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BREVET D'INVENTION .%Condenseur à zinc Société dite : THE NEW JERSEY ZINC COMPANY
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GOmX.' priorité ,5 ct<lQEJubre 14:5 n par Ervfin Jaspec 1;Y", :]ol'..;e l'honias ...AliL H et lisrry 0rickard HAUPT.
La présente invention est relative à la condensation de vapeur de zinc et elle vise un procédé et un appareil perfectionné servant à condenser la vapeur de zinc.
Dans la pratique habituelle pyrométallurgique de trai- tement par fusion des minerais de zinc, on récupère le zinc sous forme de métal fondu en condensant la vapeur de zinc contenue dans les produits gazeux de l'opération de fusion.
Les condenseurs utilisés en général pour condenser la vapeur de zinc donnent une quantité considérable de poussière de zinc ou poudre bleue que l'on renvoie à la fusion. Par exem- ple, les condenseurs utilisés précédemment avec les cornues zinc verticales modernes, chauffées extérieurement, donnent en général de la poudre bleue ou poussière de zinc s'élevant de 7 à 15% du rendement en zinc. Il est en général néces- saire de remettre cette poudre bleue dans les cornues verti-
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cales puisqu'elle n'est pas en général sous forme de poussière de zinc commercial et qu'il est difficile de la faire fondre pour donner du zinc liquide, en utilisant les installations existant antérieurement.
La présente invention est relative, en particulier, à un procédé et un appareil perfectionnés permettant de condenser la vapeur de zinc diluée avec les gaz de fusion ordinaires, tels que l'oxyde de carbone, etc, en ne formant qu'une quantité minimum de poudre bleue. L'invention convient particulièrement avec des appareils de fusion de capacité relativement grande, tels que les cornues zinc verticales modernes, chauffées extérieurement, ou les cornues chauffées électriquement.
Conformément au procédé de l'invention, on soumet un courant gazeux contenant la. vapeur de zinc à condenser à un refroidissement artificiel direct et positif dans une chambre de condensation comportant dans son fond, une masse de zinc fondu d'ou des projections dirigées vers le haut et se succédant rapidement, de zinc fondu sont envoyées dans le courant gazeux, dans la. région du refroidissement artificiel* Les projections, dirigées vers le haut et se succédant rapidement, de zinc fondu viennent s'étaler contre les parois et le plafond de la chambre de condensation et contre le dispositif de refroidissement artificiel et provoquent ainsi une pluie de particules de zinc fondues dans laquelle passe le courant gazeux.
La poussière de zinc résultait du refroidissement artificiel direct est prise dans la pluie des particules de zinc fondues, elle est entraînée dans la masse de zinc fondu qui se trouve dans le bas de la chambre et elle est ainsi effectivement fondue.
La projection de zinc fondu, dirigée vers le haut, est de préférence produite par un rotor de forme générale cylindrique, comportant des poches espacées circonféren- tiellement sur son pourtour et qui plongent successivement
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dans le zinc fondu pendant que le rotor tourne comme cela est,décrit dans la demande de brevet français
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au nom de la Demanderesse déposée le à 5 Jui" 1946 fiv .ôT.3t ayant pour titre "Condensation ae vapeur de zinc".
On comprendra mieux ce qui précède ainsi que les caractéristiques nouvelles de l'invention à l'aide de la description ci-dessous faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une coupe verticale longitudinale du condenseur selon l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue en plan correspondante.
Le condenseur selon l'invention, représenté sur les dessins, comporte une chambre de condensation 5, de forme générale rectangulaire, avec entrée de vapeur de zinc 6 sensiblement à une extrémité et sortie d'échappement ou de gaz perdu 7 sensiblement à l'autre extrémité. La chambre de condensation est garnie de matière réfractaire appropriée et:comporte intérieurement un dispositif de refroidissement artificiel. Bien que ce dispositif puisse être d'un type quelconque, on a obtenu des résultats satisfaisants avec un système de refroidissement à eau à baïonnette, suspendu au plafond de la chambre.
