CS209483B2 - Method of condenzation of the zinc vapours and device for executing the same - Google Patents

Description

(54) Způsob kondenzace zinkových par a zařízení k provádění tohoto způsobu

Vynález se týká způsobu kondenzace zinkových par vznikajících během tepelné redukce, například při vysokopecním procesu výroby zinku, a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Při tomto· procesu jsou zinkové páry vystupující z horní části pece kondenzovány průchodem rozstřikovým chladičem, v němž páry zinku přicházejí do styku s vydatným proudem kapének roztaveného· olova. Rozstřikový chladič na olovo při schematickém pohledu připomíná obdélníkovou komoru, opatřenou na jednom konci vstupním vedením pro plyn o velkém průřezu, přičemž toto· vedení vede obvykle směrem dolů k chladiči od vrcholu šachty, a na druhém konci výstupním vedením pro plyn, zahrnujícím vertikální nebo přibližně vertikální šachtovou část.

Vydatný proud roztaveného olova v rozstřikováni chladiči je vyvozen některým vhodným způsobem, např. řadou rotujících oběžných kol, ponořených do lázně nebo do lázní roztaveného olova v řadě jednotlivých stupňů.

Zinek je kondenzován pomocí proudu roztaveného olova a roztavené olovo, obsahující kondenzovaný zinek, vytéká z chladiče přes přepážku se spodním průtokem do jím-, ky, označované jako· jímka čerpadla, z níž je vhodným čerpadlem přečerpáván do podlouhlého- chlazeného žlabu. Olovo je částečně zchlazeno během průchodu žlabem, např. ponornými chladiči, a tekutý kov -se z jednofázového- roztoku zinku v olovu při dopravě do žlabu z jímky promění na dvoufázový systém zinku obsahujícího· malé množství olova na povrchu olo-va obsahujícího ještě malé množství zinku. Tento dvoufázový systém olovo/zinek je přiveden do odlučovače a je z něho regenerován zinek. Chlazené olovo je vráceno do chladiče přes krátký žlab, opět přes přepážku se spodním průtokem.

Teplo· plynů vstupujících do chladiče je částečně převáděno do roztaveného olova a v systému dojde k tepelné rovnováze. Faktory určující teplotu na každém konci chladiče jsou vstupní teplota plynu a teplota olova' opouštějícího· odlučovač. Tyto teploty lze měnit v úzkém rozmezí, neboť jsou u-rčoivány požadavky účinné funkce šachty pece a systému odlučovače.

Nedostatek tohoto stavu techniky spočívá v tom, že množství zinkových par regenerovaných dosavadním způsobem nepřesahuje 91 °/o, kdežto zbývajících 9 % uniká v důsledku nedostatku regulace teploty roztaveného olova. Tento nedostatek regulace teploty roztaveného olova má za následek špatnou nukletizaci kapének zinek/olovo. Tyto kapénky nevypadávají z proudu plynů, nýbrž jsou jím unášeny, čímž dochází ' k vytváření mlhy, způsobující únik značného- množství zinkových par.

Tento .nedostatek odstraňuje způsob podle vynálezu a zařízení k provedení tohoto* způsobu. Podstata způsobu .kondenzace zrnkových par stykem -s proudem kapének roztaveného olova ve vícestupňovém chladiči při reciirkulaci roztaveného -olova spočívá podle vynálezu v tom, že teplota v mezilehlém stupni vícestupňového chladiče je regulována v rozmezí 475 až 515 °C. Regulace teploty .olova se podle vynálezu provádí bud přívodem roztaveného olova z prvního* stupně do mezilehlého -stupně, nebo přívodem olova do mezilehlého stupně, přičemž roztavené olovo je částí -dávky opouštějící -první stupeň chladiče a recirkuluje -k mezilehlému stupni přes čerpadlovou jímku.

