DE192575C

DE192575C -

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Publication number: DE192575C
Application number: DENDAT192575D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 192575 KLASSE 40 c. GRUPPE

LUDWIGGRUTERINVOLKLINGEN₅SaAr.

unter Druck.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. November 1906 ab.

Es ist schon mehrfach vorgeschlagen worden, die Verhüttung flüchtiger Metalle, z. B. des Zinks, unter erhöhtem Druck vorzunehmen, um das Verdampfen des Metalls zu verhindem. Zur Einführung in die Praxis ist keiner der Vorschläge gelangt, da sich deren Ausführung erhebliche Schwierigkeiten entgegenstellen.

Nach einem Vorschlag soll die Verhüttung

ίο .des flüchtigen Metalls unter Überdruck in Schachtofen vorgenommen werden. Die zur Reduktion' erforderliche Wärme wird hierbei durch Verbrennen von überschüssiger Kohle erzeugt. Da es nicht möglich ist, die Tempejatur in der ganzen Ausdehnung des Ofens gleichzuhalten, so wird es in diesem Stellen geben, die heißer sind, als dem jeweiligen Druck im Ofen entspricht. An diesen Stellen wird also ein Verdampfen des Metalls eintreten, wobei die Dämpfe mit größeren Mengen indifferenter Gase, den Verbrennungsprodukten der überschüssigen Kohle, gemischt werden. Die Folge davon ist, daß das Metall sich nicht in flüssigem Zustand kondensiert, sondern staubförmig ausgeschieden wird.

Bei einer Abänderung des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird die erforderliche Reduktionswärme im Schachtofen auf elektrischem Wege erzeugt. Auch hierbei besteht die Gefahr der Verflüchtigung eines Teils des Metalls, und zwar in der Nähe der Elektroden, deren Temperatur viel höher ist als die der übrigen Teile des Schachtofens.

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Ein weiterer Vorschlag bezweckt die Abscheidung von flüchtigen Metallen aus ihren Schwefelverbindungen durch Zuführung von flüssigem Eisen zu denselben in geschlossenen Gefäßen. Durch die Drucksteigerung, die die zunächst frei werdenden Metalldämpfe hervorrufen, soll die Verflüchtigung des restlichen Metalls verhütet werden. Auch hier tritt also eine Verdampfung von Metall ein, wenn auch nur im ersten Teil des Prozesses. Außerdem besteht die Gefahr, daß das auf IOOO und mehr Grad erwärmte Gefäß nicht dem Druck von mehreren Atmosphären standhalten wird. Dies trifft auch zu bei Verhüttung der Erze in Muffeln mit Außenheizung.

Vorliegende Erfindung bezweckt sowohl jede Verdampfung von Metall zu verhüten als auch das Gefäß, in dem der erforderliche Druck hergestellt wird, vor gefährlichen Beanspruchungen zu bewahren. Zu diesem Zwecke wird der zur Erhitzung dienende elektrische Ofen ganz in einen dicht schließenden Behälter eingesetzt und letzterer für die Schmelzoperation selbst mit einem komprimierten, für den Prozeß indifferenten Gase gefüllt. Man hat zwar bereits in solcher Weise Zersetzungen in sehr hoher Temperatur vorgenommen, hat aber den aus obigen Darlegungen ersichtlichen Vorteil, den eine derartige Einrichtung gerade für die Gewinnung oder Schmelzung leicht verdampfbarer Metalle, wie Zink, bietet, nicht erkannt. Auch hat man einen Lichtbogenofen hierbei verwendet, der jedoch einerseits wegen der schwierigen Dichthaltung des äußeren Be-

hälters, andererseits wegen der unbequemen oder mangelhaften Regelbarkeit der elektrischen Erhitzung nicht zu gebjauchen ist. Zur Erzeugung der . Wärme wird vielmehr ein Transformatorofen verwandt, der vollständig von dem Bebälter umschlossen ist, so daß nur die Enden des Spulendrahtes heraustreten, damit der elektrische Strom von außen reguliert werden kann. Die Wände des Gefäßes können gegebenenfalls gekühlt werden, desgleichen der Eisenkern und die Spule. Das Gefäß kann aus Metall, z. B. aus Eisen hergestellt sein, da in ihm keine Wirbelströme durch die im Ofen verlaufenden Kraftlinien erzeugt werden können.

Das Verfahren geht in folgender Weise vor sich, wobei als Beispiel an die Verhüttung von Zink gedacht ist. In die Rinne eines durch ein Gefäß vollständig eingeschlossenen Transformator-(Kjellin-) ofens wird bei geöffnetem Gefäßdeckel zunächst etwas flüssiges Zink und hierauf ein eventuell vorgewärmtes Gemisch von Zinkerz und Koks eingefüllt. Die Rinne wird darauf zweckmäßig durch ein den elektrischen Strom nicht leitendes Material abgedeckt, um die strahlende Wärme zurückzuhalten. Darauf wird die Beschickungsöffnung verschlossen und das Gefäßinnere mit einem komprimierten indifferenten Gas,

z. B. Kohlenoxyd, angefüllt. Durch Einschalten des elektrischen Stromes wird nun der Ofen in Tätigkeit gesetzt. Im Verlaufe des Prozesses wird der Druck im Gefäß j durch Erwärmung der vorhandenen und Neu- j bildung weiterer Gase noch steigen. Durch 35, Anbringen eines Sicherheitsventils kann jedoch das Auftreten von gefährlichen Pressungen vermieden werden.

Den Druck, bei dem der Hüttenprozeß vor sich geht, wird man so hoch wählen, wie die normale Festigkeit des Gefäßes zuläßt. Denn je höher der Druck ist, desto später verdampft das Metall, desto höher kann man die Temperatur des Prozesses halten und damit die Dauer des Prozesses abkürzen.

Die vorstehend beschriebene Anordnung läßt sich auch zum Einschmelzen von staubförmigen Metallen verwenden, da der Druck im Gefäß ein Verdampfen des Metalls verhütet und in dem indifferenten Gas eine Oxydation ausgeschlossen ist.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Gewinnung oder zum Einschmelzen leicht verdampfender Metalle unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung in einem Trans- j formatorofen stattfindet, der vollständig ■ von einem Behälter umschlossen ist, welcher mit einem komprimierten, für den Hüttenprozeß indifferenten Gas ausgefüllt wird.