fr/fo Przedmiotem wynalazku jest sposób re¬ dukowania materjalów zawierajacych cynk, szczególnie materjalów porowatych, zawie¬ rajacych cynk oraz srodki redukcyjne.Wytwarzanie cynku przez redukowanie tlenowych rud przy wysokich temperaturach odbywalo sie dotychczas prawie wylacznie w piecach destylacyjnych, posiadajacych pewna ilosc stosunkowo malych retort, któ¬ re byly polaczone na zewnetrznych kon¬ cach z malemi skraplaczami. Kazda retor¬ ta posiada tylko jeden otwór, zamkniety podczas redukcji zupelnie przez skraplacz.Para cynkowa, powstajaca z ladunku oraz reszta gazów przeplywaja w przyblizeniu poziomo zi retort przez skraplacz, podczas gdy odlociny ulatniaja sie na górnym kon¬ cu retort.Starano sie juz usuwac widoczne wady znanych pieców cynkowych, skladajacych sie z wiekszej ilosci retort o malej wydaj¬ nosci, Tak np. ustawiano te retorty piono¬ wo, celem zmniejszenia pracy przy nada¬ waniu i odciaganiu materjalu, a mianowi¬ cie doprowadzano materjaly do retort za- pomoca zórawia, umieszczonego nad niemi, podczas gdy odciaganie odbywalo sie dzie¬ ki wlasnemu ciezarowi ladunku, przyczem ruchomy czop lub inny narzad, uszczelnia¬ jacy dolny koniec retorty, wyjmowano.Stosowano równiez pracujace stale lub z przerwami sposoby, np. odbywajacy sie z przerwami przebieg luznego ladunku przy dzialaniu sily ciezkosci przez pionowa ru¬ re, zamknieta na dolnym lub wysypowym koncu wodnem zamknieciem, materjalem drobnym lub podobnym.Retorty ogrzewane zewnatrz i polaczo¬ ne ze skraplaczem, stosowane do wszyst¬ kich znanych dotychczas sposobów topieniamaterjalu cynkowego, posiadaly urzadze¬ nia, sluzace do zamykania wszystkich otwo¬ rów komory, za wyjatkiem otworu laczace¬ go retorte ze .skraplaczem. Takie narzady zamykajace uwazano za niezbedne, ponie¬ waz mniemano ogólnie, ze tylko tym spo¬ sobem para cynkowa moze dostac sie do skraplacza i mozna w ten sposób zapobiec doplywowi powietrza lub innych gazów, szkodzacych skraplaniu cynku, do komory redukujacej, a w dalszem nastepstwie do skraplacza.Zwlaszcza stosowano najrozmaitsze ro¬ dzaje narzadów zamykajacych konce re¬ torty, któremi odciagano pozostalosci. Za¬ mkniecie otworu nadawczego nie jest trud¬ ne, gdyz .stosunkowo zimny ladunek mie¬ sza sie natychmiast z tlenkiem cynku i zge- szczonym metalem, zamykajac doskonale ten otwór. Zarówno tlenek cynku, jako tez i metal zawarty w ladunku, odzyskuje sie w strefie redukujacej. Pozostalosci na od¬ ciagajacym koncu retorty sa zwykle lepkie i zuzlowate, przyczem przylegaja do scian komory redukujacej tak, ze w celu oczy¬ szczenia komory nalezy materjal ten cze¬ sto wyskrobywac, co znacznie utrudnia zamkniecie tego konca, wymagajac przy- tem ciaglego i stalego dozorowania, a co zatem idzie — duzych kosztów.Wszelkiego rodzaju mechaniczne na¬ rzady zamykajace, nie wylaczajac za¬ mkniec woda i materjalem drobnoziarni¬ stym, przeszkadzaja odwózce pozostalosci, przyczem koszty ich budowy i utrzymania sa wielkie, glównie zas z powodu wysokiej temperatury, zuzlowatosci i postaci pylu tych resztek. Uznajac te wady, starano sie uzyskac na innej drodze skuteczne za¬ mkniecie otworów, sluzacych do odciaga¬ nia, jako tez i innych otworów komory re¬ dukujacej. Próby wykazaly, ze jezeli gazy, powstajace w komorze redukujacej, zaopa¬ trzonej w pewna ilosc otworów doplywo¬ wych i odplywowych dla gazów, przeply¬ waja tylko do skraplacza, wtedy zbedne sa mechaniczne zamkniecia tych