Comme représenté sur le dessin, une enveloppe de refroidissement 8 en métal (par exemple en fer), munie de tuyaux 9 et 10 d'entrée et de sortie d'eau respectivement, est suspendue au plafond de la chambre de condensation et descend dans la chambre à une petite distance au-dessus du niveau normal a du zinc fondu qui se trouve dans cette chambre. L'enveloppe 8 ne doit pas de préférence plonger dans le bain de zinc fondu afin d'éviter la solidification du bain de zinc si l'alimentation en vapeur de zinc s'arrêtait ou, à titre de vatiante, la partie
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de l'enveloppe (ou appareil de refroidissement) qui pénètre dans le bain de zinc doit être calorifugée.
La partie de l'enveloppe voisine du plafond de la chambre est entourée d'un calorifuge 11 afin d'éviter que du zinc solidifié ne réunisse l'enveloppe au plafond en empêchant ainsi -son enlèv emen t .
La chambre de condensation 5 communique, sous le bord inférieur de sa paroi d'extrémité 12, avec un puisard de sortie 13 avec trop plein 14 déterminant le niveau a de la masse de zinc fondu dans la chambre de condensation. Une auge collectrice 15 reçoit le métal fondu qui déborde du trop plein 14 et l'emmené à une installation de coulée ou organe analogue. La partie inférieure de la paroi d'extrémi- té 12 plonge dans le métal fondu entre la chambre de condensation et le puisard de sortie et ferme la chambre de condensation par rapport à l'atmosphère en ce point. Le volume de métal fondu qui se trouve dans la chambre de condensation est ainsi maintenu sensiblement constant par enlèvement continu du métal fondu à mesure qu'il se condense dans la chambre.
Un rotor 16 de forme générale cylindrique est monté dans la chambre de condensation 5. Le rotor est porté par un arbre métallique 17 creux ou alèse axialement, monté dans des paliers 18 disposés à l'extérieur du condenseur.
L'arbre 17 est disposé horizontalement et passe à travers les parois latérales de la chambre de condensation, entre l'entrée de zinc et la sortie des gaz, en direction générale transversale à celle du gaz qui passe dans la chambre.
Le rotor peut être en graphite, en carbure de silicium, ou autre matière réfractaire appropriée et il n'est pas en contact direct avec l'arbre 17 en en étant séparé par un manchon 19 en un ciment isolant. L'arbre 17 comporte un certain nombre de nervures périphériques 20 noyées dans le
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manchon en ciment et l'alésage du rotor comporte un certain nombre de cavités espacées 21 remplies par le ciment du manchon de telle sorte que l'arbre, le manchon et le rotor sont effectivement calés les uns sur les autres. Le manchon 17 est refroidi en faisant circuler un réfrigérant, par exemple de l'eau, dans son alésage axial, le réfrigérant arrivant à l'alésage, à une extrémité de l'arbre, par un tuyau 22 et en sortant, à l'autre extrémité, par un tuyau 23.
La surface périphérique du rotor 16 présente un certain nombre de poches 24 espacées circonférentiellement.
L'arbre 17 est placé à un niveau situé sensiblement audessus de celui du zinc fondu maintenu dans la chambre 5 et le rotor 16 a un diamètre extérieur tel que sa poche la plus basse se trouve en dessous du niveau a du zinc fondu. Le rotor est mis en rotation au moyen d'une poulie 25 calée sur l'arbre 17 et reliée à une source de puissance, par exemple un moteur électrique (non représenté).
Le condenseur comporte des joints empêchant la fuite de vapeur de zinc par les ouvertures ménagées dans les parois latérales et par lesquelles passe l'arbre 17, ainsi que la solidification de zinc fondu dans ces ouvertures.