Zařízení pro kondenzaci p.ar zinku -obsahuje -vícestupňový chladič s -chladičovou komorou rozdělenou na řadu stupňů, prostředky pro- vyvození proudu kapének roztaveného -olova v každém -stupni -chladičové komory -a recirkulační systém pro vedení olova mimo -chladicí komoru přes chladicí systém a zpět do jiné části komory. Podstata vynálezu - týkajícího -se Zařízení spočívá v tom, že zařízení dále -obsahuje přídavná vedení pro dopravu olova z prvého stupně do- mezilehlého -stupně komory chladiče. Přídavná vedení pro -dopravu -olova jsou vedena -stěnou druhé přepážky, umístěnou mezi prvním a mezilehlým -stupněm komory -chladiče. Přídavná vedení pro dopravu olova jsou -připevněna -na -stěně druhé přepážky na -straně přivrácené k prvnímu -stupni komory chladiče. Mezilehlý -stupeň je -v -alternativním provedení -opatřen přídavnými vytápěcími prostředky a -obalem z izolačního materiálu.

Výhoda -způsobu podle vynálezu -a -zařízení k provedení -tohoto způsobu spočívá v tom, že -se- udržováním teploty roztaveného- olova na. -mezistupni -v určitém rozmezí, jak bylo -shora uvedeno, -a jehož optimum leží mezi 480 až 510 °C, -zvyšuje účinek -kondenzace zinkových par.

Regulace teploty olova - se provádí přívodem roztaveného· olova z prvního- stupně do mezilehlého stupně chladiče, jímž je -stupeň, který bezprostředně následuje -po -stupni chladiče, na němž -horké plyny obsahující páry zinku -přijdou poprvé do -styku -s olovem.

Regulaci teploty olova, v níž -spočívá způsob kondenzace zinkových par podle- vynálezu, lze- provádět i tak, že se poměrně chladné olovo z posledních stupňů přivádí -do prvního stupně komory chladiče, přičemž menší proud -poměrně chladného· olova přivedený -do mezistupně způsobí v něm zvýšeníteploty. Roztavené olovo je přitom částí dávky opouštějící první stupeň chladiče- a- roztavené olovo opouštějící první stupeň recir kuluje k mezilehlému stupni -přes čerpadlovou jímku.

Vynález je popsán na příkladu -provedení s odvoláním na výkres, -kde značí obr. 1 schematický půdorys třístupňového rozstrikového -chladiče - olova; - obr. 2 schematický bokorys části vícestupňového -rozstřikového chladiče olova a -zvláštní tvar vedení -pro dopravu --olova mezi přilehlými stupni chladiče; - obr. 3 - a 4 řez podle -roviny A—A, popřípadě B—B na obr. 2, a obr. 5 bokorys znázorňující polohu vedení na obr. 2.

Chladič (obr. 1] má obdélníkovou komoru s přívodem 1 plynu a -odvodem - 2 plynu. Chladič je- vybaven čtyřmi -oběžnými koly, označenými schematicky A, B, C, D, a - vnitřek chladiče je rozdělen na tři -stupně vertikálními přepážkami 6 a- 7, které přerušují tok plynu - uvnitř komory chladiče a z nichž první -přepážka 6 je se- spodním průtokem a druhá přepážka 7 je s horním průtokem plynu. Stupeň -chladiče, v němž jsou uložena oběž - ná kola A a B, je označen jako první stupeň. Stupeň chladiče, v němž je uloženo oběžné kolo C, je označen jako -mezilehlý stupeň, a stupeň -chladiče, v němž je -uloženo oběžné •kolo D, je označen jako -stupeň koncový.

