DE14497C - Vorrichtungen zum Chargiren, zum Vorwärmen der Beschickung und zur Kondensation der Zinkdämpfe an Schachtöfen zur Zinkgewinnung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Die Schachtretorte setzen folgende Bestandtheile zusammen:

A ist der mit der bei Schmelzschächten gewöhnlichen unteren Gebläseluftzuführung bei a versehene, die Zuführung der zu verhüttenden gemahlenen, nach Bedarf gerösteten oder nur getrockneten Materialien (die Möllerung) bei b erhaltende, zur Reduction und Schmelzung bestimmte untere Theil.

B ist ein über A befindlicher, die durch die Vorgänge in beiden erzeugten gas- und dampfförmigen Producte bei c zu den Condensations-■ vorrichtungen ableitender Raum, dient zugleich als zwischen A und c gelegte Neutralisationszone und Staub fang und bildet den Weg, auf welchem A das Brennmaterial zugeht.

C ist ein mit B verbundener Füllschacht für das Brennmaterial, wobei ein mit Wechselverschlufs versehener Aufgebekasten d das Entweichen von Zinkdämpfen verhindert, und im Deckel desselben sich nur eine so grofse Oeffnung vorfindet, dafs dort die aus dem Brennmaterial ausgetriebene Feuchtigkeit entweichen kann.

D D sind Füllschächte zur Aufnahme der Möllerung. Sie sind auf einen gufseisernen Rahmen ν gestellt, an welchem auch den den Boden bildenden und mit Schiebern versehenen Trichtern e ein fester Halt gegeben wird.

E ist ein die Füllschächte C und D D umfassender, das Vorwärmen ihres Inhalts bezweckender Flammofen, wodurch diese Theile eine retortenähnliche Behandlung erfahren, - und hat E in gleicher Weise auch auf die Decke von B und c, sowie auf diejenige des Condensationsraumes zu wirken.

Mit dieser Construction verbinden sich folgende weitere Einrichtungen:

In die bei b über dem Reductions- und Schmelzraum A zur Zuführung der Erze befindliche Oeffnung ist ein Chargirkasten F eingesetzt, welcher mit den Füllschächten D mittelst an e angesteckter Verlängerungen e e in Verbindung gesetzt ist. Aus dem so von D aus versorgt werdenden Chargirkasten wird das Material in A durch eine Anzahl (drei bis vier) im Boden von F auf seine Länge angemessen vertheilte Oeffhungen entlassen. Zur Regulirung der an A abzugebenden Materialmenge dient ein durch eine Handhabe über den Ablauföffhungen beliebig zu stellender Schieber.

Für eine jederzeit mögliche Controle der Function von F ist damit ein Windkasten G verbunden, welcher, durch das Rohr u Gebläseluft zugeführt erhaltend, nach unten mit einem nach Bedarf verstellbaren und mit der unteren Vorderkante von F parallel liegenden Schlitz ausmündet. Die daraus abwärts geblasene dünne Luftschicht bildet vorn an der zwischen dem Chargirkastenboden und dem darunterliegenden Mauervorsprung belassenen Oeffnung einen dieselbe abschliefsenden durchsichtigen, und sowohl den jederzeitigen Zutritt unter F gestattenden , als auch ein Herausschlagen von Gasen dort verhindernden Luftverschlufs. Der den Mauervorsprung treffende Windstrom gleitet davon ab, und, dem Schacht sich zuwendend, trägt er noch zur besseren Zerstreuung der Erzcharge bei, und macht sich hierauf zur Höhererhitzung des bei b niedergehenden Brennmaterials auch nutzbar, q ist der Wallstein; zwischen diesem

und dem Tümpeleisen r ist der Abflufs für die Schlacke etc. Zur vollständigen Entleerung der hinter dem Wallstein angesammelten flüssigen Massen befindet sich am Boden von jenem eine Oeffhung. s sind mit dem zum Chargirapparat führenden Räume verbundene Maueröffnungen. In der Wand H ist der über h freiliegende Theil für ein mögliches Auswechseln mit einem abgesonderten keilförmigen Stück, event, zum Schutz gegen den Feuerangriff mit Wasserkühlung versehen.

