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Ofen zur Gewinnung von Zink und Verfahren zum Betrieb des Ofens. Die
Erfindung betrifft einen Ofen zur Gewinnung von Zink aus seinen oxydischen Verbindungen
und bezweckt die Ermöglichung eines kontinuierlichen Betriebes ohne Beeinträchtigung
der entstehenden Produkte. Bei den bekannten metallurgischen Ofen mit ununterbrochenem
Betrieb erfolgt die Beschikkung des schachtartigen Ofenraumes in der Regel von oben.
Insoweit die entstehenden Metalle in flüssigem Zustande erhalten -werden, bietet
diese Beschickungsweise keine Schwierigkeiten, da sich das flüssige Metall unten
ansammelt und hier ohne Störung der von oben stattfindenden Beschickung abgezogen
werden kann. Wesentlich. anders verhält es sich aber bei der Verhüttung von Zinkerzen,
da das Zink aus diesen nicht in flüssigem Zustande, sondern in Dampfform entsteht.
Die Zinkdämpfe steigen aufwärts und begegnen hier den frischen Beschickungen. Infolgedessen
ergibt sich in der Vorlage aus den Zinkdämpfen nicht ein Regen von flüssigem Metall,
sondern der Zinkdampf schlägt sich nach, Art von Reif oder Schnee, also in Staubform,
nieder. Deshalb hat man in allen schachtartigen Ofen mit ununterbrochenem Betrieb
bisher bei der Verhüttung von Zinkerzen fast nur Zinkstaub erhalten und flüssiges
Zink nur in Gestalt von -wenigen Tropfen gewonnen. Hieran ist in der Praxis bisher
die Verhüttung von Zinkerzen durch ununterbrochenen Betrieb in einem schachtartigen
Ofen gescheitert.
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Bei einem Verfahren zur Ausscheidung von Zinkoxyd aus gewissen Rückständen
ist es ferner bekannt geworden, einen schachtartigen Ofen in ununterbrochenem Betrieb
von oben zu beschicken und die Gase unten abzusaugen, so .daß also hier die erzeugten
Dämpfe nicht mit der frischen Beschickung in Berührung kommen. Abgesehen davon,
daß es sich hierbei nicht um die Gewinnung von Zink, also nicht um Zinkdämpfe, sondern
um Zinkoxyd handelt, hat dieses Verfahren aber auch noch den Nachteil, daß die Dämpfe
nicht ihrem Bestreben folgend aufwärts steigen können, sondern daß eine besondere
Vorrichtung nötig wird, um sie unten entgegen ihrer natürlichen Bewegungsrichtung
abzusaugen. Dieses Absaugen ruft im Ofeninnern unvermeidlich einen Unterdruck hervor,
der bei Anwendung des Verfahrens auf die Verhüttung von Zinkerzen die Kondensierbarkeit
der entstehenden Dämpfe beeinträchtigen würde. Auch wird durch den Unterdruck im
Ofen dasEindringen falscher Luft begünstigt, so daß eine Oxydation eines Teiles
oder aller Zinkdämpfe hervorgerufen wird und Zinkstaub oder Zinkoxyd entsteht, -während
der Ofen tropfbar flüssiges Zink liefern soll.
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Die vorliegende Erfindung löst nun die Aufgabe, Zinkerze in ununterbrochenem
Betriebe in einem schachtartigen Ofen zu verhütten dadurch, daß die Beschickung
des zweckmäßig wie eine Muffel von außen beheizten Ofenschachtes von unten erfolgt,
während die entstehenden Zinkdämpfe oben abziehen. Die ständige Beschickung des
Ofens von unten läßt sich am besten dadurch ermöglichen., daß die Röstblende in
Gestalt von festen Briketts eingebracht wird, die von unten her einzeln in den Ofen
nachgeschoben werden.
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Es ist allerdings auch ein Zinkofen bekannt geworden, der von unten
her durch eine Förderschnecke beschickt wird, aber auch in diesem Ofen werden die
entstehenden Dämpfe von unten abgesaugt, woraus sich ebenfalls im Ofeninnern ein
Unterdruck ergibt, der zur Folge hat, daß zu dünne, kaum kondensierbare Dämpfe entstehen,
und der vor allen Dingen das Eindringen falscher Luft begünstigt. Auch hier erhält
man also in den Vorlagen Zinkstaub oder Zinkoxyd, nicht aber tropfendes, flüssiges
Zink, wie bei der Arbeitsweise
nach der vorliegenden Erfindung.