Ainsi, le rotor 16 comporte un manchon 26 s'étendant laté- ralement à chacune de ses extrémités, entourant le manchon en ciment 19 à l'endroit où ce dernier passe à travers la paroi du condenseur. Les manchons tournants 26 pénètrent dans des manchons fixes 27. Chaque manchon fixe 27 comporte une partie rétrécie 28 au voisinage de son extrémité exté- rieure de façon à constituer un léger jeu par rapport au manchon tournant 26 et, par ailleurs, il est écarté de celui-ci de manière à constituer un espace annulaire inté- rieur allongé 29. Les extrémités extérieures des manchons concentriques 19, 26 et 27 sont enfermées dans un joint hermétique comprenant un chapeau ou boîtier 31 hermétique,
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muni d'un presse-étoupe 32 dons lequel passe l'arbre 17.
On refoule, au moyen d'une pompe, un gaz non oxydant approprié, par exemple une partie du gaz d'échappement sortant du condenseur par la sortie 7, dans les chapeaux 31, par les tuyaux d'entrée 33 de manière à maintenir, dans les chapeaux, une pression de gaz suffisamment élevée pour empêcher la vapeur de zinc et le gaz diluent de s'échapper vers l'extérieur, entre les manchons fixes 27 et les manchons tournants 26.
Les manchons 26 et 27 ont une forme telle que le métal fondu ne s'accumule pus dans l'espace annulaire allongé; 29 compris entre les manchons, mais au contra,ire coule par gravité dans le zinc fondu qui se trouve dans le bas de la chambre de condensation. Ainsi, les extrémités des manchons fixes 27 pénètrent dans des rainures annula,ires 34 des extrémités du rotor 16, et les parties inférieures de ces extrémités sont biseautées ou amincies intérieurement de manière à former des goulottes 35 servant à évacuer par gravite le métal fondu qui pénètre dans l'espace 29 compris entre les manchons.
Les rainures annulaires 34 sont évacuées vers l'extérieur de maniére à faciliter l'écoulement du métal fondu qui s'y trouve. La, partie supérieure de chacun des manchons 27 est biseautée ou épaissie de façon à former une goulotte avec écoulement vers l'arrière 38 servant à guider le métal fondu tombant sur la surface supérieure du manchon ou la mouillant, vers la paroi du condenseur, puis vers le bas, autour du manchon, pour revenir à la masse de métal fondu.
En pratique, dans le condenseur représenté, un courant continu de gaz contenant de la vapeur de zinc pénètre dans la. chambre de condensation en passant sous une chicane 37 placée dans l'entrée 6 et il s'écoule en direction générale
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horizontale dans la chambre pour passer sous une chicane 38 et aller à la sortie de gaz 7. Lorsque le gaz qui arrive vient d'une opération de fusion dans une cornue verticale, il a une température d'environ 820 à 900 et il contient en général 30 à 50% de vapeur de zinc diluée pour la plus grande partie avec du gaz oxyde de carbone. On évacue la chaleur du condenseur par réglage de l'eau ou autre agent réfrigérant passant dans l'appareil de réfrigération interne 8, la température de fonctionnement dans la chambre de bondensation étant ainsi mantenue à environ 600 à 550 .
La température du condenseur envisagée est de préférence maintenue automatiquement au moyen d'un pyromètre 39 placé dans le bain de zinc fondu condensé (de préférence au voisinage de la sortie du condenseur) et actionnant un robinet 40 monté sur le tuyau d'admission 9. Le taux d'écoulement du réfrigérant dans l'appareil de refroidissement 8 est ainsi automatiquement réglé par le pyromètre de sorte que la température est maintenue dans la chambre de condensation dans une gamme déterminée, désirée.
Le rotor 16 tourne à vitesse relativement grande, par exemple environ 100 à 160 tours/min. dans le sens des aiguilles d'une montre en regardant la figure 1, de sorte que les poches 24 qui se succèdent rapidement prennent et projettent des nappes ou des averses de zinc fondues dans le courant de gaz qui entre. Les poches 24 sont, en coupe, en forme générale d'écope, avec partie plate avangante relativement longue et une dépression peu profonde semi-circulaire à l'extrémité intérieure ou fond de la poche. Les poches se terminent à une petite distance des extrémités périphériques circonférentielles du rotor de sorte qu'il n'est pas projeté ou qu'il n'est que peu projeté de zinc latéralement, contre les parois latérales de la chambre de condensation.
