406 bzw. 610 mm in das Ofeninnere erstreckten, wobei der Innenradius des Ofens 1140 mm betrug. Mit den Thermoelementen wurden in den Positionen D-lt E-1 und F-1, d.h. beim Austritt der Elemente aus der Ofenschicht K, Temperaturmessungen vorgenommen, ebenso in den Positionen D-2, F.-2 und F-2, d,.h. beim Wiedereintritt der Thermoelemente in die Ofenschicht. Die so ermittelten Temperaturen sind in der Zeichnung angegeben. Wie ersichtlich, erhöht sich die mit Thermoelement D gemessene Temperatur von 10820C beim Austritt aus der Ofenschicht K auf 1104 0 C beim Durchgang durch die Gasphase und Wiedereintritt in die Ofenschicht, so daß die Temperaturdifferens 22 0 C beträgt. Bei Thermoelement E erhöht sich die gemessene Temperatur von 1088 auf 1119 0 et also um 31 0 ct bei Thermoelement F von 1096.auf 1135oC, d.h. um 39 0 C.According to Fig. 10, the temperatures inside the furnace were measured during the rotation by means of the three thermocouples D, E and F of different lengths, which each extended into the furnace interior at radial intervals of 203, 406 and 610 mm, the inner radius of the furnace being 1140 mm was. With the thermocouples in the positions D-lt E-1 and F-1, ie when the elements emerged from the furnace layer K, temperature measurements were made, also in the positions D-2, F.-2 and F-2, d, .H. when the thermocouples re-enter the furnace layer. The temperatures determined in this way are shown in the drawing. As can be seen, the temperature measured with thermocouple D increases from 10820C when exiting the furnace layer K to 1104 ° C. when passing through the gas phase and re-entering the furnace layer, so that the temperature difference is 22 ° C. With thermocouple E , the measured temperature increases from 1088 to 1119 0 and thus by 31 0 ct with thermocouple F from 1096 to 1135 ° C, i.e. by 39 0 C.

In Abb.11 sind die Temperaturen aus Abb.10 gegen die Entfernung von der Ofenmitte aufgetragen; durch Einzeichnung der niedrigen Temperaturen in Pos. D-19 F.-1$ F-1 sowie der hohen Temperaturen in Pos.D-2, F-2, Fi-2 erhält man die Kurven G und H. Die Extrapolation dieser Kurven ergibt, daß die Temperaturdifferenz zwischen Punkten gleichen Abstands an der Schichtoberfläche von 170C an der Ofenwand auf 610C in der Ofenmitte ansteigt. Mit anderen Worten wird ein Haterialteilchen in der Nähe der Ofenwand beim Eintritt in die Schicht eine um 17 0 C höhe'-, re Temper atur haben als beim Austritt aus derselben; ein Teilchen, das sich in der Schichtober'fläche nahe der Ofenmitte befindet, wird dagegen eine Temperaturdifferenz von 61 0 C aufweisen. Die so auf Grund dieser Temperaturdifferenz auf die Schicht übertragene Wärme wird in der Schicht für die endothermische Reaktion verbraucht und soll Wärmeverlunte kompensieren.In Fig.11 the temperatures from Fig.10 are plotted against the distance from the center of the furnace; by drawing the low temperatures in pos. D-19 F.-1 $ F-1 and the high temperatures in pos. D-2, F-2, Fi-2, curves G and H are obtained. The extrapolation of these curves results that the temperature difference between equidistant points on the layer surface increases from 170C on the furnace wall to 610C in the middle of the furnace. In other words, a material particle in the vicinity of the furnace wall will have a higher or higher temperature by 17 ° C. when it enters the layer than when it exits the same; a particle that is situated in the Schichtober'fläche close to the furnace center is the other hand, have a temperature difference of 61 0 C. The heat transferred to the layer due to this temperature difference is consumed in the layer for the endothermic reaction and is intended to compensate for heat losses.