Oběžná kola A, B, C a D jsou ponořena do jímek -s roztaveným -olovem a slouží k rozvíření intenzivního proudu kapek roztaveného -olova -v chladiči. Roztavené olovo, které opouští chladič, teče přes první přepážku 6 se -spodním průtokem do čerpadlové jímky 3, z níž je- olovo přepravovánoi čerpadlem 8a do podélného žlabu 4, opatřeného chladicími prostředky 4a. Při -chlazení se vyloučí vrstva -zinku na povrchu roztaveného olova a zinek je -oddělen -v -oddělovači 5, přičemž chlazené olovo- je vráceno do komory chladiče krátkým žlabem 11 přes -první -přepážku 6 se- spodním průtokem.

U jednoho zvláštního· uspořádání je možno teplotu -olova v -mezistupni regulovat -umístěním druhého čerpadla 8 s -proměnným výkonem do čerpadlové jímky 3 a jeho spojením přes krátký žlab 9, vedoucí k mezilehlému stupni chladiče. Bylo by též možno vést určité množství -roztaveného olova z horního konce hlavního žlabu 4 před ochlazením, avšak použitím druhého čerpadla 8 lze lépe regulovat, ježto je možno přivést -poměrně horké olovo přímo k -mezistupni.

Čerpadlo 8 lze -regulovat několika způsoby, např. použitím čidla snímajícího teplotu v -chladiči -a v jímce, jakož i automatickým seřízením rychlosti čerpadla. Jinak lze čerpadlo 8 -regulovat jednoduchým ručním nastavením rychlosti, jak naznačeno čidlem snímajícím -teplotu s přímým -odečítáním v mezilehlém stupni.

U -obměny uspořádání je možno dopravovat - olovo z -krátkého žlabu 11 pod odlučovačem 5 přes žlab 10, takže poměrně chladné olovo je přidáváno do prvního stupně komory chladiče. Menší proud -poměrně chladného olova do mezistupně v něm -způsobí zvýšení teploty. Chlazené olovo -může- být též čerpáno z horního konce odlučovače 5 nebo i přímo z koncového stupně do prvního stupně chladiče.

Přestože obě popsaná uspořádání je možno uskutečnit v praxi, je zvlášť vhodné regulovat teplotu olova pomocí dalších alternativních - uspořádání.

U těchto uspořádání (obr. 2 až 5) je vertikální - druhá přepážka 7 mezi víkem a dnem 13 chladiče vybavena středovým otvorem 14. Dvě větve svažujícího* se vedení 15 jsou připevněny k stěně druhé přepážky 7 na straně přivrácené do prvního stupně chladiče. Na nejnižšfm konci každé větve vedení 15 jsou provedeny za účelem usměrnění průtoku roztaveného olova otvorem 14 skluzy 16. Zakřivené desky jsou určeny pro vedení olova z nejspodnějšího konce každé větve vedení 15 do* skluzů 16, takže je dosaženo jemného proudu olova z -vedení 15 přes otvor 14 ve stěně druhé přepážky 7.

Vertikální koncová přepážka 17 je umístěna na nejvyšším konci každé větve vedení 15 za účelem usměrnění proudu olova do- tohoto -vedení. Roztavené olovo vržené proti stěně druhé přepážky 7 je shromážděno ve větvích vedení 15 a je vedeno otvorem 14 ve stěně - druhé přepážky 7 do mezistupně chladiče. Je obvyklé, že vedení 15 se skluzy 16 jsou asi 15 cm hluboká a že vertikální koncové přepážky 17 mají asi -stejnou hloubku.

Při- tomto - uspořádání (obr. 2 až 5) je nastavení teploty prováděno přímým -převodem horkého -olova z prvního- stupně chladiče do mezistupně. Optimální -teplota v mezistupni je 510 °C, to jest asi o 45 °C více, než lze dosáhnout u klasického rozstřikového chladiče na olovo. Bylo· zjištěno, že je možné při-