Les pràjections de zinc fondu dirigées vers
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le haut et se succèdent rapidement se transforment en pluie de particules de zinc fondu qui tombent dans la chambre et éclaboussent contre l'appareil de refroidissement 1 les chicanes 37 et 38 et le plafondde la chambre, d'où. il résulte que la chambre de condensation est sensiblement remplie d'averses en forme de nappes et de particules mobiles de zinc fondu qui constituent des noyaux idéaux pour la con- densation et l'agglomération ultérieures de vapeur de zinc, ainsi qu'une atmosphère idéale pour la dissolution ou la capture de particules de poussière de zinc en les ramenant ua bain de métal fondu où elles fondent rapidement.
Dans le fonctionnement du condenseur, 1'appareil de refroidissement 8 se recouvre d'une couche de zinc solide
41 étant donné que le zinc envoyé sur cet appareil par le rotor se solidifie jusqu'à ce qu'un équilibre thermique soit établi. La poussière de zinc produite par le refroidisse- ment de la vapeur de zinc sous l'action de l'appareil 8 se dissout immédiatement sous l'action du zinc fondu projeté ou est entraîne rapidement dans le bain de zinc fondu où elle se dissout. Etant donné qu'une surface de l'appareil de refroidissement de 9,3 dms carrés peut enlever 1255 grandes calories par minute, du condenseur, un appareil de refroidissement relativement petit permet de condenser @ de grandes quantités de zinc.
Au lieu d'avoir le réglage automatique dont on a parlé ci-dessus, on peut régler à la main la circulation du réfrigérant dans 1'* appareil d'après les indications du pyromtre.
Le refroidissement de l'arbre 17 permet de faire celui-ci en métal et le manchon 19 en ciment isolant em- pêche un refroidissement sensible de la chambre de conden- sation par le réfrigérant qui passe dans l'arbre et ceci supprime tout effort thermique dans le rotor 16. La forme spéciale du manchon fixe @7 empêche que le zinc métallique
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se rassemble et se solidifie dans le faible jeu compris entre les manchons 26 et 27, en arrêtant ainsi l'arbre moteur. Les joints hermétiques aux gaz empêchent l'infil- tration de l'air et l'échappement de la vapeur de zinc par le contact à rotation entre les manchons 26 et 27 et ils assurent ainsi le mouvement relatif libre de ces manchons.
Bien que l'invention convienne particulièrement pour la condensation de vapeur de zinc à partir de produits gazeux, des opérations de fusion du zinc effectuées dans des corhues chauffées extérieurement ou électriquement où la teneur en vapeur de zinc est relativement élevée, elle est également applicable à la condensation de vapeur de zinc à partir de plus grandes quantités relatives de gaz diluant.
Par exemple, l'invention peut être avantageusement appliquée à la condensation de vapeur de zinc à partir des. gaz produit dans les opérations de fusion du zinc effectuées dans des cubilot ou hauts-fourneaux où la teneur du gaz en matière de zinc peut descendre jusqu'à 2 à 5% pourvu que la teneur de ces gaz en anhydride carbonique soit assez faible et si la température est suffisamment en dessous du point de rosée du zinc. Dans tous les cas, l'efficacité de la condensation est élevée et le gaz d'échappement ne contient qu'un pourcentage relativement faible de zinc non condensé.
Bien que le dispositif de refroidissement artificiel soit de préférence placé au contact du courant de gaz à son arrive dans la chambre, on pourrait le placer en tout autre endroit de cette chambre, étant donné que le rotor projette les nappes ou averses de zinc fondu dans tout le. courant de gaz qui entre et ainsi projette le métal fondu sur le dispositif de'refroi- dissement en n'importe quel point situé entre les chicanes 37 et 38 au-dessus du bain de métal.