Die die Schachtretorte bei c verlassenden Destillationsproducte treten in den dort anschliefsenden kammerartigen, mit vorderen Verschlüssen h versehenen Condensationsraum J. Von diesem nimmt den mittleren Theil eine auf einem aus Thon oder gufseisernen Stäben hergestellten Rost g ruhende Aufschüttung von gebrannten Thonballen, Chamottebmch, Koks τι. s. w. in geeigneten Stückgröfsen ein. Der nächste Zweck dieser Aufschüttung ist, den nach ihrem Eintritt in J mit den sie begleitenden Gasen sich abwärts wendenden Zinkdämpfen sofort möglichst viel Berührungsfläche zu bieten und ihre Verdichtung zu sichern. Da aber auf den Einflufs der Flächenvermehrung zur Bildung flüssigen Zinks mit Ausschlufs derjenigen von Zinkstaub, nur dann gerechnet werden kann, wenn die Zinkdämpfe beim Eintritt in die Verdichtungsräume von ihrer ursprünglichen Temperatur nicht schon zu viel eingebüfst haben, so hat die Aufschüttung auch noch zur Abscheidung eines nur so viel betragenden Theiles von J für den Eintritt der aus der Schachtretorte übergehenden Gase und Dämpfe zu dienen, dafs derselbe durch von aufsen zutretende Wärme hoch genug erhitzt werden kann, um zu der gewünschten Conservirung der Zinkdampftemperatur bis dahin, wo Gase und Dämpfe mit der Aufschüttung in Berührung kommen, wirksam beitragen zu können, und ist eine solche Erwärmung von aufsen hierbei, wie schon erwähnt, noch durch E gesichert. Es reicht dieser Raum nämlich bis vorn über J hinweg, und, am Ende mit den Kanälen k verbunden, werden die durch die Aufschüttung von J entweichenden und in k übergehenden Destillationsproducte mit Hülfe der bei i zutretenden Verbrennungsluft zur Feuerung von E auch verwendbar. Die entzündeten Gase folgen dem Zuge der Essen //. w sind vorn in E angebrachte Oeffnungen zur Zuführung von Luft, event, zum Vorlegen von Brennmaterial, m sind die Verbrennungsluft nach i leitenden Kanäle, η die gufseiserne Bodenplatte von J, darunter eine Feuerung p, ο die Abstichöffnung für das Zink, t Zugänge am unteren Theile von k.
Das der Schachtretorte Eigenthümliche ist: i. Es fallen bei der Schachtretorte der hohe Druck und die Sperrung der Zwischenräume, welches beides in einer aus wechselnden Lagen von Brennmaterial und Erz aufgeschütteten Schmelzsäule, zumal es dabei für die nöthige Vorbereitung auch höherer Schächte bedarf, unvermeidlich ist, weg, und wird dadurch die Anwendung so matter Gebläsewirkungen möglich, wie sie sich mit dem Wesen der Zinkdestillation besser werden vereinbaren lassen, als die stürmischen Vorgänge, welche in dem anderen Falle die zum Durchdringen erforderlichen, stark geprefsten Windmengen nothwendig hervorbringen müssen.

2. Die Combinirung des Schachtofenbetriebes mit Eigenschaften des Retortenbetriebes für die zur Begünstigung des Zweckes erforderliche gegenseitige Ergänzung. Es findet eine solche in der Weise statt, dafs bei den matten Gebläsewirkungen zum Betriebe der Schachtretorte den Resultaten in A aufser dem Beschickungsverfahren noch die von den oberen Einrichtungen ausgehenden Hitzeffecte zu Hülfe kommen, sowie durch ein gehöriges Zusammenwirken von dem bei b eingeblasenen Verschlufswind, der Erhitzung der Decke von B und J und einem wirksamen Vorwärmen der Koks in C, mit Hinzurechnung der durch die Gase und Dämpfe aus A auf B sich übertragenden erheblichen Hitze, sich in B leicht die genügend hohe Temperatur vorfinden wird, um den dahin emporgetragenen feinen Erzstaub so anzugreifen, dafs daran die Verteigung beginnend, er dem Brennmaterial anhaftend, nach A zurückgelangt.

