DE273047C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 273047 KLASSE 40«. GRUPPE

ADOLPHE DESGRAZ in HANNOVER.

in Verbindung mit Reaktionsmitteln im Flammofen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Juni 1913 ab.

Bei der Verarbeitung von flüssigen Schlacken und Schmelzen zwecks Scheidung und Gewinnung von den in solchen enthaltenen Metalloxyden durch Reduktion derselben und Scheidung des Metalls mittels Reduktions- oder Reaktionsmittel, die leichter sind als die betreffenden Schlacken und Schmelzen, nach den bisher bekannten Verfahren im Flammofen sind verschiedene Vorbedingungen zu erfüllen, welche

ίο Schwierigkeiten verursachen.

Erstens ist, um die Aufnahme der Reduktionsund Reaktionsmittel in das Bad und ihre Einwirkung auf die zu reduzierenden Metalloxyde zu erleichtern und zu beschleunigen, eine innige Vermischung dieser Mittel mit der flüssigen Schlacke oder Schmelze erforderlich.

Zweitens muß man danach trachten, die bereits der Einwirkung der Reduktions- oder Reaktionsmittel bis zu einem gewissen Grade

2ö ausgesetzt gewesenen Teile des Bades möglichst rasch von den frisch zulaufenden Materialien zu trennen, damit eine stufenweise fortschreitende Einwirkung stattfinden kann.

Drittens ist es erforderlich, zum Zweck einer möglichst vollständigen Entfernung der Metalloxyde die flüssige Masse entsprechend der fortschreitenden Abnahme der Metalloxyde einer stärker werdenden Heizwirkung durch Vergrößerung ihrer Oberfläche und Verringerung ihrer Bewegung sowie durch Erhöhung der Temperatur auszusetzen.

Viertens muß danach getrachtet werden, das Verfahren ununterbrochen zu gestalten.

Diese Bedingungen werden durch die jetzigen Verfahren für flüssige Schlacken und Schmelzen nicht erfüllt. Man hat durch die Teilung des Flammofens in einen Vorherd mit großem Inhalt und einen Fertigherd von geringem Inhalt eine stufenweise Austreibung bewirkt, aber ein ununterbrochenes Arbeiten damit nicht erreicht.

Für die stufenweise Austreibung benutzt man auch Kanalöfen, die mehrere hintereinandergestellte fahrbare Herde enthalten, welche die flüssige Schlacke aufnehmen und sie dem heißesten Teile des Ofens entgegenbringen. Diese öfen arbeiten aber satzweise, und eine Vergrößerung der Oberfläche des einzelnen Bades während seiner Annäherung an den heißesten Teil des Ofens ist nicht möglich.

Dies letztere System hat außerdem andere Nachteile, die in der Schwierigkeit beruhen, die fahrbaren Herde gegen die Einwirkung einer höheren Temperatur zu schützen.

Weiter ist ein Verfahren bekannt geworden, welches die Austreibung der Metalle oder deren Oxyde durch gleichzeitige Einführung eines Luftstromes mit den reduzierenden Substanzen bezweckt. Dieses Verfahren wird in einem konischen Topfe ausgeführt, der nicht heizbar ist, da die Heizung durch teilweise Verbrennung des reduzierenden Körpers mit der eingeführten Luft bewirkt werden soll. Das Verfahren ist. nicht kontinuierlich, und eine Entfernung von oxydarmen Schlacken ist nicht möglich, da die durch den eingeblasenen Luftstrom verursachte Wallung eine immer neue Mischung bedingt.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Erfüllung der erwähnten Bedingungen und gestattet, sowohl eine bessere Einwirkung zu erreichen als auch den Betrieb ununterbrochen zu-führen.

Das Verfahren besteht darin, daß zuerst die Reduktions- und Reaktionsmittel mit einem tiefen Bade von flüssiger Schlacke in innige Berührung gebracht werden, so daß sie mögliehst rasch aufgenommen werden können. Die frisch zulaufende Schlacke, welche, wenn mit festen Reduktions- und Reaktionsmitteln gearbeitet wird, diese mit sich führt, fällt von einer gewissen Höhe in das Bad hinab und reißt dabei die festen Körper mit in das Innere des Bades, wobei sie von einer Schicht von flüssiger Schlacke umhüllt und besser aufnahmefähig werden. Bei Anwendung von flüssigen oder gasförmigen Reduktions- oder Reaktions-

^ao mitteln werden diese an der jeweils tiefsten Stelle eines jeden Bades eingeführt.

Die frisch zulaufende Schlacke ist schwerer als die bereits der Einwirkung der Reduktionsund Reaktionsmittel ausgesetzt gewesene; sie

as sinkt daher zu Boden. Ein entsprechender Teil der Schlacke an der Oberfläche wird verdrängt und fließt in ein zweites Bad über. Läßt man die Schlacke zum Teil mit den reduzierenden Körpern durch mehrere Bäder laufen, so wiederholt sich jedesmal dieser Vorgang, bis die Metalloxyde ausgetrieben sind.

Wenn man dafür sorgt, daß jedes Bad, je näher es der Feuerung ist, eine geringere Tiefe und größere Oberfläche als das vorhergehende hat, so erreicht man, daß, entsprechend dem frischen Zulauf, die im Ofen befindliche Schlacke sich in einer nach der Feuerung zu langsamer werdenden Bewegung befindet, bis sie am heißesten Ende des Ofens austritt.

Durch richtige Einteilung der Bäder und Bemessung der ein Bad bildenden Schlackenmenge kann man die Zeit, welche die flussigen Massen im Ofen verbringen, den Anforderungen entsprechend regeln.