Claims (9)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob kondenzace zinkových par -stykem· s proudem kapének roztaveného olova ve vícestupňovém chladiči při recirkulaci roztaveného -olova, vyznačující se tím, že teplota -olova· v mezilehlém stupni - vícestupňového chladiče· je regulována v rozmezí 475 až 515 °C.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že teplota -olova v -mezilehlém stupni- je regulována přívodem roztaveného olova -z prvního -stupně do mezilehlého stupně.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že teplota roztaveného olova v mezilehlém stupni je regulována přívodem roztaveného olova do mezilehlého - stupně -olova, přičemž -roztavené olovo je částí dávky opouštějící první stupeň chladiče.
4. 4. Způsob podle bodu 3, vyznačující se tím, že roztavené olovo* -opouštějící první stupeň recirkuluje- k -mezilehlému stupni přes čerpadlovou jímku.
5. 5. Zařízení- k provedení způsobu podle- bodu 1, obsahující -vícestupňový chladič -s chladičovou komorou rozdělenou na řadu -stupňů, prostředky pro vytvoření proudu kapéblížit se -optimální teplotě v -mezistupni chladiče -recyklizací 1500 -až 2000 t/h, s výhodou asi 1800 t/h -roztaveného' -olova mezi prvním stupněm a -mezilehlým stupněm.

   Je též možno mezilehlý stupeň dodatečného vytápět, např. umístěním hořáku pod tímto stupněm. Kromě toho může být mezilehlý -stupeň -opatřen izolačních materiálem pro zachování tepla.

   Pro kondenzaci zinku -z pece -o- ploše - šachty 27 m² je možno použít buď jediného chladiče, nebo dvojice chladičů pro kondenzaci zinku -z rozděleného- proudu -plynu. Obvyklé množství -cirkulujícího olova' pro jednotlivý chladič -se· pohybuje kolem 3000 t/h pro- jednu šachtu, nebo· při použití dvojice chladičů se uvažuje- pro každý z nich s výkonem asi1500- t/h roztaveného· - olova.

   U -provedení podle -obr. 1 je normální rozdělení teploty olova bez recirkulace mezi jednotlivými stupni následující: oběžné kolo A — asi 600 °C, -oběžné kol-o· B — asi 520 °C, oběžné kolo C — asi 465 - °C, -oběžné kolo D — asi 450- °C, čerpadlová jímka — asi 560 °C.

   V případě - použití velkého chladiče s cirkulací 3000 t/h roztaveného- olova má rychlost - recirkulace 1800 t/h mezi prvním a- mezilehlým -stupněm za následek zvýšení teploty -olova -v mezilehlém stupni na cca- 495 až 500 °C.

   Vynálezu lze využít též pro- jiný druh rozstřikového· -chladiče, -u něhož jsou podél horní části chladiče umístěny dvojice trysek za účelem vyvození proudů rozprášené kapaliny -vzájemným narážením proudů -roztaveného olova na sebe.

   VYNÁLEZU _; nek roztaveného -olova v každém stupni chladičové komory a- recirkulační systém provedení -olova mimo -chladicí komoru přes chladicí -systém a zpět do jiné části -komory, vyznačující se tím, že dále -obsahuje -přídavná vedení (9, 14, 15, 16) pro dopravu olova z prvního stupně do -mezilehlého -stupně komory -chladiče.
6. 6. Zařízení podle - bodu 5, vyznačující- se tím, že- přídavná -vedení (14, 15, 16) pro -dopravu olova jsou vedena -stěnou přepážky (7), umístěnou mezi - první a - -mezilehlý stupeň komory chladiče.
7. 7. Zařízení podle bodu -6, -vyznačující se tím, že přídavná vedení (15, 16) pro dopravu -olova -jsou připevněna na* stěně přepážky (7) na straně přivrácené k prvnímu -stupni komory -chladiče.
8. 8. Zařízení- podle bodů 5 až 7, vyznačující se tím, že- mezilehlý -stupeň chladiče je opatřen přídavnými vytápěcími prostředky.
9. 9. Zařízení podle bodů 5 -až 8, vyznačující se tím, že mezilehlý stupeň je -opatřen -obalem z izolačního materiálu.