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PATENT OF INVENTION.% Zinc condenser Company known as: THE NEW JERSEY ZINC COMPANY
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GOmX. ' priority, 5 ct <lQEJubre 14: 5 n by Ervfin Jaspec 1; Y ",:] ol '..; e honias ... AliL H and lisrry 0rickard HAUPT.
The present invention relates to the condensation of zinc vapor and relates to an improved method and apparatus for condensing the zinc vapor.
In the usual pyrometallurgical practice of treating zinc ores by smelting, zinc is recovered in the form of molten metal by condensing the zinc vapor contained in the gaseous products of the smelting operation.
Condensers generally used to condense zinc vapor produce a considerable amount of zinc dust or blue powder which is returned to the smelting. For example, condensers previously used with modern, externally heated, vertical zinc retorts generally give blue powder or zinc dust of 7 to 15% of the zinc yield. It is generally necessary to put this blue powder back into the vertical retorts.
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shims since it is not generally in the form of commercial zinc dust and it is difficult to melt it into liquid zinc, using previously existing installations.
The present invention relates in particular to an improved method and apparatus for condensing zinc vapor diluted with ordinary smelting gases, such as carbon monoxide, etc., forming only a minimum amount of blue powder. The invention is particularly suitable with relatively large capacity melting apparatus, such as modern, externally heated, vertical zinc retorts or electrically heated retorts.
In accordance with the method of the invention, a gas stream containing the. zinc vapor to be condensed with direct and positive artificial cooling in a condensation chamber comprising in its bottom, a mass of molten zinc from which projections directed upwards and successively succeeding each other, of molten zinc are sent into the gas stream , in the. region of artificial cooling * The projections, directed upwards and following one another rapidly, of molten zinc spread against the walls and the ceiling of the condensation chamber and against the artificial cooling device and thus cause a shower of particles of molten zinc through which the gas flow passes.
The zinc dust resulting from direct artificial cooling is caught in the rain of molten zinc particles, it is carried into the mass of molten zinc which is in the bottom of the chamber and is thus effectively melted.
The projection of molten zinc, directed upwards, is preferably produced by a rotor of generally cylindrical shape, comprising pockets spaced circumferentially around its perimeter and which successively plunge.
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in molten zinc while the rotor rotates as described in the French patent application
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in the name of the Applicant filed on July 5, 1946 fiv .ôT.3t with the title "Condensation ae zinc vapor".
The foregoing as well as the new features of the invention will be better understood with the aid of the description given below, with reference to the appended drawings in which:
FIG. 1 is a longitudinal vertical section of the condenser according to the invention.
Figure 2 is a cross section taken on line 2-2 of Figure 1.
Figure 3 is a corresponding plan view.
The condenser according to the invention, shown in the drawings, comprises a condensation chamber 5, of generally rectangular shape, with zinc vapor inlet 6 substantially at one end and exhaust or waste gas outlet 7 substantially at the other. end. The condensation chamber is lined with suitable refractory material and: internally has an artificial cooling device. Although this device can be of any type, satisfactory results have been obtained with a bayonet water cooling system suspended from the ceiling of the chamber.
As shown in the drawing, a cooling jacket 8 made of metal (for example iron), provided with pipes 9 and 10 for water inlet and outlet respectively, is suspended from the ceiling of the condensing chamber and descends into the chamber. chamber a small distance above the normal level has molten zinc which is in this chamber. The casing 8 should preferably not be immersed in the molten zinc bath in order to avoid solidification of the zinc bath if the supply of zinc vapor were to stop or, by way of vatiante, the part
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of the casing (or cooling device) which enters the zinc bath must be heat insulated.
The part of the casing adjacent to the ceiling of the chamber is surrounded by a heat insulator 11 in order to prevent solidified zinc from joining the casing to the ceiling, thus preventing its removal.
The condensation chamber 5 communicates, under the lower edge of its end wall 12, with an outlet sump 13 with overflow 14 determining the level a of the mass of molten zinc in the condensation chamber. A collecting trough 15 receives the molten metal which overflows from the overflow 14 and leads it to a casting plant or the like. The lower portion of end wall 12 immerses in the molten metal between the condensing chamber and the outlet sump and seals the condensing chamber from the atmosphere at that point. The volume of molten metal in the condensing chamber is thus kept substantially constant by continuously removing molten metal as it condenses in the chamber.
