NO149455B - Merkelapp for bagasje - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til elektrotermisk fremstilling av sink og bly og ovn til utførelse av fremgangsmåten.

Den foreliggende oppfinnelse angår reduksjon av sinkmalmer eller andre sinkoksydholdige stoffer eller blandinger av sink- og blymatøier for fremstilling av metaller ved hjelp av varme utviklet fra elektrisk energi.

Der er kjent ovner til elektrotermisk

reduksjon, hvor den charge som skal reduseres, virker som elektrisk motstand, og hvor der ikke finner sted noen smeit-ning av reststoffene fra reduksjonen.

Slike ovner har en rekke ulemper:

Da reststoffene ikke skal smeltes, kre-ves der en relativt lav reduksjonstempera-tur, så reduksjonshastigheten blir relativt lav og ovnene derfor må ha et stort rom-innhold. Videre vil reststoffene ofte inne-holde betydelige mengder metall i ikke-redusert tilstand.

For å lette en reduksjon uten smelt-ning er det ofte nødvendig å forbedre de fysiske egenskaper av chargen ved å ut-sette den for en kostbar forbehandling.

Det er videre kjent å anvende varmen

fra en elektrisk lysbue til oppvarmning av chargen. I dette tilfelle blir reststoffene smeltet, men man støter på forskjellige vanskeligheter ved utførelsen av be-handlingen, f. eks. vanskeligheter som

skyldes dert meget høye temperatur som hersker i nærheten av lysbuen.

Den foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte til fremstilling av sink og bly ved reduksjon av sinkmalmer eller

andre sinkoksydholdige stoffer eller blandinger av sink- og blymalmer ved hjelp av varme som helt. eller delvis frembringes ved at elektrisk strøm passerer gjennom den faste charge, som virker som elektrisk motstand, og som hviler på et skikt av kornformet eller stykkeformet materiale, og fremgangsmåten er karakterisert ved at reduksjons-temperaturen holdes tilstrekkelig høy til å gjøre de ikke-gassformede produkter fullstendig flytende, og at all den smelte som fås på denne måte, tappes av fra det rom som opptar chargen, så snart den dannes, idet den tillates å strømme gjennom det korn- eller stykkeformede skikt ved tyngdekraftsvirkning, så der hindres ansamling av smelte som chargen ville flyte på.

Fortrinnsvis består det skikt av korn eller bruddstykker som chargen hviler på, av et materiale som er bedre elektrisk ledende enn selve chargen.

Oppfinnelsen går også ut på en ovn til utførelse av en fremgangsmåte som angitt ovenfor, hvor den nødvendige varme helt eller delvis frembringes ved hjelp av elektrisk energi, idet ovnen omfatter en beholder som er foret med varmebestandig materiale og inneholder chargen, samtidig som der i beholderen er anordnet elektroder slik at den charge som skal underkastes reduksjonsbehandlingen, virker som en motstand hvori den nødvendige varme-energi frembringes av den elektriske strøm etter Joules lov, og ovnen er i første rekke karakterisert ved at der er anordnet én eller flere hjelpe-varmekilder for å holde de forskjellige partier av ovnen på den forlangte temperatur.

Det er en fordel å utføre elektrodene av karbon, fortrinnsvis i form av grafitt.

Ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende be-skrivelse under henvisning til tegningen.

Av fordelene ved den foreliggende oppfinnelse kan der nevnes følgende: Når de ikke-gassformede reststoffer fra reduksjonsbehandlingen tillates å smelte, er det mulig å utføre reduksjonen ved en høy temperatur, noe som gir en høy reduk-sjonshastighet og tillater anvendelsen av relativt små ovner uten nedsettelse av kapasiteten.

Hvis de flytende reststoffer fjernes efterhvert som reduksjonsbehandlingen skrider frem, har de ingen skadelig innvirkning på den mekaniske stabilitet av chargen eller på den elektriske motstand og strømfordeling i denne.

Da varmen frembringes inne i chargen og absorberes av denne på stedet på grunn av den endotermiske karakter av de reak-sjoner den underkastes, unngår man ulemper med ikke beherskbare temperaturer eller uriktige og ofte for høye temperaturer som ofte oppstår i nærheten av elektrodene ved ovner som oppvarmes med en elektrisk lysbue.

