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Verfahren zum Polen von Kupferbädern mit Kohlenstaub Bekanntlich erfolgt
die Raffination von Kupfer dadurch, daß flüssiges Rohkupfer zunächst durch Einblasen
oder Aufblasen von Luft einem Oxydationsprozeß unterworfen wird, wodurch die Verunreinigungen
in die Schlacke gelangen.. Nach Beseitigung der Schlacke wird das Bad. einem Reduktionsprozeß
unterworfen, um den vom Kupfer aufgenommenen Sauerstoff wieder zu entfernen. Das
wird dadurch bewirkt, daß Baumstämme in das Kupferbad getaucht werden, wodurch
das in dem Kupferbad eiithaltene Kupferoxydul reduziert wird.
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Dieses unter der Bezeichnung Polen seit Jahrhunderten bekannte Verfahren
verläuft naturgemäß sehr langsam. Mm hat deshalb schon versucht, dasselbe durch
Anwendung anderer Verfahren abzukürzen.
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So hat man z.B. Trommelöfen, welche zur Raffination benutzt werden,.
mit Düsen ausgestattet, durch welche man Kohlenstauh in das Bad einführt. Diese
Art zu arbeiten enthält indessen außerordentliche Nachteile.
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Abgesehen von den Schwierigkeiten, welche mit der Anbringung der Kohlenstaubdüsen.
im Ofenmantel verbunden sind, bedeutet auch die Einrichtung einer besonderen Apparatur
für die Kohlenstaubzufuhr eine wesentliche Verteuerung der ganzen Anlage.
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Der wesentlichste Nachteil dürfte ab-er der sein, daß die Mengenregelung
des zur Reduktion des Kupferoxyduls notwendigen Kohlenstaubs außerordentlich schwierig,
vielleicht sogar ganz unmöglich ist. Es liegt dies in 'der Natur der mechanischen
Einrichtung, die den KohIenstaub fördert. Damit beim Eintauchen der Düsen in das
Bad kein flüssiges Kupfer in die Düsen läuft, muß aus denselben. bereits kurz vor
dem Augenblick ihres Eintauchens der Kohlenstaub unter Druck ausströmen. Hierbei
geht naturgemäß, eine große Menge, Kohlenstaubs unverbraucht für den Reduktionsvorgang
verloren. Die Menke des verlorengehenden Kohlenstaubies wird im weiteren Verlauf
immer größer, da dem mit Überdruck schnell durch das Bad aufwärts streichenden Kohlenstauh
nur -wenig Zeit zur Reaktion mit dem Kupferoxydul verbleibt und man den einmal mechanisch
ins Fließen gebrachten.Kohlenstaubstrom nicht ins Stokken kommen lassen darf. Die
junverbrauchte Teilmenge wird im Verlaufe des Reduktiousvorganges auch relativ immer
größer, weil die Intensität der Reaktion mit dem geringer werdenden Gehalt des BadeA
'an Kupferoxyd"ul abnimmt. , ,
Hieraus erhellt ohne weiter,-es, daß der ganze
Reduktionsvorgang außerordentlich unübersichtlich ist.
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Dazu- kommt alsganzaußerordentlich wichtiger Umstand, daß der überschüssige
Kohlenstaub. im Ofen selbst zur Verbrennung nicht -genügend- Luft vörfindet, sondern
in die anschließenden heißen Teile der Gesamtanlage gelangt und dort ständig eine
große Explosionsgefahr bedeutet.
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. Es ist bereits zur Einführung von Legierungsbe#tandteilen
und von Flußmitteln in
schmelzflüssige Metallbäder vorgeschlagen
worden, den einzuführenden Stoff in Behälter zu füllen und letzteren an Stangen
be-
festigt in das Metallbad, einzutauchen.
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Die Erfindung besteht nun-in, der Anwendung dieser Arbeitsweise beim
Polen von Kupfer. I Das Verfahren besteht darin, daß an die an sich bekannten Polstämme
Behälter befestigt werden, welche mit Kohlenstaub gefüllt sind. Diese Behälter werden
mit Hilfe der Polstämme in das Kupferbad getaucht, worauf infolge geeign,#ter Einrichtung
der Biehälter der Kohlenstaub frei wird. Die B!ehälter können z. B. aus zu Ki#en
zusammengefügten Bohlen bestehen, die 'mit durch Kupferbleche verschlossenen Löchern
oder Schlitzen versehen sind. Die Kup5erb-leche schmelzen.schnell ab, iund
der Kohlenstaub wird frei.
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Will man verhindern, daß in ein und demselben Augenblick eine #Unerwünscht
große Menge Kohlenstaub frei wird, werden die Behälter in einzelne Abbeilt#ngen.
unterteilt und aus diesen der Kohlenstaub nach und -nach freigegeben. Letzteres
- kann z. B. dadurch -geschehen, daß die einzelnen Ahbeilungeh. mit Küpferblechen
verschiedener Dicke verschlossen. werden. Die-se Bleche schfnelzen wegen ihrer verschiedenen
Dicke zu verschiedenen Zeitpunkten ah, so daß der in. dem B.ehälter voihandene Gesamtkohleiistaüb.
nur nach und nach -in -Teilmengen in das Kupferhad gelangen kann.- Die- Behälter
können natürlich, auch, aus anderem. geeigneten Material und in anderer geeigneter
Weise bergestellt werden. Dadurch, daß die Behälter mittels -der steifen, sich nicht
abbiegtenden. Polstämme in die tiefsten Stellen des Bades gedrückt werden könn-en,
gelangt der Kohlen-Staub. an dieselben Stellen, wie ies durch die bekannten Düsen
erreicht wird, ohne jedoch die oben geschilderten mit den Düsen verbundenen Nachteile
zu bedingen.
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An Hand der Sclibpfproben wird der Sauerstoffgehalt des Bades
geschätzt und danach die indie Behälter und deren Ahteilungen, zu füllende Kohlenstaubmenge
bemessen, wodurch i. die bei der mechanischen Zufuhr des Kohlenstaubs durch Düsen
fehlende Mengenregelbarkeit erreicht wird, -
. 2. der Reduktionsvorgang
in dem beabsichtigten Tempo abläuft, - -
3, keine übermäßigen und unkontrollierbaren.
K.ohlenstaubmengen verlorengehen, # 4. die Gefahr von Koblenstaubexplosionen in
der sich an den Ofen anschließenden Anlage beseitigt wird.
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Bei mehrfacher Wiederholung der Kohlenstoffzugabe gelingt es, wie
Versuche gezeigt haben, den Sauerstoffgehalt des Kupferbades bis-auf'o,oo-60/6