Dieses Verfahren wird in einem Flammofen ausgeführt, dessen Herd in mehrere aufeinander folgende Abteilungen' zerlegt ist und deren Abmessungen so gewählt sind, daß, je näher sie der Feuerung sind, desto größer ihre Oberfläche und desto geringer ihre Tiefe wird, damit die Schlacken an der heißesten Stelle sich nur in möglichst dünner Schicht befinden.

Um das Überfließen der ärmer gewordenen Schlacken von einer Abteilung zur anderen zu bewirken und so die Trennung der bereits behandelten leichteren von den frisch zulaufenden schwereren Schlacken zu erreichen, sind verschiedene Konstruktionen möglich.
Die Abteilungen können stufenartig hintereinander stehen, so daß die verdrängte Schlacke von Stufe zu Stufe, also kaskadenartig, abfließt.

Oder die Sohle der einen Abteilung liegt höher als diejenige der vorhergehenden, so daß die frisch zufließende Schlacke die bereits behandelte über eine Brücke hinweg verdrängt, bei welcher Anordnung die Badoberfläche im ganzen Ofen in gleicher Höhe sein kann. Schließlich können die einzelnen Abteilungen, ohne besondere Trennung durch Brücken, auch durch Unterschiede in der Höhe der Sohle gebildet '70 werden, die absatzweise oder auch allmählich nach der Feuerung zu ansteigt.

Die Anzahl der Abteilungen und deren Abmessungen hängen davon ab, wie lange die zu verarbeitenden Schmelzen im Ofen verbleiben sollen.

Die beigegebene Zeichnung stellt verschiedene Ausführungsbeispiele des Ofens dar.

Fig. ι und 2 stellen im Aufriß und Grundriß (Schnitt durch den Herdraum) einen Ofen dar mit stufenartig eingerichteten Herden mit Überfall nach den tiefer gelegenen Teilen.

Fig. 3 bis 8 zeigen verschiedene Bauarten des Herdes, und zwar zeigt: ,

Fig. 3 die Bauart, wie in Fig. 1 bereits dargestellt, aber mit im ganzen tieferen Abteilungen;

Fig. 4 zeigt eine Bauart, nach welcher der Herd in mehrere gleich tiefe Abteilungen geteilt ist, deren Trennungsbrücken nicht über die Oberfläche des Bades hinausragen;

Fig. 5 zeigt einen Ofen mit stufenweise zur Feuerung aufsteigender Herdsohle unter Beibehaltung der gleichen Höhenlage des Bades im Hauptteil des Ofens und unter Anwendung von Trennungsbrücken, die nicht aus dem Schlackenbade herausragen.

Fig. 6 stellt einen Ofen dar, bei dem jede Einzelabteilung mit einer zur Feuerung ansteigenden Sohle versehen ist, deren höchster Punkt die Trennungsbrücke bildet.

Fig. 7 zeigt einen Ofen mit einer einzigen Mittelbrücke, 'die den Teil, in den die flüssige Schlacke läuft, und einen langen Herd mit zur Feuerung stufenweise aufsteigender Sohle trennt.

Fig. 8 zeigt einen Ofen mit einer einzigen Mittelbrücke wie bei Fig. 7, bei welchem der längere Teil mit einer allmählich zur Feuerung ansteigenden, aber auf einer bestimmten Länge flach auslaufenden Sohle versehen ist.

Claims (4)

1. : Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Scheidung und Gewinnung von Metallen und Metalloxyden aus flüssigen Schlacken und Schmelzen durch Anwendung von Reduktionsmitteln allein oder in Verbindung mit Reaktionsmitteln im Flammofen, dadurch gekennzeichnet, iao daß die satzweise oder ununterbrochen in den Ofen einfließende und dort mit den ent-

   sprechenden Mitteln zu behandelnde flüssige Schlacke oder Schmelze zwecks allmählicher und stetiger Scheidung der Metalle unter steter Vergrößerung ihrer Oberfläche und Verringerung ihrer Geschwindigkeit der heißesten Stelle des Ofens selbsttätig zuströmt, während gleichzeitig die leichtere, ärmer gewordene Schlacke von der reicheren und schwereren Schlacke oder Schmelze

   ίο getrennt wird, so daß die mit der fortschreitenden Bewegung ärmer werdenden Teile des Bades einer immer stärker wer-■ .'■' denden Einwirkung der Flamme ausgesetzt werden, bis sie, von den betreffenden Metallen oder Metalloxyden befreit, an der heißesten Stelle des Ofens kontinuierlich aus dem Ofen austreten.
2. 2. Ofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   ao daß der Herd in mehrere ungleiche Abteilungen zerlegt ist, deren Oberfläche sich nach der heißesten Stelle des Ofens zu vergrößert, und die nacheinander von der Schlacke bis zu ihrem Auslaufe durchströmt werden.
3. 3. Ausführungsform des Ofens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelabteilungen stufenartig hintereinander angeordnet sind, so daß sie von den flüssigen Massen kaskadenartig durchlaufen werden, wobei gleichzeitig mit der Vergrößerung ihrer Oberfläche eine Verringerung ihrer Tiefe vorgenommen werden kann.
4. 4. Ausführungsform des Ofens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelabteilungen des Herdes durch Brükken getrennt sind, die nicht aus dem Bade herausragen, so daß die Badoberfläche überall in gleicher Höhe liegt, während die Sohle entsprechend den Fig. 4, 5, 6, 7, 8 entweder in gleicher Höhenlage bleibt oder nach der Feuerung zu ansteigt, letzteres absatzweise oder allmählich, um die einlaufende schwerere Schlacke oder Schmelze an der tiefsten Stelle einer jeden Abteilung zurückzuhalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.