otworów, gdyz wtedy zapobiega sie stratom na cyn¬ ku. Próby te wykazaly równiez, ze srodki powodujace przeplyw gazów tylko do skraplacza zapobiegaja doplywowi powie¬ trza lub innych gazów do komory reduku- jacej w ilosciach niepozadanych ze wzgle¬ du na nastepujace skraplanie pary cynko¬ wej na metaliczny cynk, jako tez zezwa¬ laja na pozadany doplyw powietrza lub in¬ nego gazu w stosownem miejscu komory redukujacej.Osiaga sie to w ten sposób, ze otwór lub otwory komory redukujacej, które ma¬ ja byc otwarte, np. otwór sluzacy do odcia¬ gania pozostalosci, umieszcza sie na znacz¬ nie nizszym poziomie, niz odplyw odlocin, nie zawierajacych cynku ze skraplacza.W ten sposób w komorze redukujacej powstaje ciag do skraplacza, a wiec jakby dzialanie komina.Odpowiednie regulowanie tego komino¬ wego ciagu i nastepujace po nim regulowa¬ nie pradu gazów, wytworzonego przez ten ciag, umozliwia zapobieganie doplywu po¬ wietrza do otworów komory lub tez powo¬ duje doplyw powietrza lub innego stosow¬ nego gazu do komory redukujacej, a miano¬ wicie w ilosciach regulowanych i w miej¬ scach, ulatwiajacych redukcje, przyczem ciag ten nie stoi na przeszkodzie skraplaniu pary cynkowej.Ciag ten zalezy od róznicy wysokosci miedzy odplywem odlocin ze skraplacza a otworem, sluzacym do odciagania pozosta¬ losci, wzglednie innym otwartym otworem komory redukujacej, jako tez od tempera¬ tury, panujacej w komorze, skraplaczu, wzglednie w posrednich czesciach urza¬ dzenia. Absolutne cisnienie gazu i róznice tegoz powstajace podczas ruchu, jak rów¬ niez ilosc gazu, utrzymywana przy tej róz¬ nicy cisnien, zaleza od sumy oporów na jakie natrafia gaz podczas przeplywu przez urzadzenie. Przewazna czesc tych oporów z jednej strony oznacza i ustala wielkosc, - 2 -jako tez ksztalt komory redukujacej, skraplacza i posrednich czesci urzadzenia, a z drugiej strony porowatosc ladunku w kierunku ciagu gazu, Najodpowiedniejszem miejscem dla dozorowania i regulowania cisnien gazu w urzadzeniu, jest miejsce od¬ plywu odlocin ze skraplacza. Mozna tu sto¬ sowac nastawny narzad, stawiajacy opór przeplywowi gazu, np. mozna zaopatrzyc otwór ten w narzad dlawiacy i ustalic osta¬ teczny pozadany poziom, na którym umie¬ szczony jest otwór do wylotu odlocin. Od¬ powiednie regulowanie tego odciagu umoz¬ liwia regulowanie cisnienia w calem urza¬ dzeniu tak, ze gaz albo wcale nie doplywa, albo odplywa przez otwory komory reduk¬ cyjnej, lub tez do komory doplywa poza¬ dana i uzyteczna ilosc powietrza lub inne¬ go stosownego gazu.Ponizszy wynalazek dotyczy wiec re¬ dukcji materjalów porowatych, zawieraja¬ cych cynk i srodki redukujace, jako tez wytwarzania metalicznego cynku w komo¬ rze redukujacej, ogrzewanej z zewnatrz, polaczonej ze skraplaczem i zaopatrzonej oprócz tego w otwór, pozwalajacy na do¬ plyw i odplyw gazu, lub tez w kilka ta¬ kich otworów. Wynalazek polega na temf ze powstajace gazy doplywaja do skrapla¬ cza dzieki regulowanemu ciagowi komino¬ wemu. W tym celu odplyw odlocin ze skraplacza umieszcza sie znacznie wyzej od otworu, wzglednie otworów komory redu¬ kujacej. Ciag kominowy reguluje sie w pierwszej linji z grubsza, zmieniajac rózni¬ ce poziomów pomiedzy skraplaczem a o- twbrami komory redukujacej, sluzacemi do doplywu i odplywu gazów, lub, jezeli fest to pozadane lub konieczne, zmieniajac dokladniej ostateczna wysokosc rury od¬ plywowej dla gazu, sluzacej do odprowa¬ dzania odlocin ze