Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglej ra¬ finacji zanieczyszczonej miedzi w fazie stopionej, przy czym stopiona miedz w przestrzeni obróbki przeprowadza sie przez kilka .stref w przeciwpra- dzie do gazu opalowego, uwalniajac ja przy tym od zanieczyszczen, i przy czym do ostatniej, pa¬ trzac w kierunku przeplywu stopu, strefy reakcji doprowadza sie w stosunku niestechiometrycznym paliwo i gaz pierwotny zawierajacy tlen, dzieki których spalaniu wcbec braku tlenu powstaje re¬ dukujacy gaz opalowy, i przy czym nadto w stre¬ fie znajdujacej sie przed ostatnia strefa reakcyjna wywoluje sie dopalanie jeszcze nie spalonego pa¬ liwa, wspólprowadzonego w gazie opalowym, na drodze dodatkowego zasilania zawierajacym tlen gazem wtórnym. Sposób taki jest znany z opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec nr 2061308.Wskazany patent daje ochrone wydajnemu,-ciag¬ lemu procesowi rafinacji zanieczyszczonej miedzi w fazie stopionej.Postep techniczny i ekonomiczny osiagniety za pomoca tego procesu niejako wzywa do dalszego udoskonalenia na drodze optymalizacji w kierun¬ ku pelnoautomatycznego stepowania procesem. Te¬ mu jeszcze dalej idacemu ulepszeniu sposobu ra¬ finacji miedzi jednak przeciwstawialy sie dotych¬ czas trudnosci dokladnego, przynajmniej iloscio¬ wego opanowania procesów wymiany ciepla i ma¬ sy w mechanizmie reakcji faza gazowa — stopiony metal.Aby uczynic mozliwym pod wzgledem iloscio¬ wym tafcie opanowanie mechanizmu reakcji, bylo 5 potrzebne stworzenie i utrzymanie dajacych sie kontrolowac i odtwarzac, w kazdym przypadku wymuszonych stosunków konwekcji i wymiany masy miedzy gazem reakcyjnym a stopiona faza miedz/zuzel. io Celem wynalazku jest zatem ulepszenie sposobu rafinacji miedzi, omówionego w opisie patento¬ wym Republiki Federalnej Niemiec nr 2061388, zarówno pod wzgledem jakosciowym jak i iloscior wym na d'rodze dajacego sie sterowac przebiegu 15 reakcji.Osiaga sie to w sposobie, który wedlug wyna¬ lazku polega na tym, ze zasilanie przynajmniej gazem wtórnym prowadzi sie w taki sposób, iz najpierw doprowadza sie go jako gaz reakcyjny 20 do zetkniecia ze stopiona faza kapieli metalu, po¬ wodujacego zdefiniowane przenikanie masy do tej kapieli metalu, a dopiero nastepnie • doprowadza do spalania z gazem opalowym.Jako szczególnie skuteczny srodek techniczny 25 okazalo sie przy tym to, ze gaz wtórny, na drodze prawie prostopadlego nadmuchu w postaci co naj¬ mniej jednego, przez przyspieszajaca dysze, wzbo¬ gaconego w energie, strumienia gazowego na za¬ sadniczo odkryta powierzchnie kapieli metalu, do¬ zo prowadza sie do zetkniecia z ta kapiela, powodu- 1P8 871f jacego przenikanie masy gazu do kapieli metalu, zanim ten gaz wtórny spali sie z zawierajacym paliwo gazem opalowym.Ten srodek ma w zwiazku z wynalazkiem dla¬ tego tak wazne znaczenie, poniewaz strumien gazu wobec wypierania wyplywajacej warstwy zuzla przez kapiel metalu doprowadza sie do wymuszo¬ nego zetkniecia, o dajacym sie regulowac prze¬ plywie jednostkowym, przy czym w polu konwek¬ cyjnym cieklego metalu, wymuszonym w punkcie spietrzenia przez strumien gazu, nastepuje bardzo szybka a zatem dajaca sie sterowac wymiana masy.Dla jeszcze dalszego zoptymalizowania tego pro¬ cesu sposób wedlug wynalazku przewiduje ko¬ rzystna postac realizacji, polegajaca na tym, ze gaz wtórny wdmuchuje sie z tak duza energia strumienia, iz przeplyw laminarny zasadniczo to- Fusopodobnie rotujacy wokól wglebienia dmuchu, znajdujacego sie w punkcie spietrzenia strumie¬ nia, razem ze strumieniem gazu tworza jednostke reakcji o zdefiniowanym przenikaniu masy, ogra¬ niczona konwekcyjnymi stosunkami ukladu.Dzieki tym zabiegom uzyskuje sie optymalne, szczególnie szybkie