Die auf diese Weine auf das behandelte Material übertragene Wärmemenge läßt sich in der Weise errechnen, daß man die während einer Ofenrotation so auf die Schicht übertragene Wärmemenge mit der Anzahl der Ofenumdrehungen während der Verweilzeit des Materials in der Reduktionszone, multipliziert. Diese Rechnung kann wie folgt vorgenommen verdent Aus den Kurven der Abb.1 geht hervor, daß die mittl.ere Temperaturdifferenz für die behandelten Materialteilchen zwischen dem Eintritt und dem Austritt aus der Ofenlast 29 0 C beträgt. Bei einem speziellen Erzreduktionaversuch wurde festgestellt, daß die spezifische Wärme der Ofenlast 0,2 beträgt. Die Ofenbelastung betrug etwa 35 %, die angewandte Rotationsgeschwinekeit 6 Min/U, und die Verweilzeit in' der Reduktionszone 6'Stunden, so daß das Material während insgesamt 60 Umdrehungen in der Reduktionszone verblieb. Bei der genannten Ofenbelastung von 35 % betrug die Anzahl der Umwälzungen der Ofenlast pro Umdrehung drei, die Gesamtzahl der Umvälzungen während.der Verweilzeit also 180. Hieraus errechnet sich, daß die in der Schicht insgesamt absorbierte Wärme pro t eingebrachten Erzen 1000 kg x 0,2 x 29 x 180 - 1 050 000 Kalorien oder 4,2 Mio. B.t.u. (British thermal unit) beträgt. Zum Vergleich sei bemerkt, daß der theoretische Wärmebedarf für die Reduktion der Eisenoxyde des behandelten Erzes mit 4,2 Mio e.u. festgestellt wurde. Daraus ergibt sich, daß die auf die Schicht übertragene Wärme praktisch dein theoretischen Wärmebedarf für die Erzreduktion entspricht" d.h. also, daß die Wärmeübertragung im Ofen durch direkte Wärmeübertragung aus der GasatmosphEre den Ofens auf die Sellichtoberfläche erfolgt. Wie oben gezeigt, ist die auf die Ofenwand übertragene Wärmemenge außerordentlich gering; sie genügt gerade, um den Wärmeverlust durch die Ofenwand zu kompensieren. Aue den oben genannten Versuchsergebnissen geht weiter hervor, daß die Wirmeübertragung in der Nähe den Schichtzentrums um ein Mehrfache* größer ist als in der Nähe der Ofenwand. Es folgt daraus, daß das nahe dem Zentrum der Ofenlast ein- und austretende Material um ein Mehrfachen rascher reduziert wird als das Material in den äußeren Teilen der Ofenlaut. Demzufolge wird sich, wenn die Ofenlast bei einer bestimmten Ofengeschwindigkeit erhöht wird, die Reaktionsgeschwindigkeit den Materials entsprechend steigern, da die Schichtoberfläche allmählich immer näher an das Ofenzentrum herankommt, wo die Temperatur der Ofengane an höchsten ist, Die meisten Drehöfen werden mit einer verhältnismäßig geringen Ofenlast oder Schichttiefe gefahren, gewöhnlich in der Größenordnung von 8 - 12 % den gesamten inneren Ofenvolumens. Wie oben gezeigt, ist ein solcher Betrieb höchst unrationell sowohl in Bezug auf die Reaktionsgeschwindigkeit als auch auf die Ausnutzung der vorhandenen Ofenkapazität bei einer bestimmten Rotationageschwindigkeit. Zur Demonstration dieser Tatsache verweisen wir auf den Vergleich zwischen einem Betrieb den Ofens bei 35 % Belastung und einem solchen bei 1/3 dieser Belastung._ Die Schichttiefe bei einer Belastung von 35 % beträgt etwa 0,4 D oder 098 R, wobei D und R den Innendurchmenser bzw. den Radius den Ofens bedeuten. Bei einer um zwei Drittel niedrigeren Ofenbelantung, d.h. bei 11,7 % beträgt die Schichttiefe 0,21 D oder 0,42 B. Die Länge der durch die Oberfläche gebildeten Sehne bei einer Schichtbelantung von 