I det følgende vil der under henvisning til tegningen bli beskrevet et ikke-begrensende utførelseseksempel på oppfinnelsen. Fig. 1 er et lengdesnit gjennom en ovn som er særlig egnet til reduksjon av sink-holdige oksydcharger. Fig. 2 er et tverrsnitt av ovnen på fig. 1.

Den på fig. 1 viste ovn har parallell-epipedisk ytterform og varmeisolerte vegger 9. Chargen plaseres i et rom 2 som dannes av et traug som er lukket ved endene ved hjelp av grafittelektroder 3, som er forbundet med ledningsnettet ved hjelp av grafittstaver 12.

Elektrodene 3 tjener til tilførsel av elektrisk strøm som passerer gjennom chargen, og denne virker som en motstand hvori der frembringes varme efter Joules lov.

Elektrodene er beskyttet mot oksyda-sjon og korroderende innvirkning fra chargen ved hjelp av et skikt 17 av kornformet grafitt, koks eller annet ledende materiale, som mates inn gjennom åpninger 18 som går gjennom taket av ovnen og er) lukket gasstett.

Den charge som skal reduseres, mates inn gjennom koniske åpninger 4 som ved sin øvre ende er lukket gasstett.

På tegningen er chargen vist hvilende på et skikt av kornformet eller stykkeformet materiale 5. Dette skikt er ikke av avgjørende betydning for oppfinnelsen, men det gjør det lettere for de flytende reststoffer fra reduksjonsbehandlingen å strømme nedad. Hvis skiktet 5 består av et materiale som er en bedre elektrisk leder enn selve chargen, vil det utgjøre en fore-trukken vei for strømmen og således oppvarmes mer enn chargen, så smeltingen av reststoffene og deres strømning nedover vil lettes. De smeltede stoffer strømmer videre fra reaksjonskammeret gjennom slis-ser 6, som er vist på fig. 1. Slissene over-spennes av broer 16 som er fremstillet av varmebestandig materiale, og som hindrer de ikke-smeltede materialer fra å fjernes sammen med de flytende reststoffer.

De flytende stoffer strømmer gjennom slissene 6 ned i en kanal 8 som er anordnet under det murverk som danner bunnen av trauget 2.

Kanalen 8, som skråner noe mot den ene eller den annen ende av ovnen, fører de flytende stoffer til en sump (ikke vist) utenfor ovnen. Denne sump tjener til de-kantering av eventuelt slagg og metall som inneholdes i væsken. Hvis det finnes nød-vendig, kan sumpen utformes som en lys-bueovn av den type som er alminnelig an-vendt ved jernfremstilling, og denne ovn kan tjene til raffinering av det rujern som vanligvis blir dannet av" det jern som er tilstede i de fleste sinkmalmer.

For å gjøre det lettere å bringe ovnen opp på vanlig driftstemperatur ved igang-setningen og for ved vanlig drift å kunne holde den nedre del av ovnen på en slik temperatur at de reststoffer som strømmer ut ved 6, forblir fullt flytende, er der i ovnens murverk anordnet kanaler 7 som inneholder en oppvarmningsmnretning.

Denne innretning kan f. eks. bestå av

en motstand av petroTkoks.

Fig. 2 viser en charge 1 som skal reduseres, og som inneholdes i et traug 2 foret med varmebestandig materiale med høy elektrisk motstand. Fig. 2 viser også kileformede staver 10 som kan strekke seg over hele lengden av ovnen, og som kan dekke kanalene 7 helt eller delvis. Stavene 10 tjener til å begrense overføringen av varme fra kanalene 7, som holdes på eri høy temperatur, til den øvre del av ovnen, som inneholder de gasser

(gassformet CO og Zn) som fremstilles ved

reduksjonsbehandlingen. Slike gasser sti-ger opp gjennom chargen ef ter hvert som

reduksjonsbehandlingen skrider frem,

kommer opp i den øvre del av ovnen og for-later denne gjennom en åpning 11 som

fører til en kondensator (ikke vist) hvor

den gassformede sink kondenseres til flytende form.

