DE853821C - Verfahren und Vorrichtung zur Erniedrigung des Diffusionswiderstandes in der Muffelbeschickung bei der Zinkdestillation - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Erniedrigung des Diffusionswiderstandes in der Muffelbeschickung bei der Zinkdestillation Durch das Patent 85o 669 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erniedrigung des Diffusionsxiderstandes in der Muffelbeschickung bei der Zinkdestillation unter Schutz gestellt, hei welchen nach Gier Ladung der Muffel in Längsrichtung derselben etwa itt der Mitte des Muffelquerschnitts ein langgestreckter, hochhitzebeständiger, gasdurchlässiger, gegebenenfalls einseitig geschlossener Ilöhlkörper eingeführt wird, dessen eines Ende vorteilhaft zu einer geschlossenen Spitze ausgebildet ist. Der Hohlkörper ist z. B. mit Öffnungen und/ oder Schlitzen versehen, die in seiner Wandung so gelagert sind, daB sie nicht durch einfallende Ofencharge verstopft werden.
• Weitere Versuche haben ergeben, daß die Durchführung dieses Verfahrens wesentlich einfacher und vorteilhafter möglich ist, wenn für die Entgasung des Muffelinhaltes nicht ein langgestreckter Hohlkörper in der 'Mitte des :#.iuffelquerschnitte§ eingeführt wird, sondern an der seitlichen Innenwandung der Muffel und gegebenenfalls auch an ihrer Grundfläche unVoder auf der Innenfläche der der Grundfläche gegenüberliegenden Muffelwand schlitzartige Kanäle angeordnet werden, durch welche die in der Muffel entstehenden, aus Zinkdampf und Kohlenoxyd bestehenden Gase entweichen können. Diese Kanäle sind mit einer solchen Ausbuchtung :bzw. einem solchen Böschungswinkel versehen, daß eine vollständige Ausfüllung mit Charge während der Beladung der Muffel nicht möglich ist. Die Charge kann infolge des Böschungswinkels der Kanäle nur ein kleines Stück in den Kanal eindringen, dessen der Eintrittsöffnung abgewandtes Ende leer bleibt, so daß die sich in der Muffel bildenden Gase durch die lunggestreckten Hohlräume in die Vorlage entweichen können.
• Die Anordnung der schlitzartigen Kanäle kann entweder in .der Weise erfolgen, daß man sich auf eine kleine Anzahl breiterer Kanäle beschränkt oder aber eine große Anzahl engerer Kanäle verwendet, deren Querschnitt wesentlich kleiner ist als die Körnung der Charge. Hierdurch wird ebenfalls eine Verstopfung der Kanäle verhindert. Bei ihrer großen Anzahl spielt es zudem keine Rolle, wenn wirklich einer oder der andere Kanal vorübergehend durch Charge verstopft wird. Die Anordnung der Kanäle 'kann bei stehenden Muffeln Anwendung finden. Durch Verwendung kleinerer Briketts als üblich lassen sieh alsdann größere Durchsätze erzielen.
• Die Reduktion des Zinkoxyds durch Kohlenoxvd in der Muffel wird durch das Gleichgewicht Zn O + C O ~ Zn + CO, beeinflußt. Durch das in der Muffelchargle sieh bildende gasförmige Zink wird die Reaktion beeinträchtigt, weil sich durch das gasförmige Zink das Gleichgewicht mehr nach der Zinkoxydseite hin verschiebt. Durch laufende Entfernung des gasförmigen Zinks werden deshalb günstigere Reaktionsbedingungen für den Prozeß geschaffen.
• Bei der Anordnung der Kanäle in der Muffelwandung läßt sich die Entfernung des gasförmigen Zinks noch günstiger erreichen, als wenn dieses durch einen etwa in der Mitte des Muffelquerschnitts eingeführten Hohlkörper geschieht, weil die Entfernung des gasförmigen Zinks zunächst in den Raumteilen der Charge erfolgt, in welchen die Zinkdestillation beginnt. Die in der Nähe der Muffelwandung befindlichen Teile der Charge nehmen die zur Einleitung der Reaktion erforderlichen Temperaturen am schnellsten an. Durch die in unmittelbarer Nähe der zuerst zur Reaktion gelangenden Chargenpartien liegenden kanalartigen Schlitze wird das gebildete gasförmige Zink sofort abgeleitet. Gleichzeitig wird durch die ständige Entfernung des Zinks aus den äußeren Teilen der Charge die Reaktion der nach der Mitte hin gelegenen Teile begünstigt. Infolgedessen lassen sich die Reaktionsbedingungen auch durch Verwendung von Chargen mit 'kleinerer Körnung als etwa 4 mm wesentlich verbessern.