skraplacza. Dalszy cel wynalazku, a mianowicie regulowanie pra¬ du gazu, wytworzonego przez regulowany ciag kominowy, osiaga sie zmieniajac opór przeciw przeplywowi tych gazów przez ka¬ nal tworzacy komin tak, ze rzeczywista róznica cisnienia, ze wzgledu na cisnienie zewnetrzne, moze byc utrzymywana na o- znaczonych przedtem wysokosciach w jed- nem miejscu urzadzenia, lub w kilku ta¬ kich miejscach. Wysokosci róznicy cisnien otrzymuje sie przez ustawianie i regulo¬ wanie oporu przeciw przeplywowi gazów, powstajacego w ostatniej czesci odciagu odlocin. Regulowanie ciagu kominowego i pradu gazów, wytworzonego przez ten ciag, zapobiega doplywowi i odplywowi gazów przez otwory komory lub umozliwia odpro¬ wadzanie do komory powietrza lub innego gazu, w ilosciach regulowanych.Bardzo korzystnem jest stosowanie cia¬ gu kominowego, powstajacego przy róznicy wysokosci 7,5 m i wyzej. Mozliwa wpraw¬ dzie jest równiez praca przy stosowaniu ciagów powstajacych przy róznicy pozio¬ mów tylko 2f4 m; prad gazów, wytwo¬ rzony przy tym ciagu, daje sie jed¬ nak trudno regulowac przy normalnych stosunkach ruchu. Materjal powinien byc przytern tak porowaty, a opór, na jaki napotykaja gazy w skraplaczu i przewo¬ dach, tak nieznaczny, ze do regulowania moze sluzyc zwykle urzadzenie dlawiace (np. klapa, suwak lub zawór motylkowy), umieszczone w rurze prowadzacej ze skra¬ placza w atmosfere. Narzad zamykajacy znajduje sie na nadawczym koncu retorty, gdyz budowa tego rodzaju moze byc doko¬ nana przy pionowych retortach tylko z ma- lemi trudnosciami, wzglednie bez trudno¬ sci. Otwór do odciagania pozostalosci jest otwarty, wyjawszy czesciowe zamkniecie go przez odprowadzane suche pozostalosci tak, ze pozwala normalnie na doplyw i od¬ plyw gazu. Dozorowanie i regulowanie tego doplywu i odplywu osiaga sie przez dozo¬ rowanie i regulowanie przeplywu gazu, wy¬ tworzonego przez regulowany ciag komi¬ nowy. Przy wytwarzaniu wielowartoscio- wego cynku z mala zawartoscia olowiu, na¬ lezy doprowadzac do komory oznaczoneilosci takich redukujacych gazów, jak wo¬ dór, tlenek wegla lub gazów powstajacych przy ogrzaniu palnych olejów lub podob¬ nych materjalów. Jezeli jednak zawartosc olowiu w cynku nie odgrywa zadnej roli, korzystnem jest niekiedy doprowadzacie do komory pewnych ilosci powietrza.Na rysunku przedstawione sa dwa przy¬ klady wykonania urzadzen, nadajacych sie do przeprowadzenia sposobu wedlug wy¬ nalazku. Fig. 1 pokazuje w przekroju pio¬ nowym piec z pozioma retorta, a fig. 2 — w przekroju podluznym piec z ruchomem o- gniskiem.Piec przedstawiony na fig. 1 posiada cylindryczna pionowa retorte 10, wykona¬ na z cegiel. Retorta 10 podparta jest tylko na dnie i zreszta niepolaczona z piecem.Jest ona otoczona nagrzewnia 11 pieca, skladajacego sie z zewnetrznej stalowej o- slony 12, warstwy sproszkowanego weglika krzemowego 13, posredniej warstwy 14, z jednej lub kilku warstw ogniotrwalych ce¬ giel i wewnetrznej wykladziny 15 z ognio¬ trwalego materjalu. Dozorowanie i regulo¬ wanie temperatury odbywa sie zapomoca pyrometrów 16, umieszczonych w otworach scian pieca.Do opalania pieca sluza gorace produk¬ ty spalenia gazowego paliwa lub tez kazdy inny dowolny rodzaj opalania. Gaz palny doprowadza sie z glównego przewodu 17 pewnej ilosci pionowych kanalów 18 reku- peratora 19, umieszczonego w piecu obok nagrzewni 11. Tym samym sposobem do¬ prowadza sie powietrze przez pewna ilosc kanalów