A rotor 16 of generally cylindrical shape is mounted in the condensing chamber 5. The rotor is carried by a hollow metal shaft 17 or axially mattress sheet, mounted in bearings 18 arranged outside the condenser.
The shaft 17 is disposed horizontally and passes through the side walls of the condensation chamber, between the zinc inlet and the gas outlet, in a general direction transverse to that of the gas passing through the chamber.
The rotor can be made of graphite, silicon carbide, or other suitable refractory material and it is not in direct contact with the shaft 17 by being separated therefrom by a sleeve 19 of an insulating cement. The shaft 17 has a number of peripheral ribs 20 embedded in the
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cement sleeve and the rotor bore has a number of spaced cavities 21 filled with sleeve cement such that the shaft, sleeve and rotor are effectively wedged on top of each other. The sleeve 17 is cooled by circulating a coolant, for example water, in its axial bore, the coolant arriving at the bore, at one end of the shaft, through a pipe 22 and leaving, at the end of the shaft. other end, by a pipe 23.
The peripheral surface of the rotor 16 has a number of pockets 24 spaced circumferentially.
The shaft 17 is placed at a level located substantially above that of the molten zinc maintained in the chamber 5 and the rotor 16 has an outside diameter such that its lowest pocket is located below the level a of the molten zinc. The rotor is rotated by means of a pulley 25 wedged on the shaft 17 and connected to a power source, for example an electric motor (not shown).
The condenser has gaskets preventing the escape of zinc vapor through the openings made in the side walls and through which the shaft 17 passes, as well as the solidification of molten zinc in these openings.
Thus, the rotor 16 has a sleeve 26 extending laterally at each of its ends, surrounding the cement sleeve 19 where the latter passes through the wall of the condenser. The rotating sleeves 26 penetrate into the fixed sleeves 27. Each fixed sleeve 27 has a narrowed part 28 in the vicinity of its outer end so as to constitute a slight clearance with respect to the rotating sleeve 26 and, moreover, it is spaced apart from the latter so as to constitute an elongated inner annular space 29. The outer ends of the concentric sleeves 19, 26 and 27 are enclosed in a hermetic seal comprising a hermetic cap or casing 31,
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provided with a cable gland 32 through which the shaft 17 passes.
A suitable non-oxidizing gas, for example part of the exhaust gas leaving the condenser through the outlet 7, is delivered by means of a pump, into the caps 31, through the inlet pipes 33 so as to maintain, in the caps, a sufficiently high gas pressure to prevent the zinc vapor and the diluent gas from escaping to the outside, between the fixed sleeves 27 and the rotating sleeves 26.
The sleeves 26 and 27 are shaped such that molten metal does not accumulate in the elongated annular space; 29 included between the sleeves, but on the contrary, ire flows by gravity in the molten zinc which is at the bottom of the condensation chamber. Thus, the ends of the fixed sleeves 27 penetrate into annular grooves 34 of the ends of the rotor 16, and the lower parts of these ends are bevelled or thinned on the inside so as to form chutes 35 serving to evacuate by gravity the molten metal which enters the space 29 between the sleeves.
The annular grooves 34 are evacuated outwardly so as to facilitate the flow of the molten metal therein. The upper part of each of the sleeves 27 is bevelled or thickened so as to form a chute with backward flow 38 serving to guide the molten metal falling on the upper surface of the sleeve or wetting it, towards the wall of the condenser, then down, around the sleeve, to return to the mass of molten metal.
In practice, in the condenser shown, a continuous stream of gas containing zinc vapor enters the. condensation chamber passing under a baffle 37 placed in inlet 6 and it flows in general direction
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horizontal in the chamber to pass under a baffle 38 and go to the gas outlet 7. When the gas which arrives comes from a fusion operation in a vertical retort, it has a temperature of about 820 to 900 and it contains in general 30 to 50% zinc vapor diluted for the most part with carbon monoxide gas. Heat is removed from the condenser by adjusting the water or other refrigerant passing through the internal refrigeration apparatus 8, the operating temperature in the bonding chamber thus being maintained at about 600 to 550.