a wskutek Wych,. przez zdefi¬ niowana energie wymuszonych rzedów wielkosci, nadajace sie do regulowania sposobu oraz dajace sie zdefiniowac przebiegi reakcji*.Poniewaz obecnie reakcja cieklej miedzi z ga¬ zami reakcyjnymi nastepuje juz glównie w obre¬ bie miejsca wglebienia w kapieli, spowodowa¬ nego spietrzeniem gazu, a wielkosc powierzchni w miejscu wglebienia daje aia mierzyc, a zaitem nastawiac i definiowac, to otrzymuje sie mozli¬ wosc ilosciowego sterowania stosunkami przeni¬ kania masy. W tym spoczywa nastepna ^ zaleta wynalazku w porównaniu ze znanym stanem tech¬ niki, a mianowicie w mozliwosci dajacego sie programowac sterowania procesem rafinacji mie¬ dzi. Przy tym nalezalo, w celu unikniecia wply¬ wów zaklócajacych, takich jakie moglyby wysta¬ pic przy zbyt silnym poruszaniu kapieli, zatrosz¬ czyc sie o to, zeby nie doprowadzic kapieli do wypryskiwania, gdyz po pierwsze wskutek tego zaklóconoby nastawiona równowage reakcji a za¬ tem nastawiony stan, i po drugie doszloby przy¬ najmniej lokalnie do przetlenienia kipieli z utwo¬ rzeniem tlenku miedziawego, a te oba przypadki sa niepozadane.Nastepna postac wykonania sposobu wedlug wy¬ nalazku przewiduje zatem, ze energie strumienia i odleglosc wylotu dyszy od powierzchni kapieli nastawia sie w zaleznosci od rodzaju stosowanego gazu reakcyjnego tak, zeby kapiel metalu nie wypryskiwala.^ Dalsze szczególy, cechy i zalety wynalazku wy¬ nikaja z .podanego jiizej opisu dzialania urzadze¬ nia piecowego do ciaglej rafinacjt miedzi, przed- stawionego na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia w przekroju piec rafinacyjny do przepro¬ wadzania sposobu wedlug wynalazku, a fig. 2 przedstawia w widoku perspektywicznym wylot dyszy ze strumieniem gazu, wyplywajacym na 1871 znajdujaca sie pod nim kapiel stopu miedzi z war¬ stwa zuzla.Fig. 1 ukazuje prostokatny piec do topienia 1, który scianami dzialowymi 2, 3, 4 jest podzielony 5 na trzy strefy reakcyjne 5, 6, 7 o ksztalcie wa¬ nien. W sciance dzialowej 2 znajduje sie rynna przeplywowa 9 dla stopionej miedzi. W strefie reakcyjnej 6 wskazano lustro kapieli 10, pod nim ciekla kapiel miedzi 11, a nad nim warstwe zuzla 10 12. Otwór 13 w scianie pieca sluzy do spuszczania zuzla 12 z utleniajacej rafinacyjhej strefy reak¬ cyjnej 6. W kierunku przeplywu miedzi, wpro¬ wadzonej w stanie cieklym przez wlot 14 do pie¬ ca 1, a przez ujscie 15 po oczyszczeniu piec opusz- 15 czajacej, próg 8 powoduje zatrzymanie zuzla przy krancu odplywu ze strefy reakcyjnej 6. Ciekla miedz mija ten próg 8 dzieki przeplywowi 16 przewidzianemu pod lustrem kapieli 10. Dajacy sie zamykac otwór 17 w scianie pieca strefy reak- 20 eyjnej 5 sluzy zarówno do sprawdzania jak i do zasilania substancjami stalymi, np. rudnym kon¬ centratem miedzi i/lub paliwem. Gaz odlotowy opuszcza piec 1 przez komin 19. W celu ogrze¬ wania jest na lezacej po stronie odplywu scianie 25 czolowej 18 umieszczony palnik 36. Podczas eks¬ ploatacji wprowadza sie do pieca 1 ciekla miedz surowa wlotem 14 i/lub rudny koncentrat miedzi i paliwo otworem 17. W strefie 5 nastepuje ogrza¬ nie masy do temperatury obróbki, odpowiadajacej 30 celowi nastepujacej kolejno rafinacji. W strefie 6 przez dysze 20 wdmuchuje sie zawierajacy tlen gaz reakcyjny, jako tworzacy wiazke, bogaty w energie strumien gazu 21, na powierzchnie ka¬ pieli 10 stopionej miedzi 11. Do regulowania ener- 35 gii dmuchu, a tym samym energii strumienia sluzy zawór dlawiacy 22 przy glowicy 23 dyszy 20.Wyraznie widoczne jest wglebienie dmuchu 24 w powierzchni 10 kapieli miedzi 11. To wglebienie dmuchu 24 ma postac wkleslej czaszy. Na jej brzegach cisnienie spietrzenia odwróconego stru¬ mienia gazu 21 wypycha warstwe zuzla 12 w ka¬ pieli