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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zinkweiss aus metallischem Zink, zinkhaltigen Metallen oder Metallegierungen.
Es ist bei Herstellung von Zinkweiss bekannt, die Verbrennungswärme des Zinkes in der Weise nutzbar zu machen, dass gegen oder unter die Oberfläche eines Zinkbades Luft geblasen wird. Bei diesem nach Art der z. B. in der Eisenindustrie üblichen Konverterprozessen wirkenden Verfahren wird die Verbrennungswärme im Zinkbade selbst oder unmittel. bar an dessen Oberfläche erzeugt, so dass hiebei unvermeidlicherweise ein heftiges Sieden bzw. Brodeln des ganzen Badinhaltes eintritt, so dass die etwaigen Verunreinigungen des Bades in das herzustellende Zinkweis mitgerissen werden.
Aus diesem Grunde ist dieses bekannte Verfahren, obwohl es hinsichtlich Wärmebedarf günstig erscheint, praktisch bedeutunglos, da es handelsfähige, weisse Zinkfarbe nur aus reinem Zink liefern kann, dessen Verarbeitung zu Zinkweiss, da es bereits an sich einen sehr hochwertigen Stoff darstellt, natürlich unwirtschaftlich ist.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, die Zinkverdampfung ohne Bodenbeheizung durch eine, lediglich von oben als Strahl wärme wirkende Aussenbeheizung herbeizuführen, wodurch die Verarbeitung auch unreiner Ausgangsstoffe möglich erscheint. Bei diesem Verfahren werden jedoch die Zinkdämpfe ausserhalb des Zinkofens in einem besonderen Raume verbrannt, in die die Luft durch Öffnungen einbläst, so dass das Verfahren wärmewirtschaftlich einen Rückschritt bedeutet.
Beim Erfindungsgegenstand sind lediglich die Vorteile der bekannten Verfahren unter gleichzeitiger Beseitigung ihrer Nachteile vereinigt, indem gemäss der Erfindung handelsfähiges Zinkweiss einwandfreier Beschaffenheit selbst aus verhältnismässig zinkarmen Ausgangsstoffen in einer auch praktisch gut verwertbaren Weise dadurch hergestellt wird, dass über dem von der Aussenbeheizung lediglich mittels Strahlwärme von oben ohne Bodenbeheizung beheizten Zinkbade eine parallel zu dessen Oberfläche gerichtete Luftströmung aufrechterhalten und dadurch die dabei infolge Verbrennung von Zinkdämpfen entstehende Verbrennungswärme auf das Zinkbad ebenfalls lediglich als Strahlwärme von oben zur Einwirkung gebracht wird.
Die über dem Zinkbade hinwegströmende Luft schichtet sich nämlich über den spezifisch schwereren Zinkdämpfen und da von der Oberfläche des Zinkbades Zinkdämpfe kontinuierlich aufsteigen, lagert bei dem Verfahren gemäss der Erfindung über dem Zinkbade ständig eine mehr oder weniger starke Schicht aus Zinkdampf, die von oben her kontinuierlich abbrennt, so dass hiebei die Reaktionswärme auf das Zinkbad lediglich als Strahlwärme zur Wirkung kommen kann. Die Zinkverdampfung geht also ohne Sieden bzw. Brodeln des Bades als Oberflächennachverdunstung vor sich, so dass gemäss der Erfindung z. B. auch Zinklegierunfen, die nur etwa 600/0 Zink enthalten, zu einwandfrei weisser Zinkfarbe verarbeitet werden können, wobei durch die Nutzbarmachung der Reaktionswärme z.
B. im Vergleich zu dem letzterwähnten bekannten Verfahren eine Brennstoffersparnis von etwa 50 (ll" erzielt werden kann.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer zur Ausführung des neuen Verfahrens geeigneten, ebenfalls neuen Vorrichtung schematisch dargestellt. Fig. 1 ist der Grundriss und Fig. 2 der senkrechte Schnitt längs der gebrochenen Mittellinie der Vorrichtung.
Auf der Zeichnung sind beispielsweise durch eine Brücke a getrennte zwei Behälter b und c für die Aufnahme des zinkhaltigen Metalles oder der Metallegierung dargestellt ; die Anzahl
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der Behälter kann jedoch beliebig gross sein oder auch eins betragen. Durch Anwendung mehrerer Zinkbäder wird erreicht, dass das Zink leichter und innerhalb kürzerer Zeit zur Verdampfung gebracht wird als bei Unterbringung derselben Masse in einem einzigen grossen Behälter.