35 % beträgt 1,95 R, bei einer Schichtbelastung von 11,7 % 1,628 B. Die Wärmeoberfläche bei einer 35 %igen Belastung beträgt dann: 1,20 mal mehr als die Wärmeoberfläche bei einer 11,1 %igen Belastung.The amount of heat transferred to the treated material in these wines can be calculated by multiplying the amount of heat transferred to the layer during a rotation of the oven by the number of rotations in the oven during the residence time of the material in the reduction zone. This calculation can be made as follows. From the curves in Fig. 1 it can be seen that the mean temperature difference for the treated material particles between entry and exit from the furnace load is 29 ° C. In a special ore reduction experiment it was found that the specific heat of the furnace load is 0.2. The furnace load was about 35%, the rotational speed used was 6 min / rev, and the dwell time in the reduction zone was 6 hours, so that the material remained in the reduction zone for a total of 60 revolutions. In the said furnace load of 35% of the number of revolutions was the furnace load per revolution three, the total number of Umvälzungen während.der residence time so 180. From this it is calculated that the total absorbed in the layer of heat per t introduced ores 1000 kg x 0, 2 x 29 x 180 - 1,050,000 calories or 4.2 million Btu (British thermal unit). For comparison it should be noted that the theoretical heat requirement for the reduction of the iron oxides of the treated ore was found to be 4.2 million eu. From this it follows that the heat transferred to the layer corresponds practically to the theoretical heat requirement for ore reduction "ie that the heat transfer in the furnace takes place through direct heat transfer from the gas atmosphere of the furnace to the light surface. As shown above, that is to the furnace wall amount of heat transferred is extremely low; it is just sufficient to compensate the heat loss through the furnace wall Aue the experimental results mentioned above It is also apparent that the Wirmeübertragung near the layer center to a Multiple * is greater than in the vicinity of the furnace wall is followed.. from the fact that the material entering and exiting near the center of the furnace load is reduced several times more rapidly than the material in the outer parts of the furnace lines , as the layer surface is gradually increasing r comes closer to the furnace center, where the temperature of the Ofengane is highest at most rotary kilns are driven with a relatively low furnace load or layer depth, usually in the order of 8 - 12% the entire inner furnace volume. As shown above, such an operation is highly inefficient both in terms of the reaction speed and in terms of the utilization of the available furnace capacity at a given rotation speed. To demonstrate this fact, we refer to the comparison between an operation of the furnace at 35% load and one at 1/3 of this load. The layer depth at a load of 35% is about 0.4 D or 098 R, where D and R means the inside diameter or the radius of the furnace. If the furnace exposure is two thirds lower, ie at 11.7% , the layer depth is 0.21 D or 0.42 B. The length of the tendon formed by the surface with a layer exposure of 35% is 1.95 R, with a layer load of 11.7% 1.628 B. The heat surface at a 35 % load is then: 1.20 times more than the heat surface at an 11.1% load.

