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Verfahren zur elektrothermischen Herstellung von Zink.
Bekanntlich ist bei der elektrothermischen Herstellung von flüchtigen Metallen (Zink) die Flugstaubbildung eine höchst lästige Begleiterscheinung des Gewinnungsprozesses.
Dieselbe ist darauf zurückzuführen, dass bei der mit der elektrischen Heizung unvermeidlichen sehne) ! en Erwägung auf die Reaktions-bzw. Reduktionstemperatur eine sehr plötzliche und starke Bildung von Dämpfen auftritt, welche eben die bedeutende Flugstaubbildung im Gefolge hat. Diese Flugstaubbildung zeitigt insbesondere bei Verwendung pulveriger Beschickung erhebliche Nachteile, indem Materialverluste entstehen und die höher gelegenen Ofenteile, Abzugskanäle usw. versetzt werden.
Diese Nachteile treten auch in Erscheinung, wenn man sich zur Wärmeübertragung auf die Beschickung eines Schlackenbades bedient. Wird nämlich die Beschickung, wie es bei den älteren Verfahren geschieht, auf die Oberfläche dieses Schlackenbades gebracht, so gelangen natürlich zunächst nur die untersten Schichten derselben in Berührung mit der hocherhitzten Wärmequelle. Es tritt in diesen unteren Materialschichten eine sofortige, heftige Reaktion ein, die eine plötzliche, starke Dampfbildung verursacht. Die entwickelten Gase und Dämpfe durchstreichen mit grosser Geschwindigkeit und starkem Druck die Beschickung und reissen alle staubförmigen Bestandteile aus dieser fort, die somit der Reduktion entzogen werden und die eingangs gekennzeichneten Mängel verursachen.
Man hat versucht, diese Nachteile dadurch zu beseitigen, dass man die Beschickung in Haufenform, und zwar von der der elektrischen Wärmequelle gegenüberliegenden Rück- seite in den Ofen schob, worauf sich an einem Teile der Oberfläche eine teigige Schicht bildete.
Der gewünschte Zweck konnte hiemit nicht erreicht werden, denn es findet kein aHmähliges Abfliessen der an der Oberfläche des Haufens in erweichtem Zustand und schliesslich in Fluss geratenden Materialien nach dem Schlackensumpf hin statt. An der- jenigen Stelle des Haufens, die sich in der grössten Nähe der Heizquelle befindet, tritt naturgemäss eine schnellere Schmelzung ein, während der darüber befindliche Teil des
Haufens noch zu kalt ist, um die Wirksamkeit der elektrischen Heizquelle im Innern des
Guthaufens fühlbar werden zu lassen.
Es bildet sich ein Übergang der Beschickung, welcher schliesslich in die heisse Zone bzw. in den Sch ! ackensnmpf hinabstürzt. In demselben Augen- blick treten heftige Explosionen ein, die eine Zerstäubung der ganzen Charge, d. h. also gerade das Gegenteil von dem erstrebten Zweck bewirken.
Die geschilderten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung in vollkommener
Weise dadurch beseitigt, dass die Beschickung unterhalb eines Schlackenbades oder in das- öe1ho eingefÜhrt wird.
Ein Ofen zur Ausführung des Verfahrens ist in der Zeichnung im Schnitt dar- gestellt :
In das in dem Ofenraum a befindliche Schtackenbad t ragen die slromzufl1hrenden
Elektroden b und die Bodenelektrode c hinein. Für den Abfluss der Schlacke und für die
Regelung des Schiackenniveaus ist die Austragsöffnung d vorgesehen ; Kanal e dient zur
Abführung der Metalldämpfe. Die Beschickung f wird nicht auf die obere Fläche des
Schlacken bades gebracht, sondern mittels der Schnecke 9 in das Schlackenbad i unterhalb seiner Oberfläche eingepresst.
Dadurch wird die Staubbildung ansgeschlossen, da das Material durch die flüssige
Schlacke benetzt und nicht aufgewirbelt wird, daher auch nicht mitgerissen werden kann.
Wenn die Beschickung selbst keine oder wenig Schlacke bildet, werden derselben geinahlene Schlacke oder schlackenbildende Stoffe zugesetzt.
Das Verfahren eignet sich sogar zur Herstellung von Zink aus Materialien, welche bei dem Muffel-Destillationsverfahren eht verhüttbar sind.
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