Es kommt noch -hinzu, daß bei diesem zuletzt erwähnten bekannten Ofen die unten
abgesaugten Destillationsprodukte durch die frisch eingebrachte Beschickung hindurchgehen
müßten, was praktisch kaum durchführbar sein dürfte.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf der Zeichnung in einem
senkrechten und in einem O_uerschnitt veranschaulicht.
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Der dargestellte Ofen besteht aus dem oben und unten offenen, im Querschnitt
zweckmäßig ovalen Reduktionsschacht A, der durch feuerfestes Mauerwerk a gebildet
wird. Diesen umgibt der Heizschacht B, der außen von dem feuerfesten Mauerwerk b
begrenzt wird und von dem Rauhgemäuer c umgeben ist. Die Versteifung des den Reduktionsschacht
bildenden Mauerwerks geschieht durch die vier längs verlaufenden Rippen d, die gleichzeitig
den Zweck haben, durch Unterteilung des Heizschachtes die Beheizung gleichmäßig
zu gestalten. Der ganze Ofen wird von der Grundplatte e getragen, die ihrerseits
auf den Säulen f ruht.
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Die beliebig erzeugten Generatorgase werden durch die doppelte Leitung
g und die öffnungen h dem Ofen zugeleitet und durch die Rippen d in je zwei Ströme
unterteilt. Das gleiche erfolgt mit der im beliebigen Rekuperator vorgewärmten Verbrennungsluft,
die über der Gaszuführung bei i in den Ofen tritt. Die brennenden Gase schlagen
im Heizschacht B abwärts, treten bei k unten aus dem Ofen, von wo sie zum Rekuperator
geleitet werden.
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Die im Reduktionsschacht entstehenden Zinkdämpfe verlassen den Ofen
bei L urid werden in Vorlagen aufgefangen.
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Den Ofenabschluß bildet eine eiserne Haube m, mit der der Rückstände-Abfallschacht
n verbunden ist. Der Reduktionsschacht selbst wird in .den Räumungspausen durch
den Schieber o abgedichtet.
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Der Ofen wird von unten her mit Briketts beschickt, die zweckmäßig
die Form des Schachtquerschnittes besitzen, um gleichzeitig einen unteren Abschluß
des Ofenschachtes zu bilden. Sie werden nacheinander von unten her durch die Hebevorrichtung
q in den Ofen eingeschoben und bilden in diesem eine Säule, die auf der ein- und
ausschiebbaren Tragvorrichtung p ruht.
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Diese Art .der Ofenbeschickung wird beispielsweise durch folgende
Ausgestaltung der Briketts und der Tragvorrichtung p ermöglicht. Die Tragvorrichtung
p besteht aus einer oder mehreren Schienen, die sich von der Seite her quer in den
Ofenschacht einschieben und herausziehen lassen. Jedes Brikett hat auf .der Unterseite
eine oder mehrere Quernuten, die beim Pressen der Briketts in einem Arbeitsgang
erzeugt werden und deren Tiefe etwas größer ist als die Höhe der Schienen Der Beschickungsvorgang
verläuft mit dieser Einrichtung in folgender Weise: Während die Beschickungssäule
auf der abgestützten Tragvorrichtung p ruht, wobei die die Tragvorrichtung bildenden
Schienen in den Nuten des untersten Briketts liegen, wird auf die Hebevorrichtung
q ein Brikett aufgelegt und die Hebevorrichtung in Gang gesetzt, bis sie das auf
ihr liegende Brikett so fest gegen die im Ofenschacht befindliche Beschickungssäule
preßt, daß letztere durch das neue Brikett getragen wird. Infolgedessen sind .die
Schienen der Tragvorrichtung p von dem Gewicht der Beschickungssäule befreit und
lassen sich leicht von der Seite her herausziehen. In die dadurch frei. gewordenen
Nuten des. bisher untersten Briketts werden aus dem Beschikkungsgut hergestellte
Formlinge eingeschoben, durch die verhindert «-erden soll, daß falsche Luft in den
Ofen gelangt, was geschehen würde, wenn die Brikettnuten nicht in dieser Weise ausgefüllt
sein würden. Hierauf wird die vorübergehend stillgesetzte Hebevorrichtung wieder
angelassen und hebt das neue Brikett samt der ganzen darauf ruhenden Beschickungssäule
so weit weiter, daß die Tragschienen p durch die Nuten des neuen Briketts eingeschoben
werden können. Hierauf werden die herausragenden Enden der Schienen abgestützt,
und die Hebevorrichtung wird heruntergelassen, so daß die ganze Beschickungssäule
wieder auf der Tragvorrichtung p ruht. Ein neues Brikett wird auf die Hebevorrichtung
aufgelegt und der Vorgang nach Maßgabe des Abbrandes der im Ofen befindlichen Beschickungssäule
immer wieder durchgeführt.