Wird der Ofen bei beiden Belastungen mit derselben Geschwindigkeit rotiert, so wird mit der höheren Belastung dreimal so viel Material über eine um 20 % größere Wärmeoberfläche gewälzt als mit der niedrigeren Last. Wenn man annimmt, daß die Wärmeoberfläche in beiden Fällen die gleiche ist, so ergibt sich der Effekt einer dreifachen Umwälzmenge aus der oben erläuterten Rotationawirkung. In diesem Fall käme man auf dasselbe Ergebnis, wenn man den Ofen mit der geringeren Belastung dreimal rascher' rotieren ließe. Dieser Effekt laßt sich auf Basis der unter Bezugnahme auf Abb.7 entwickelten Formeln errechnen. Das heißt also, daß bei Erhöhung der Geschwindigkeit auf das Dreifache die Kapazität um den glei' chen Faktor gesteigert wird. Angenommen, die Reduktionazone für die kleinere Belastung beträgt 22986 x, so verlängert sie sich bei der höheren Belastung auf 48,8 x und bei erhöhter Geschwindigkeit gemäß den Formeln für Fall 2 oben. Bei Verkürzung der Reduktionnzone auf 22,86 m unter Beibehaltung der Geschwindigkeit und Veränderung der Ofenneigung beträgt die Kapazitätt Die relative Erhöhung beträgt: Addiert man beide Effekte, so ergibt sich 1) der Eliekt der vergrößerten Wärmeoberfläche - 20 % 2) der Effekt der gesteigerten Haterialumwälzung über die Wirmeoberfläche - 40 %. If the furnace rotates at the same speed with both loads, three times as much material is rolled over a 20% larger thermal surface with the higher load than with the lower load. Assuming that the heat surface is the same in both cases, the effect of a three-fold circulation amount results from the above-mentioned rotation effect. In this case you would get the same result if you let the furnace rotate three times faster with the lower load. This effect can be calculated on the basis of the formulas developed with reference to Figure 7. This means that if the speed is increased three times, the capacity is increased by the same factor. Assuming that the reduction zone for the lower load is 22986 x, it extends to 48.8 x for the higher load and at increased speed according to the formulas for case 2 above. If the reduction zone is shortened to 22.86 m while maintaining the speed and changing the inclination of the furnace, the capacity is t The relative increase is: Adding the two effects results in 1) the electrical power of the increased heat surface - 20 % 2) the effect of increased material circulation over the heat surface - 40 %.

