DE11197C - Verfahren zur Darstellung von Zink und Zinkweifs in Schachtöfen, bei Abführung der Gase und Dämpfe nach unten, nebst Apparaten - Google Patents

Description

1880.

Klasse 40.

HENRI HÄRMET in DENAIN (Frankreich).

Verfahren zur Darstellung von Zink und Zinkweifs in Schachtöfen bei Abführung der Gase

und Dämpfe nach unten, nebst Apparaten.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 23. März 1880 ab.

Der für die Darstellung von Zinkweifs zur Verwendung kommende Schachtofen ist in Fig. 1 im Schnitt dargestellt.

Er besteht der Hauptsache nach:

1. aus einem cylindrischen Schachte C₁ in welchem sich unter der Einwirkung von Kohlenstoff und Kohlenoxyd die Reduction der oxydirten Erze vollzieht;

2. aus einem Gestell A, in dessen sehr hoher Temperatur sich die Verflüchtigung des dargestellten Zinkes vollzieht;

3. aus einem Herde I>, auf welchem sich die aus den eingebrachten Erzen und den als Flufsmittel oder Zuschlägen erzeugten flüssigen Schlacken sammeln;

4. aus den beiden Heizkammern D, in denen die Oxydation des verflüchtigten Zinkes vor sich geht.

Dieselben stehen mit dem Schachte durch in Oeffnungen 0 ausmündende Kanäle in Verbindung.

Als besonders charakteristisch für den Schachtofen und wodurch er sich von allen bisher angewendeten unterscheidet, ist anzuführen:

a) die Anbringung von zwei oder mehr Düsen Tⁱ T^%, durch welche heifse oder kalte Luft (vorzugsweise heifse) in die obere Partie des Schachtes in der Nähe der Gicht eingebiasen wird, durch die nur ein Theil des Brennmaterials verbrannt wird, dergestalt, dafs die Charge in die. für die Reduction nöthige Temperatur versetzt wird. Vermittelst dieser Düsen wird eine gleichmäfsige und beliebig hohe Temperatur bis in die Mitte der Charge hervorgerufen;

b) das Niederführen des gröfsten Theiles der aus der unvollständigen Verbrennung erzeugten gasförmigen Producte; nur ein sehr geringer Theil derselben entweicht oben aus dem Schachte;

c) die sehr stark reducirenden Gase, welche durch den Ueberschufs von Brennmaterial in den unteren Schichten entstehen.

Die vorher gerösteten Erze, die Zuschläge und das Brennmaterial (zu dem ich vorzugsweise Holzkohle verwende) werden in geeigneten ' Quantitäten mit Hülfe eines Aufgabetrichters in die Mitte des Schachtes eingebracht; der Trichter ist behufs Vermeidung von Gasverlusten während der Einbringung der Charge mit doppelten Verschlüssen versehen.

Ein Sondirloch, das auf der Seite des Trichters angebracht ist, ermöglicht, das Senken der Charge zu jeder Zeit beobachten zu können und läfst aufserdem eine beliebig zu regulirende ganz geringe Gasmenge entweichen, was die Entzündung des Brennmaterials vor den Düsen T' T² erleichtert.

Man regelt das Quantum des zugeführten Brennmaterials und des Windes durch die oberen Düsen T¹ T² dergestalt, dafs man unten im Schachte eine vollständige Reduction erzielt und dafs der unumgänglich nöthige Ueberschufs von Brennmaterial erhalten bleibt, durch den im Gestell die zur Verflüchtigung nöthige Temperatur erzielt werden soll.

Beim Verlassen des Schachtes begegnet die niedergehende Masse (Gas, Schmelzproduct und feste Masse) den aus dem Gestell A aufsteigenden gasförmigen Producten.

Da diesen letzteren eine grofse Wärmemenge _ innewohnt, so erhöhen sie die Temperatur hier aufserordentlich; alle verflüchtigten Massen, einschliefslich des metallischen Zinkes, werden mit fortgerissen und durch die Oeffnungen 0 abgeführt; die festen Massen dagegen sinken herab und gelangen vor die Düsen T, wo die Beschickung unter vollständiger Verbrennung ""des Brennmaterials geschmolzen wird.

Wenn nur die Fabrikation von Zinkweifs bezweckt wird, so kann man ohne Nachtheil die Höhe des Gestells dahin verringern, dafs man die Oeffnungen ο der Oxydationszone der unteren Düsen T näher bringt. Das Ofenfutter kann ein beliebiges sein; ich wende vorzugsweise ein basisches Futter an und führe die Schlacken so wenig sauer wie möglich.

Bei ihrem Austritt aus den Oeffnungen ο bestehen die fortgeführten Massen der Hauptsache nach aus Kohlenoxydgas, Kohlensäure, Zinkdämpfen und verschiedenen Staubmassen, die schon etwas Zinkweifs enthalten, wenn die Herddüsen T den Gasentweichungsöffnungen sehr nahe sind.