Zur Inbetriebsetzung der .Schachtretorte wird nach dem gehörigen Abtrocknen und Vorwärmen aller Räume vorerst der Schacht mit Brennmaterial, als welches hier Koks angenommen ist, in der Weise gefüllt, dafs bei fehlenden Windformen, fehlendem Chargirkasten, fehlendem Aufgebekasten d und auch fehlendem Wallstein nach dem Durchbrennen der ersten Aufschüttung alle anderen Nachträge sich ebenfalls erst nach dem Durchbrennen folgen. Während dessen sind Wärmfeuer in J, p und E weiter zu unterhalten, und zeitweise die im Herde unter den Formen sich vorfindenden Koksrückstände zu entfernen. Ist der Schacht alsdann bis unter den Aufgebekasten d, welchen bis hierher eine, die Oeffnung von C nach Bedarf schliefsende Platte ersetzte, mit glühendem Koks angefüllt, so werden die Windformen eingesetzt und die Düsen eingelegt, bei b aber wird der der Chargiröffnung vor dem Füllen aufgelegte Verschlufs noch nicht beseitigt, weil zur noch genügenderen Erwärmung des Mauerwerks zunächst ohne Erz angeblasen werden soll. Es werden daher bei J auch nur die Vorsetzer h angebracht, der Rost mit der Aufschüttung dagegen ebenfalls noch weggelassen. Auch ist für den Wallstein vor der Hand nur ein leicht abräumbarer Verschlufs von Lehm nöthig, um das Vorziehen der durch einen kleinen Zusatz von Hohofenschlacke etc. sich reichlicher als