Gesamterhöhung der Wärmeübertragung - 20 % +'40 % * 60 Mit anderen Worten erhöhen sich-Wärmeübertragung und Kapazität um 60 %, wenn man einen Ofen mit einer Belastung von 35 % anstatt 11,7 % fährt.Total increase in heat transfer - 20 % + '40 % * 60 In other words, heat transfer and capacity increase by 60% if you run a furnace with a load of 35% instead of 11.7% .

Wir befassen uns nun mit dem Einfluß den Ofendurchmessers auf die Betriebemethoden und die oben genannten Formeln. Wie erwähnt, wurden die in Tabelle 1 und Abb.2 - 6 gezeigten Ergebnisse in einem Versuchsofen mit einem Innendurchmesser von 2,29 m und einer Länge von 45,7 m erzielt. Zum Vergleich wählen wir in der vorliegenden Erörterung einen Ofen mit einem doppelt so großen Durchmesser und von gleicher Länge, nämlich 4,57 m Innendurchmeaser und 45,7 m Länge. Die Abmessungen der Reduktionazone sollen in beiden Öfen gleich sein, nämlich 22,86 m, so daß die vergleichbaren Abmessungen wie folgt wären: Versuchaofen - 2,29 m Innen-# - 22,86 m L Großer Ofen m 4,57 m Innen-g - 22,86 m L Die Warmeoberfläche den Versuchsofens ist nur halb so groß wie die-Jenige den größeren Ofens. Erweitert man die Reduktionszone des Ver-Buch80fen8 auf die doppelte Länge, d.h. auf-45,7 m, so hätte der Ofen folgende Abmessungen: 2,29 m Innen-# X.45,7 m Länge. Der Versuchaofen hat eine Kapazität von 3,5 t/h bei 3 % Neigung, 5,5 Min/u und 22,86 m Reduktionszeuenlänge. Bei Erweiterung der Reduktionszone auf 45,7 m unter Beibehaltung der Ofenneigung und Beschleunigung der Ofenrotation auf 1988 Min/U beträgt die Kapazität den erweiterten Versuchsofens, abgeleitet aus den Kurven der Abb.7, in der oben erwähnten Weine: Diener erweiterte Versuchaofen hat die gleiche-Wärmeoberfläche wie der Ofen mit größerem Durchmesser bei 22,86 m Länge (4,57 m Innen-# x 22,86 a Länge). Letzterer enthält jedoch zweimal so viel Material wie der vergrößerte Versucbsofen, d.h. daß, wenn beide Öfen mit derselben Rotationsgeschwindigkeit bewegt werden (1,88 Min/U), in -111em Ofen mit dem größeren Durchmesser zweimal so viel Material über dieselbe OberflEche geleitet wirdg Mit anderen Worten ist die Wärmeübertragung im großen Ofen (4,57 x Innen-# x 22,86«m Länge) praktisch die gleiche wie in dem erweiterten Verauchaofen (2,29 m Innen-# x 45,7 m Länge), wenn letzterer doppelt so rasch wie der große Ofen rotiert wird. Der vergrößerte Vereuchsofen hat eine Kapazität von 10,2 t/h bei 3 % Ofenneigung und 1988 Min/U. Läßt man diesen Ofen mit 0,94 Min/U unter ehtsprechender Veränderung der Ofenneigung rotieren, so steigt die Kapazität von 10,2 t/h um 30 % auf 13,26 t/h an. Dies entspricht der Kapazität den Ofens mit dem größeren Durchmesser.We now deal with the influence of the furnace diameter on the operating methods and the above formulas. As mentioned above, were shown in table 1 and Fig.2 - m results shown 6 in a test furnace having an internal diameter of 2.29 m and a length of 45.7 achieved. For comparison, in the present discussion we choose a furnace with a diameter twice as large and of the same length, namely 4.57 m internal diameter and 45.7 m length. The dimensions of the reduction zone should be the same in both furnaces, namely 22.86 m, so that the comparable dimensions would be as follows: Test furnace - 2.29 m inside - # - 22.86 m L Large furnace m 4.57 m inside g - 22.86 m L The heat surface of the experimental furnace is only half the size of that of the larger furnace. If the reduction zone of the Ver-Buch80fen8 is expanded to double its length, ie to -45.7 m, the furnace would have the following dimensions: 2.29 m internal length. 45.7 m. The test furnace has a capacity of 3.5 t / h at 3% inclination, 5.5 min / rev and 22.86 m reduction tube length. If the reduction zone is extended to 45.7 m while maintaining the inclination of the furnace and accelerating the furnace rotation to 1988 min / rev, the capacity of the extended test furnace, derived from the curves in Fig. 7, in the wines mentioned above is: Diener extended test furnace has the same heat surface as the larger diameter furnace at 22.86 m in length (4.57 m inside # x 22.86 a length). The latter, however, contains twice as much material as the enlarged test furnace, that is, if both furnaces are moved at the same speed of rotation (1.88 min / rev), twice as much material is passed over the same surface in the furnace with the larger diameter In other words, the heat transfer in the large furnace (4.57 x internal x 22.86 m length) is practically the same as in the extended veraucha furnace (2.29 m internal x 45.7 m length) when the latter twice as fast as the large furnace is rotated. The enlarged immersion oven has a capacity of 10.2 t / h with a 3% oven inclination and 1988 min / rev. If this furnace is rotated at 0.94 min / rev with a corresponding change in the furnace inclination, the capacity increases from 10.2 t / h by 30% to 13.26 t / h. This corresponds to the capacity of the furnace with the larger diameter.

