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Entzinkung flüssiger Schlacke durch Verblasen Bei allen bisher in
Schachtöfen ausgeführten Verfahren des Verblasens von zinkhaltigem Gut, insbesonders
Schlacken mit Brennstoffen auf Zinkoxyd, bewegt sich die Schlacke stets im Gegenstrom
zum durch den Verblasewind erzeugten Gasstrom. Nur an den Düsen findet eine geringe
senkrechte Einwirkung des Windes auf den Schlackenstrom statt.
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Solche Öfen werden in der Regel mit heller Gicht betrieben, die nur
zeitweise beim Begichten von Schlacke und Brennstoff dunkler wird.
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Es sind auch Vorschläge gemacht worden, die Schlacke in flüssigem
Zustand durch einen mit Koks gefüllten und heißgeblasenen Ofen behufs Entzinkung
laufen zu lassen.
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Ferner ist ein Verfahren des Verblasens von zinkhaltigem Gut in einem
Schachtofen durch waagerechte Einführung des Windes und Austritt an der gegenüberliegenden
Wand bekannt. Auch bei diesem nur für festes zinkhaltiges Gut anwendbarem Verfahren
treten die zinkoxydhaltigen Gase mit sehr hoher Temperatur aus.
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Das Arbeiten mit heller Gicht erfordert zur Abkühlung der zinkoxydhaltigen
Ofengase meist größere Kesselanlagen, um die in ersteren aufgespeicherte Wärme zum
Teil wiederzugewinnen, dann noch weitere Kühlung durch Luft, damit die Gase in elektrischen
Niederschlagsvorrichtungen oder in Sackkammern kondensiert und zurückgehalten werden
können. Beim Arbeiten mit bereits flüssiger Schlacke erhöht sich naturgemäß die
Temperatur der Ofengase noch beträchtlich.
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Die Ursache, weshalb trotz heller Gicht, basischen oder sauren Zuschlägen
zur Veränderung der Schlackenzusammensetzung und dadurch leichterer Austreibung
des Zinks die Entzinkung niemals praktisch vollständig ist und meistens
bei a bis 3 % Zinkrückhalt in den entzinkten Schlacken ihr Ende findet, liegt
darin, daß im Oberteil des Ofens schmelzende oder geschmolzene Schlacke ihrerseits
begierig das aus dem Ofenschacht austretende Zinkoxyd teilweise wieder absorbiert,
wodurch sich ein Gleichgewichtszustand herausbildet, der die vollkommene Entzinkung
verhindert.
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Nebenbei fließt bei diesen meist mit Wassermänteln ausgestatteten
Öfen ein größerer oder geringerer Teil der nicht oder nur teilweise entzinkten Schlacke
an den Wassermänteln herunter, wo infolge der Abkühlung die Entzinkung zum Stillstand
kommt und sich die schlecht entzinkte Schlacke der im Innern des Ofens gut entzinkten
beimengt und den Zinkgehalt der ausfließenden Endschlacke wieder erhöht. An den
Wassermänteln schlägt sich ferner Zinkoxyd nieder, das durch die abfließende Schlacke
wieder aufgelöst und in die Endschlacke entführt wird.
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Das vorliegende neue Verfahren beschreitet nun einen grundsätzlich
anderen Weg, bei dem
einmal die Absorption bereits gebildeten Zinkoxyds
durch nachfließende Schlacke ausgeschlossen wird, bei dem ferner eine Abkühlung
durch Wassermäntel vermieden und bei dem außerdem die überschüssige, in den Verbrennungsgasen
enthaltene Wärme zum größten Teil innerhalb des Ofens zur Vorwärmung der Brennstoffbeschickung
nutzbar gemacht wird.
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Es wird dies nach vorliegender Erfindung dadurch erreicht, daß die
den Ofen durchlaufende Schlacke nur auf einen Teil des Ofenquerschnitts verteilt
wird, was durch eine besondere Verteilungsvorrichtung geschieht, und daß sie auf
ihrem Lauf durch die Beschickungssäule nicht im Gegenstrom, sondern senkrecht oder
unter einem Winkel von dem durch die Winddüsen erzeugten Gasstrom getroffen wird.
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Die Winddüsen sind dabei grundsätzlich an einer parallel zum Schlackenstrom
laufenden Wand des Ofens auf der ganzen Wand entsprechend verteilt angebracht.
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Die Folge dieser Verblaseart ist, daß der aus der Schlacke ausgeblasene
Zinkdampf den Schlackenstrom sofort verläßt und in den von der Schlacke nicht durchflossenen
Ofenteil tritt, daselbst seine Wärme zur Vorerhitzung der Brennstoff- und Zuschlägeschicht
abgebend.