Jede Oeffnung 0 führt in eine grofse Heizkammer D, die mit feuerfesten Steinen aus-

gesetzt ist und in der durch mehrere in verschiedenen Richtungen einmündende Düsen t vorzugsweise kalte und feuchte Luft zur Verbrennung des Zinks und des Kohlenoxyds unter genügendem Drucke eingeführt wird, um die Producte fortzuführen und in gewöhnlichen Kammern abzulagern. Der Druck im Innern des Ofens, in den Leitungen und den Ablagerungskammern ist grofs genug, um die gasförmigen Producte durch die Leinensäcke hindurchzutreiben, mit denen die Ablagerungskammern abgeschlossen sind, ohne dafs man hierzu noch Ventilatoren zu Hülfe nehmen mufs.

Infolge der Anwendung und Zuführung von Gebläseluft in der oberen Partie des Schachtes, wodurch in der gesammten Charge im Schacht eine gleichmäfsige und beliebig hohe Temperatur und infolge dessen eine vollständige Reduction vor dem Eintritt der Charge im Gestell erzielt wird, kann man den vorstehend beschriebenen Ofen nach geringen Aenderungen desselben zur continuirlichen Darstellung metallischen Zinkes verwenden.

Diese Modificationen sind in Fig. 2 dargestellt. .

1. Dieselben bestehen in der Vergröfserung der Höhe des Gestells A, damit die Gas-Ableitungsöffhungen 0 von der Oxydationszone, die die Düsen T im Herde umgiebt, durch eine reducirende Zone getrennt werden und die Ableitung bei sehr hoher Temperatur vor sich geht. Man verhindert auf diese Weise, dafs ein kleiner Theil des Materials bis zu den unteren Düsen niedersinkt und vermeidet die Bildung von Zinkweifs.

2. Dieselben bezwecken die Verzehrung des Brennmaterials zu befördern, und

3. die verflüchtigten Producte, die durch _s die Oeffhungen ο austreten, durch zwei lange ' cylindrische Kammern; k zu leiten, die mit Holzkohle gefüllt sind und in denen sich bei sehr hoher Temperatur die. vollständige Umwandlung der Kohlensäure in Kohlenoxyd und die Reduction von Spuren von Zinkoxyd vollzieht, die mit fortgerissen sein können; diese Kammern sind sehr lang und eng genug, dafs sich keine Kanäle in denselben bilden können, in denen die verflüchtigten Producte unter Vermeidung der reducirenden Einwirkung der Kohle aufsteigen könnten.

'Die Füllung dieser Reductionskammer wird regelmäfsig nach Bedürfnifs durch einen Trichter mit doppeltem Verschlufs vorgenommen; es darf dabei jedoch durch das Sondirloch kein Gas entweichen. Durch die Schürlöcher r, welche' gewöhnlich mit Lehmpfropfen verschlossengehalten werden, kann man die untere Partie des Brennmaterials öfters auflockern und die Schlacken in das Gestell abfliefsen lassen.

Der Gasdruck in diesen Kammern mufs beträchtlicher als der atmosphärische Druck sein, damit jeder Luftzutritt verhindert wird. Die Temperatur wird durch den Strom der verflüchtigten Massen von selbst genügend hoch gehalten; letztere treten durch die schrägen Leitungen VV aus und gehen in den Condensator.

Im Condensator, dem man mit Vortheil eine Ablagerungskammer anfügen kann, wird das Zink von Kohlenoxydgasen getrennt, die sodann in Schmelzöfen oder in Regeneratoren oder sonstwo Verwendung finden. Selbstverständlich. müssen alle Materialien, mit denen der Schachtofen gefüllt wird und ganz besonders diejenigen, die in die Reductionskammer k kommen, vollkommen trocken und frei von allen oxydirenden Gasen sein.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Der Schachtofen zur unausgesetzten Darstellung von Zinkweifs, in welchem Schachtofen gleichzeitig in dem oberen Theil des Schachtes und unten im Herde durch Düsen Gebläsewind zugeführt wird und in welchem der gröfste Theil der im Schachte verflüchtigten Massen nach unten zu abgeführt wird.

2. Das Verfahren der Zinkweifsdarstellung in dem Schachtofen mit basischem Futter durch genaue Trennung der Zinkreductionszone von der Zinkverflüchtigungszone, wobei jede Zone ihren besonderen Herd zur Erzeugung der für die Wirkungen in der Zone nöthigen Hitze hat. Die Reduction vollzieht sich im Schacht, die Verflüchtigung des Metalls und das Schmelzen der Beschickung dagegen im Gestell, während die Ableitung der verflüchtigten Producte da. vor sich geht, wo die beiden genannten Zonen von einander geschieden sind.

3. Der Schachtofen zur Darstellung metallischen Zinkes mit den Gebläsedüsen im oberen Theil des Schachtes und im Herde, in Combination mit den beiden senkrechten Reductionskammern.

4. Die continuirliche Darstellung des metallischen Zinkes in dem Schachtofen mit basischem Futter und mit den beiden Reductionskammern, wobei in dem Schachtofen die Zinkreductionszone von der Zinkverflüchtigungszone sich streng scheidet und in den Reductionskammern die Umwandlung der Kohlensäure in Kohlenoxyd und die Reduction von Zinkweifsspuren vor sich geht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.