• Der Zinkdestillation.sprozeß pflanzt sich, von der Muffelwandung aus beginnend, nach .der Mitte des Muffelinneren weiter fort, wobei durch die infolge der erleichterten Abdiffusion des Zinks nur sehr dünne Zinkatmosphäre die Gleichgewichtsbedingungen für die Reaktion besonders günstig sind. Am offenen Ende der Muffel sind die sdhlitzförmigen Kanäle geschlossen, damit die Gase nicht nach außen entweichen können. Die Gase treten innerhalb der Muffel an den nicht mit Charge belegten Partien der in den Muffelwandungen liegenden schlitzartigen Kanäle aus.
• Neben oder statt der au den Seitenwandungen und/oder der der Innenfläche der Grundfläche gegenüberliegenden Muffelwand angebrachten, an ihrem Ende glesc'hlosseneti, durch Sehlitze gebildeten Kanäle können an der Grundfläche der Muffel Kanäle bildende Vertiefungen angeordnet sein, die gegen den. Einfall der Charge durch eine Überdachung geschützt und am offenen Muffelende ebenfalls geschlossen sind.
• Die auf den Innenwänden der Muffeln angeordneten kanalförmigen Schlitze und Vertiefungen können auch in Muffeln mit glatter Außenfläche Anwendung finden. Von besonderem Vorteil ist es jedoch, für diesen Zweck Muffeln zu verwenden, deren äußere und/oder innere Wandung wellen-oder zackenförmig profiliert sind, wobei die durch die Profilierung entstehenden Rippen in Längsrichtung verlaufen. Hierdurch wird gleichzeitig mit der Herabsetzung des Diffusionswiderstandes eine Verbesserung der Wärmeiihertragung erreicht.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.
• Fig. i his 8 sind Querschnitte von Muffeln mit an der Außen- bzw. Innenwandung wellenförmigen, zackigen oder glatten Profilen bz«-. zackig profilierter Außengrundfläche; Fig. 9 ist die Seitenansicht des Endprofils einer Muffel; Fig. io ist ein Teilschnitt der Fig. 9.
• An den inneren Seitenwänden i der dargestellten Muffeln sind die schlitzartigen Kanäle 2 angeordnet, deren Ausbuchtung bzw. Böschungswinkel eine vollständige Ausfüllung mit Charge während der Beladung der Muffel unmöglich macht. An dem offenen Ende der Muffeln sind die schlitzartigen Kanäle 2 durch je eine Scheidewand 3 geschlossen. In den in den Fig. 3 und 6 dargestellten Muffeln sind außerdem am Boden je zwei Kanäle 4 angeordnet, über welchen sich ein Dach 5 befindet, das verhindert, daß diese Kanäle mit Charge ausgefüllt werden. Am .,",ustrittsen<1e der Muffel sind die Kanäle 4 ebenfalls geschlossen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.
2. Verfahren zur Erniedrigung des Diffusionswiderstandes in der Muffelbeschickung bei der Zinkdestillation gemäß Patent 85o 669, dadurch gekennzeichnet, daß das bereits bei der Einleitung der Reaktion in der Charge in unmittelbarer Nähe .der Muffel@,-än.de entstehende, gasförmige Zink durch längs der seitlichen Innenwandung der Muffel und gegebenenfalls auch an ihrer Grundfläche und/oder auf der Innenfläche der der Grundfläche gegenüberliegenden Muffelwand angeordnete, als Diffusionskanäle wirkende Schlitze abgezogen wird. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeiclitiet, daß an .den seitlichen Innenwandungen (i) stellender oder liegender Muffeln schlitzartige, an dem Austrittsende der Muffeln durch eine Scheidewand (3) geschlossene Kanäle (2) angeordnet sind, welche eine solcheAusbuchtung bzw. einen solchen Böschungswinkel besitzen, daß ihre vollständige Ausfüllung mit Charge während der Beladung der Muffeln nicht möglich ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB auf der inneren Grundfläche der Muffeln an ihrem Austrittsende geschlossene Kanäle (d) mit einem Dach. (5) zur Verhinderung ihrer Ausfüllung durch Charge angeordnet sind. .
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Außenwandungen und/oder die Innenwandung .der Muffeln glatt, wellenförmig, zackig oder zackig-asymmetrisch profiliert ist.