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Die flüssige Schlacke kommt auf diese Weise mit dem Mauerwerk des
Ofens oder bei Anwendung von Wassermänteln an der Düsenwand mit diesen nicht in
Berührung und kann sich dadurch auch nicht abkühlen.
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Die über die Brennstoffschicht auf diese Weise -verteilten und abtropfenden
Schlackenteilchen werden dadurch fortgesetzt bei ihrem Lauf durch den Ofen mehr
und mehr entzinkt. Da der Winddruck im Unterteil des Ofens höher als im Oberteil
ist, steigert sich auch die Temperatur der Schlacke ständig bis zu ihrem Austritt
aus dem Ofen.
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Der Ofen läßt sich naturgemäß in bekannter Weise auch mit vorerhitztem
Wind betreiben. Der Kaltwind kann dabei leicht in einem in den Verbrennungskanal
für die Ofengase eingebauten Röhrenapparat in bekannter Weise vorerhitzt werden,
wobei eine wesentliche Abkühlung der -Verbrennungsgase und Ersparnis an Brennstoff
erfolgt.
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Die Beschickung des Ofens erfolgt bei Entzinkung flüssiger Schlacken
lediglich mit Koks oder Anthrazit unter Zuschlag bekannter basischer oder saurer
Zuschläge, wie Kalkstein oder kieselsaurem Material zur Veränderung der Schlackehzusammensetzung.
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Aus der beiliegenden Zeichnung ist eine Konstruktionsart des Ofens
ersichtlich.
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In der Zeichnung bedeutet: a den Ofenraum mit der Beschickung, b Chargiertrichter
für die Beschickung, c wassergekühlte evtl. innen mit feuerfestem Material ausgekleidete
Schlackenverteilungsrinne, _d.,Schlackenzufluß vom Hochofen oder Schlackentransportgefäß,
e Lauf der Schlacke durch die Brennstoffschicht, f Winddüsen, g Stoßöffnungen für
Brennstoffbeschickung, lt Schlackenabstich, i Metallabstich für evtl. Metall,
wie Blei, Zinn oder Kupferstein, k Windzuleitung, L Austrittsspalt für die
Zinkgase, in Verbrennungskammer für die Zinkgase, 7a Austrittsrohr für die Zinkgase
zur Kühlung zum Saugzug und zur Zinkoxydniederschlagung, o Verteilungsspalte für
die Schlacke, P Kühlwassereintritt und q Kühlwasseraustritt in die Schlackenverteilungsrinne.
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Schnitt A-B ist ein Schnitt durch den Fluß der Schlacke durch den
Ofen, Schnitt C-D ist ein Querschnitt durch eine Düsenebene.
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Die Konstruktion des Ofens kann auch in anderer Form, z. B. als Rundofen,
erfolgen, z. B. derart, daß die Schlacke ringförmig auf den Ofenquerschnitt verteilt
und die Zinkgase in der Mitte abgeführt werden, wobei die Winddüsen um die ganze
Ofenwand auf ihrer Gesamtfläche anzuordnen sind.
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Das Verfahren wird wie folgt ausgeführt Nachdem der mit der obenerwähnten
Beschickung gefüllte Ofen durch die in der einen Wand befindlichen Düsen genügend
heiß geblasen ist, wird flüssige Schlacke in die wassergekühlte Verteilungsrinne
in möglichst gleichmäßigem Strom, dessen Menge von Querschnitt und Höhe des Ofens
abhängig ist, eingelassen. Die Schlacke fließt dann durch die in der Rinne ausgesparten
Spalten auf die heiße Beschickung und läuft allmählich durch die ganze Höhe des
Ofens auf dem für sie vorgesehenen Querschnitt.
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Durch Regulierung von Schlackenzulauf, Winddruck und Windtemperatur
kann der Gang des Ofens so eingestellt werden, daß die Schlacke an der Sohle des
Ofenschachtes praktisch völlig entzinkt abläuft. Die zinkhaltigen Gase durchdringen
dann seitlich die Beschikkungssäule, steigen in ihr außerhalb des Schlackenstroms
hoch und entweichen neben dem Beschickungstrichter in die Verbrennungskammer und
von da durch die Kühlung in den Niederschlagsraum.
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Sollen kalte Schlacken entzinkt werden, werden sie vorerst in einem
Schachtofen geschmolzen und dann in dem vorliegenden Ofen entzinkt.