Wenn man nun - die Kapazität des kleinen Ofens(2,29 m Innen-# x 22,86 m Länge) mit derjenigein des großen Ofens (4,57 m Innen-# x 22,86 m Länge) vergleicht, so ergibt sich folgendes: Großer Ofen = 13,26 t/h bei 1,88 Min/U Kleiner Ofen = 5,1 t/h bei 1,88 Min/U Bei der gleichen Rotationsgeschwindigkeit ergibt sich folgendes Verhältnis-. Überträgt man dies auf.das Verhältnis der Ofendurchinenner, so ergibt sich: Intereenant ist die Feststellung, daß diese Funktion für das Durchmenner/Kapasitäts-Verhältnis die gleiche ist wie die aus den Wurmeberechnunge-Vormeln erhaltene. Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß diese Funktion nur gilt, wenn man beide Öfen mit derselben Undrehungegeschwindigkeit rotieren läßt. Eine weitere Wichtige Überlegung ist, daß die Neigung des größeren Ofens entsprechend einzustellen ist, um die raschere Durchgangegeschwindigkeit der Ofenlast in einem Ofen mit größeren Durchmesser zu kompens6eren.If you now - compare the capacity of the small furnace (2.29 m inside # x 22.86 m length) with that of the large furnace (4.57 m inside # x 22.86 m length), the result is the following : Large furnace = 13.26 t / h at 1.88 min / rev Small furnace = 5.1 t / h at 1.88 min / rev At the same speed of rotation, the following ratio results. If this is applied to the ratio of the furnace diameter, the result is: It is interesting to note that this function for the flow / capacity ratio is the same as that obtained from the worm calculations. It must be pointed out, however, that this function only applies if both ovens are allowed to rotate at the same non-rotating speed. Another important consideration is that the slope of the larger furnace should be adjusted accordingly to compensate for the faster rate of passage of the furnace load in a larger diameter furnace.

Wie oben ausgeführt, ist die Formel nur dann gültig, wenn man beide Öfen mit gleicher Geschwindigkeit rotieren läßt. Wird die Geschwindigkeit verändert, so muß die Formel entsprechend auf abgeändert worden.As stated above, the formula is only valid if both ovens are rotated at the same speed. If the speed is changed, the formula must appear accordingly has been modified.

Unter Berücknichtigung von Durchmesser und Länge erhält man folgende allgemeine Kurzformel für die maßetabgerechte Vergrößerung: Fall 1: Gleichbleibende Neigung und erhöhte Ofengeschwindigkeit: fall 2: Veränderte Neigung und erhöhte Ofengeschwindigkeit: Taking into account the diameter and length, the following general formula is obtained for the scaled enlargement: Case 1: Constant inclination and increased furnace speed: Case 2: Changed incline and increased furnace speed:

Claims

LATZITÄNSPRÜCHE Process for attaining the throughtinting of rotary kilns in which solid, reactive materials have been treated, in particular oxidized iron ores according to the process of direct production with the addition of solid carbonaceous material, characterized in that the inclination of the length without the rotary kiln is not more than about 2 0 , the furnace is operated with a non-rotation speed of at least 095 TJpX and an oil level of 15 to 45% ", preferably 15 to 25, the reaction equipment in the reaction zone by controlled burning of the combustible gauze in the furnace by means of regulated quantities of Oxygen-containing gases is adjusted smoothly "and threat speed and angle of inclination, so coordinated, then all parts of the fed material fully react on the way through the reaction zone. 2.) A process according to claim 1, characterized geken "eiokautl daso the length of the reac # ionazuze unter'Beibekaltung completion of the reaction is extended discontinued material to the grösatmögliohe length. Method according to claims 1 and 29 thereby - & @ - koraseichnett then first at the end of the discharge Rotary kiln the full reactor temperature set and the oven with a preselected Charging quantity per unit of time charged by el and with an entapreocoade of the degree of unevenness Undrohungegeschwiadigkeit x 1 is operated, after that the reaction asone by supplying building material holding gases to a length Iil_ausgedehat, a modified selected beao tightness Q2 charged and the speed of rotation to M2 is changed according to the relationship X 1 0 Ql / Q2 , where then the Pülunggradbereich is retained, and then the reaction zone accordingly is adjusted to a length of 12 according to the relationship L2 - Q2 / Ql (L1 - 10t97) + 10997.-

4.) The method according to claims 1 bin 3, characterized in that a sufficient reaction temperature is initially set at the end of the rotary kiln, a preselected charge Q per hour is ohargiert in the oven, then the reaction zone by supplying oxygen-containing gases to a length of 1 in Meters, the # - * it.'der Betokickun «uneuge Qp the Ofendurohmenner D and the Inclination of the stove in the following relationship 0903 D 194 - 9292 1 - 3923] 45972