vorher einstellenden Rückstände zu erleichtern. Hat das ohne Erz stattfindende Anblasen seinen Zweck erfüllt, d. h. ist der nach der vorausgeschickten Angabe des der Schachtretorte Eigenthümlichen unter 2. zu beurtheilende Zeitpunkt für den Beginn der Zuführung von Erz eingetreten, so wird die Condensationskammer mit der Aufschüttung versehen, zu welcher bis zur näheren Feststellung etwa doppelte Faustgröfse und auch darüber betragende Stücke zur Verwendung kommen. Wie schon gesagt, sind zu der mit der Aufschüttung bezweckten Flächenvermehrung verschiedene Materialien gleich brauchbar, und wäre, um für mögliche Fälle der Anwesenheit von Koks nicht zu entbehren, davon über eine vorher von einem billigeren Material gegebene Aufschüttung eine Schicht nur auszubreiten. Nachdem auch b geöffnet worden, dort F eingestellt, der Windkasten C durch u mit der Windleitung verbunden und bei J alsdann die Vorsetzer h angebracht worden, so werden vor dem Einsetzen des Wallsteins noch einmal die Rückstände unter den Formen abgeräumt. Ist hierauf der Herd mit einer leichten Lehmdecke versehen und auch die Bodenöffnung am Wallstein durch Gestübbe verschlossen worden, so erfolgt das Wiederanlassen des Gebläses. Für die Unterhaltung des Feuers in ρ wird noch weiter gesorgt, bis auch dort die nöthige Wärme eintritt und der Raum zugesetzt werden kann. Da zum Stellen des Verschlufswindes von b noch keine Gelegenheit war, so ist dieses nach dem Anblasen jetzt die nächste Sorge, und wird dabei vorläufig nur auf den Windverschlufs allein Bedacht genommen, bis sich zu einer kräftigeren Gebläsewirkung dort ein bestimmter Anlafs bietet. Es folgt nunmehr die Verbindung der mit dem Erz schon vorher gefüllten Schächte D D mit F durch Anstecken der Verlängerungen ee an e, und werden von letzteren auch alsbald die Schieber gezogen. Der Chargirkasten füllt sich und bewirkt ein Vorziehen seines Schiebers den Erzablauf in den Reductions- und Schmelzraum, womit zugleich der Betrieb seinen Anfang nimmt. Die diesen angehende Verfahrungsweise betreffend, ist vorauszuschicken, dafs, wenn ein zur Verwendung kommendes Erz an sich nicht schon die Eignung zu der für einen guten Gang erforderlichen Schlackenbildung besitzt, nach den für die Reduction und Schmelzung von Erzen in Schachtöfen geltenden Regeln durch Gattirung verschiedener Erzsorten bezw. Anwendung von Zuschlägen den Mängeln abgeholfen werden mufs. Auch geben diese Regeln das in Betreff der Windformen und des Herdes zu Beobachtende an, sowie mit dem gewöhnlichen Hohofenbetriebe ferner übereinstimmt, dafs anfänglich nur mit einem Dritttheil und darunter des nach Mafsgabe der Brennmaterialgüte anzunehmenden erreichbaren Schmelzbedarfs an Erz vorgegangen werden kann, und dafs zur erfolgenden Vermehrung die zu beobachtenden Betriebserscheinungen stets das Anhalten bieten müssen. Da bei dem angewendeten Beschickungsverfahren sich in der Schmelzsäule niemals gröfsere Mengen Erz vorfinden können, so mufs der, einem sich zu hoch ergebenden Ablauf vom Reservoir folgende geringere auf den Gang schon in kurzer Zeit corrigirend einwirken, event, ist ein periodisches Aussetzen der Erzeinstreuung zu Hülfe zu nehmen. Anläfslich der bei den Formen a einzuführenden Luftmenge liegt dafür die Controle natürlich in J. Sowie allgemein nur erhitzte Gebläseluft beim Schachtofenbetriebe zur Anwendung kommt, ist sie auch hier kaltem Winde vorzuziehen. Ein promptes Nachfüllen von C und DD und die Vermeidung feuchter Koks dabei werden zur Sicherung der in B erforderlichen Temperatur wesentlich beitragen. Der Function des Chargirkastens F mufs stete Aufmerksamkeit zugewendet sein, weil trotz des nicht zu unterlassenden Bedeckens der Füllschächte D D mit Drahtnetzen zum Zurückhalten gröfserer Erzstückchen etc. eine Nachhülfe mit einem Häkchen bei den Durchlafsöffnungen aus anderen Ursachen noch erforderlich werden könnte, oder bei b auch mögliche andere Vorkömmnisse zu beachten wären. Sowie das Ablassen des Zinks nur zur festgesetzten Zeit erfolgen wird, wird eine ähnliche Ordnung sich für die Erneuerung der Aufschüttung von J empfehlen. Selbstverständlich darf die saugende Wirkung der Essen // sich nicht auf J erstrecken, damit dort die Spannung der Gase nicht alterirt werde, und ergeben auch die sonstigen Erfordernisse beim Betriebe der Schachtretorte sich von selbst.

Das Beschickungsverfahren in Verbindung mit der retortenähnlichen Behandlung der oberen Schachttheile bietet die Möglichkeit zu einer in gegebenen Fällen gewünschten Verminderung der auf der Zeichnung angegebenen Schachtretortenhöhe durch Verminderung derjenigen von A. Ebenso begegnet eine Vermehrung der Höhe der Schachtretorte Schwierigkeiten nicht.

Soll aus dem in der Schachtretorte zu verhüttenden Material das darin enthaltene Zink nicht flüssig, sondern oxydirt gewonnen werden, so fällt J weg und finden dafür die zur Herstellung eines solchen Products erforderlichen bekannten Einrichtungen Anwendung.

Claims (1)

1. Pa tent-An spruch:

   Vorrichtungen zum Chargiren, zum Vorwärmen der Beschickung und zur Condensation der Zinkdämpfe bei Schachtöfen zur Zinkgewinnung, bestehend in den Theilen Dv e G Fb und p'JE.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.