The temperature of the condenser envisaged is preferably maintained automatically by means of a pyrometer 39 placed in the bath of condensed molten zinc (preferably in the vicinity of the outlet of the condenser) and actuating a valve 40 mounted on the inlet pipe 9. The rate of flow of the refrigerant in the cooling apparatus 8 is thus automatically regulated by the pyrometer so that the temperature is maintained in the condensation chamber within a determined, desired range.
The rotor 16 rotates at a relatively high speed, for example about 100 to 160 rpm. clockwise looking at Figure 1 so that the rapidly succeeding pockets 24 pick up and spray slicks or showers of molten zinc into the incoming gas stream. The pockets 24 are, in section, generally scoop-shaped, with a relatively long flatter portion and a semi-circular shallow depression at the inner end or bottom of the pocket. The pockets terminate a small distance from the circumferential peripheral ends of the rotor so that no zinc is thrown, or only a little sprayed, laterally against the side walls of the condensation chamber.
The molten zinc prejections directed towards
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the top and follow each other quickly turn into a rain of particles of molten zinc which fall into the chamber and splash against the cooling apparatus 1 baffles 37 and 38 and the ceiling of the chamber, hence. as a result, the condensation chamber is substantially filled with cloud-like showers and moving particles of molten zinc which are ideal nuclei for the subsequent condensation and agglomeration of zinc vapor, as well as an ideal atmosphere for dissolving or capturing zinc dust particles by returning them to the molten metal bath where they quickly melt.
In the operation of the condenser, the cooling apparatus 8 becomes covered with a layer of solid zinc.
41 since the zinc sent to this apparatus by the rotor solidifies until a thermal equilibrium is established. The zinc dust produced by the cooling of the zinc vapor under the action of the apparatus 8 dissolves immediately under the action of the projected molten zinc or is rapidly entrained in the molten zinc bath where it dissolves. Since a cooler area of 9.3 dms square can remove 1255 large calories per minute from the condenser, a relatively small cooler can condense large amounts of zinc.
Instead of having the automatic adjustment referred to above, the flow of refrigerant through the apparatus can be manually regulated according to the indications of the pyrometer.
The cooling of the shaft 17 makes it possible to make the latter out of metal and the sleeve 19 of insulating cement prevents significant cooling of the condensation chamber by the coolant which passes through the shaft and this eliminates any thermal stress. in the rotor 16. The special shape of the fixed sleeve @ 7 prevents the metallic zinc
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gathers and solidifies in the small clearance between the sleeves 26 and 27, thus stopping the motor shaft. The gas-tight seals prevent the infiltration of air and escape of zinc vapor through the rotational contact between the sleeves 26 and 27 and thus provide free relative movement of these sleeves.
Although the invention is particularly suitable for the condensation of zinc vapor from gaseous products, zinc smelting operations carried out in externally or electrically heated corhues where the zinc vapor content is relatively high, it is also applicable to condensation of zinc vapor from greater relative amounts of diluent gas.
For example, the invention can be advantageously applied to the condensation of zinc vapor from. gas produced in zinc smelting operations carried out in cupola furnaces or blast furnaces where the zinc content of the gas may drop to 2 to 5% provided that the carbon dioxide content of these gases is low enough and if the temperature is sufficiently below the dew point of zinc. In any case, the efficiency of the condensation is high and the exhaust gas contains only a relatively small percentage of uncondensed zinc.
Although the artificial cooling device is preferably placed in contact with the gas stream on its arrival in the chamber, it could be placed at any other location in this chamber, since the rotor projects the slicks or showers of molten zinc into the chamber. all the. A stream of gas which enters and thus projects the molten metal onto the cooler at any point between baffles 37 and 38 above the metal bath.
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