metalu 11 na bok.. Zjawisko to jest rysun¬ kowo odtworzone na fig. 2 wedlug spostrzezen z badan. Widac tu wylot 25 dyszy 20, z którego wychodzi strumien gazu 21 i z wielka enezepa 45 trafia w warstwe zuzla 12 nad kapiela metalu 11» Dzieki spietrzeniu strumienia gazu 21 w obszarze odwrotu 26 zostaje odrzucona warstwa zuzla VL a na odkrytej powierzchni kapieli metalu 11 two¬ rzy sie „oko" 28, pod którym w kapieli metalu 11 50 powstaje wglebienie 24 o postaci Wkleslej czaszy, zaznaczone linda przerywana A—B. Odwrócony gaz wraca strumieniami 29 do otaczajacej przestrzeni..W zetknieciu ze strumieniem gazu 21 i pobudzona przez jego sile unoszenia, oraz pod wplywem wy- 55 poru na obrzezu wglebienia dmuchu 24 w stopie 11 powstaje potezna turbulencja kapieli w postaci torusopodobnej strefy przeplywu, zaznaczona przez wektory kierunku przeplywu 27.Na fig. 1 ukazano nadto w przestrzeni reakcyj¬ nej 7 dalsza dysze 30 do wdmuchiwania gazu re¬ akcyjnego na kapiel miedzi. Ta dysza 30 ma na swej glowicy 31 dwa przylacza 32 i 33, z ^których jedno, 32 przewidziano dla gazu nosnego, a drugie, 65 33 do dodawania paliwa, np. oleju, gazu ziem-108 871 nego, propanu, pylu weglowego lub innych. Za¬ wory dlawiace 34 i 35 umozliwiaja nastawiania cisnienia, a tym samym energii i jednostkowych przeplywów strumienia gazu.• Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ciaglej rafinacji miedzi w fazie sto¬ pionej, przy czym stopiona miedz w przestrzeni obróbki przeprowadza sie przez kilka stref w prze- ciwpradzie do gazu opalowego, uwalniajac ja przy tym od zanieczyszczen, i przy czym do ostatniej, patrzac w kierunku przeplywu stopu, strefy re¬ akcji doprowadza sie w stosunku niestechiome—• trycznym paliwo i gaz pierwotny zawierajacy tlen, dzieki spalaniu których wobec braku tlenu pow¬ staje redukujacy gaz opalowy, i przy czym nadto w strefie znajdujacej sie przed ostatnia strefa reakcyjna wywoluje sie dopalanie jeszcze nie spa¬ lonego paliwa, wspólprowadzonego w gazie opa¬ lowym, na drodze dodatkowego zasilania zawie¬ rajacym tlen gazem wtórnym, znamienny tym, ze zasilanie przynajmniej gazem wtórnym pro¬ wadzi sie. w taki sposób, iz najpierw doprowadza sie go jako gaz reakcyjny do zetkniecia ze sto¬ piona faza kapieli metalu (11), powodujacego zde¬ finiowane przenikanie masy do tej kapieli rne- 10 15 20 talu (11), a dopiero nastepnie doprowadza do spa¬ lania z gazem opalowym. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gaz wtórny, na drodze prawie prostopadlego na-, dmuchu w postaci co najmniej jednego, przez przyspieszajaca dysze (20), wzbogaconego w ener¬ gie, strumienia gazowego (21) na zasadniczo od¬ kryta powierzchnie (10) kapieli metalu (11), do¬ prowadza sie do zetkniecia z ta kapiela, powo¬ dujacego zdefiniowane przenikanie masy gazu do kapieli metalu (11), zanim ten gaz wtórny spali sie z zawierajacym paliwo gazem opalowym. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze gaz wtórny wdmuchuje sie z tak duza energia strumienia, iz przeplyw laminarny (27) za¬ sadniczo torusopodobnie rotujacy wokól wglebie¬ nia dmuchu (24), znajdujacego sie w punkcie spie¬ trzenia (26) strumienia (21), razem ze strumieniem gazu (21) tworza jednostke reakcji o zdefiniowa¬ nym przenikaniu masy, ograniczona konwekcyjny¬ mi stosunkami ukladu. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, 'znamienny tym, ze energie strumienia i 'Odleglosc wylotu dyszy (25) od powierzchni kapieli (11) nastawia sie w za¬ leznosci od rodzaju stasowanego gazu reakcyjnego tak, zeby kapiel metalu (11) nie wypryskiwala. 33 31108 871 11 6K li"'/ ¦"¦^h\ ,^-r-=- V* (i 7 I. /,'/• .27 X \ \ /¦¦; A; RSW Z.G. W-wa, Srebrna 16, z. 416-80/O — 100 + 20 egz.Cena 45 zl PL PL PL PL PL PL PL