Die Seitenwände d, cl und die Deeke f des Heizkanales werden durch eine beliebige Wärmequelle erhitzt. Die Zeichnung zeigt eine Rostfeuerung g, deren Verbrennungsgase über den Metallbändern des Heizkanales hinwegstreichen.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Metallbäder mit ihren Mittellinien längs einer gebrochenen Linie angeordnet ; dadurch wird erreicht, dass der aus den Verbrennungsgasen der Feuerung, den Zinkdämpfen und dem Zinkrauche gebildete heisse Strom gegen die schiefstehenden Seitenwände cl stösst, wodurch der Rückprall der Wärme auf die Badoberfläche wirksamer gestaltet wird. Die Krümmung des Heizkanals nach einer
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der an der Badoberfläche etwa entstehende Zinkstaub leicht entfernt werden kann.
Die Zufuhr der Luft erfolgt zweckmässig durch in der Feuerungswandung vorgesehene Kanäle, so dass die Luft schon vorgewärmt über das erste Metallbad gelangt. Die Luftströmung wird in beliebiger Weise, z. B. durch eine am Ende des Heizkanales herbeigeführte Saugwirkung aufrechterhalten. Da sich die von den Zinkdämpfen über den Zinkbädern gebildete Schicht in Richtung des Pfeiles (Fig. 2) langsam vorwärtsbewegt, gelangen die Zinkdämpfe aus dem Zinkbade b zum Teil erst über dem Zinkbade c zur Verbrennung, so dass ihre Verbrennungswärme diesem zweiten Zinkbade c zugeführt wird. Die endgültige Oxydierung der vom letzten Metallbade des Heizkanales abgehenden Zinkdämpfe bzw. des Zinkstaubes erfolgt am oder nach dem Ende des letzten Metallbades durch weitere Zufuhr von Luft.
Dies wird zweckmässig dadurch bewirkt, dass der Strom der Zinkdämpfe der Lufteinlassöffnung le entgegengeführt wird (Fig. 1). Die dabei im Heizkanal vor dieser Öffnung le verlaufende Verbrennung der Zinkdämpfe ist mit der Entstehung eines Unterdruckes verbunden, wodurch erreicht wird, dass atmosphärische Luft nach Massgabe der Verbrennung ständig angesaugt und dabei während ihres Einströmen zugleich vorgewärmt wird.
Die verbrannten Zinkdämpfe werden in einer beliebigen geeigneten bzw. bekannten Weise zu Zinkweiss verdichtet, indem sie einem, die üblichen, auf der Zeichnung jedoch nicht besonders dargestellten Sammelvorrichtungen usw. aufnehmenden Raume o zugeführt werden.
Die Ergänzung des auf Zinkweiss verarbeiteten Metalles erfolgt in beliebiger geeigneter Weise. Man kann z. B. das frische Metall bei den Öffnungen 7 lt, i einfach an den Rand des Bades legen und durch die bei der Reaktion entstehende Wärme bzw. durch die Abwärme der abziehenden Gase und Dämpfe zum Schmelzen bringen ; das geschmolzene Metall fliesst dabei an zum Bade führenden Schrägflächen in das Bad, wobei es inzwischen bereits den Siedepunkt erreicht hat und zum Teil eventuell schon verdampft ist. Eine andere Art der Speisung besteht darin, dass ausserhalb des Heizkanales zweckmässig für jedes Metallbad je ein Becken vorgesehen wird, das mit dem betreffenden Metallbade durch einen unterhalb der Oberfläche desselben einmündenden Kanal siphonartig verbunden ist.
Die in das äussere Becken zeitweise eingesetzten Metallblöcke von z. B. 20 leg finden nach dem Gesetze der kommunizierenden Gefässe ihren Weg in das im Heizkanal befindliche Metallbad, u. zw. ohne dass die Oberfläche des flüssigen Metallbades dadurch auch nur in der geringsten Weise gestört wird.
Da bei dem neuen Verfahren keine Bodenbeheizung vorhanden ist, tritt ein heftiges Brodeln des flüssigen Metallbades nicht ein, sondern die Verdampfung erfolgt hauptsächlich nach Art der Oberflächenverdunstung. Damit wird der Vorteil erreicht, dass im zinkhaltigen Ausgangsmetall stets vorhandene Verunreinigungen, hauptsächlich Blei nicht in den Zinkrauch übergehen, sondern allmählich zu Boden sinken, von wo sie zeitweise durch Öffnungen 1, die an der tiefsten Stelle der mit schrägen Bodenflächen ausgeführten Behälter b, c in diese einmünden, abgezapft werden können.
Werden die Verbrennungsgase einer Feuerung durch den Heizkanal hindurchgeleitet, dann sollen möglichst reine Brennstoffe, z. B. Öl, Gas, gereinigter Koks, reine Kohle verwendet werden. Die Rostfeuerung kann auch durch einen elektrischen Ofen ersetzt werden, aus dem die Wärme dem Bade in beliebiger geeigneter Weise von oben zugeführt wird.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist jedes der angedeuteten Metallbäder b, c in je einem geraden Abschnitt des Heizkanales angeordnet ; es kann aber eventuell ein jedes Metallbad oder einzelne derselben sich auf mehrere verschieden gerichtete Abschnitte des Heizkanales erstrecken.
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