I praksis har det vist seg at det murverk 9 som danner veggene av ovnen, efter

en viss tid kan bli gjennomtrukket med

stoffer som øker veggens elektriske led-ningsevne. Det bør imidlertid unngås at

den motstand som utgjøres av chargen, blir

shuntet med en svakt ledende murvegg, og

det traug 2 som inneholder chargen, blir

derfor ikke anbragt i direkte berøring med

ovnens vegger, men forbundet med veggene bare via understøttelsesblokker, fremstillet av en fast varmebestandig masse 14,

og kilestavene 10, som under de herskende

driftsbetingelser ikke blir gode elektriske

ledere.

Endelig blir grafittstavene 12 og rørene

4 og 18 elektrisk isolert fra murverket 9

ved hjelp av isolerende hylser 13.

Kanalen 8 kan være slik utformet at

den samler opp de flytende produkter, som

derefter kan tappes av fra ovnen satsvis.

På fig. 1 er der vist en enfaseovn. Der

kan imidlertid også anvendes trefaseovner

omfattende tre enfase-elementer anordnet

i trekant, i stjerne eller på en rett linje.

Istedenfor de ovenfor beskrevne elektroder kan der anvendes hvilke som helst

andre innretninger til å føre strøm til

chargen.

Fig. 3 viser innlegg 15 av varmefaste

stener i den ene flate av elektroden i den

hensikt å redusere nedbrytningen av

grafitten.

Istedenfor den på fig. 3 viste anord-ning kan der også anvendes elektroder med

horisontalt strøminntak.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av

sink og bly ved reduksjon av sinkmalmer eller andre sinkoksydholdige stoffer eller blandinger av sink- og blymalmer ved hjelp av varme som helt eller delvis frembringes ved at elektrisk strøm passerer gjennom den faste charge, som virker som elektrisk motstand, og som hviler på et skikt av kornformet eller stykkeformet ma teriale, karakterisert ved at reduk-sjonstemperaturen holdes tilstrekkelig høy til å gjøre de ikke-gassformede produkter fullstendig flytende, og at all den smelte som fås på denne måte, tappes av fra det rom som opptar chargen, så snart den dannes, idet den tillates å strømme gjennom det korn- eller stykkeformede skikt ved tyngdekraftsvirkning, så der hindres ansamling av smelte som chargen ville flyte på.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at det skikt av korn eller bruddstykker som chargen hviler på, består av et materiale som er bedre elektrisk ledende enn selve chargen.

3. Ovn til utførelse av en fremgangsmåte som angitt i påstand 1 eller 2, hvor den nødvendige varme helt eller delvis frembringes ved hjelp av elektrisk energi, idet ovnen omfatter en beholder som er foret med varmebestandig materiale og inneholder chargen, samtidig som der i beholderen er anordnet elektroder slik at den charge som skal underkastes reduksjonsbehandlingen, virker som en motstand hvori den nødvendige varme frembringes av den elektriske strøm efter Joules lov, karakterisert ved at der er anordnet en eller flere hjelpe-varmekilder for å holde de forskjellige partier av ovnen på den forlangte temperatur.

4. Ovn som angitt i påstand 3, karakterisert ved at den beholder (2) som: inneholder chargen (1) som skal reduseres, selv er anbragt innenfor en om-slutning (murverk 9) som er tett overfor de gassformede produkter som frigjøres under reduksjonsprosessen, bortsett fra an-ordninger (åpning 11) til å lede gassene til en kondensator, og at beholderen holdes i avstand fra veggene av omslutningen ved hjelp av varmebestandige stener (kilesta-ver 10) som er massive eller satt sammen uten skjøter som ville forbinde beholderen med omslutningen.

5. Ovn som angitt i påstand 3 eller 4, karakterisert ved at der er anordnet en eller flere kanaler (8) for å tillate de flytende produkter som fås ved reduksjonsbehandlingen, å strømme ut av ovnen ved hjelp av tyngdekraften og inn i én eller flere ytre sumper, f. eks. for dekan-tering eller raffinering av produktene.