rekuperatora. Palne gazy i powie¬ trze doplywaja z kanalów rekuperatora do górnej czesci nagrzewni, plyna wzdluz re¬ torty 10 wdól do odciagu 23 na dnie na¬ grzewni 11, a nastepnie przez pionowy ka¬ nal 24 do górnego konca rekuperatora. Po¬ ziome sciany 25, umieszczone w rekupera- torze, powoduja zygzakowata droge gazów do odciagu 26 i komina 27.Nagrzewnia 11 spoczywa na metalowej plycie 28, ulozonej na fundamencie beto¬ nowym 29. Pomiedzy retorta a plyta 28 miesci sie warstwa materjalu izolujacego 20. Plyta 28 posiada bezposrednio pod re¬ torta centralny otwór o srednicy równej w przyblizeniu srednicy w swietle retorty.Przedluzeniem retorty jest metalowy jej koniec 30, w postaci krócca, umocowany do dolnej powierzchni plyty 28, i zaopatrzony na koncu w blaszana tuleje 31, przesuwana w kierunku pionowym. W pewnem oddale¬ niu od dolnej krawedzi krócca 30 i bezpo¬ srednio pod nia znajduje sie obracalny stól 21, który przy obrocie umozliwia wraz z lopata 22 odprowadzanie pozostalosci z dna retorty. Ponad zewnetrznym obwodem stolu znajduje sie staly pierscien 22', u- trzymujacy na stole pozostalosci, nie prze¬ szkadzajac jednak odgarnianiu ich lopata 22. Pozostalosci dostaja sie ze stolu 21 na urzadzenie transportujace.Górna czesc retorty przechodzi przez górna pokrywe pieca nazewnatrz i zaopa¬ trzona jest w lany cylinder 32, wykonany najkorzystniej ze stopu niklu, chromu i ze¬ laza. Pomiedzy pierscieniem ze specjalnych ogniotrwalych cegiel, zastosowanych w gór¬ nej czesci pieca, a cylindrem 32, umieszczo¬ na jest wieksza ilosc pierscieni ze zwy¬ klych ogniotrwalych cegiel 33, zapobiega¬ jacych bezposredniemu zetknieciu sie ce¬ giel ogniotrwalych pieca z metalem. Cylin¬ der 32 otoczony jest warstwa stwardnialej pasty weglowej 34, znajdujacej sie w me¬ talowym cylindrze 35, otoczonym masa z drobnego wegla lub tez odpowiednio izolo¬ wanym w inny sposób. Cylinder 32, wraz z warstwa pasty weglowej 34, spoczywa wiec na szczycie retorty 10 tak, ze moze sie wraz z nia poruszac. Warstwa drobnego wegla, umieszczona przy dolnym koncu cy¬ lindra 32, nadaje sie do wykonania rozla- czalnego polaczenia retorty z otworem, znajdujacym sie na górnym koncu pieca i sluzacym do przeprowadzenia retorty.Górna czesc cylindra 32 posiada urza- — 4 —dzenie nadawcze, skladajace sie z odwró¬ conego leju 40 i ruchomego czopa 41. Prze¬ strzen pomiedzy lejem a cylindrem wypel¬ niona jest stwardniala pasta weglowa 42 i warstwa drobnego wegla 43, w której spo¬ czywa krawedz nakrywy 44.Metalowy cylinder 32 posiada dwa boczne otwory odciagowe dla gazu 45, w których umieszczone sa grafitowe rury 46, prowadzace do skraplacza. Na rysunku przedstawiony jest tylko jeden skraplacz.Polaczenie odciagu gazu retorty 10 ze skraplaczem lub inna czescia urzadzenia, stala ze wzgledu na rozciagajaca sie i kur¬ czaca sie retorte, musi umozliwiac te wzgledne ruchy. Osiaga sie to przy piecu przedstawionym na fig. 1 w ten sposób, ze odciag laczy sie ze zgeszczaczem, wzgled¬ nie — odlacza sie od niego dopiero po roz¬ grzaniu, wzglednie po ochlodzeniu retorty.Wielorurowy skraplacz, przedstawiony na fig. 1, sklada sie z komory 47, sluzacej do rozdzielania gazu i zbierania stopione¬ go metalu. Komora ta, polaczona z odcia¬ giem 46 retorty, wykonana jest z próznego cylindrycznego grafitowego bloku, nieco na¬ chylonego ku koncowi zewnetrznemu. Na szczycie komory 47 znajduje sie zgeszcza- jaca wieza, skladajaca sie z wiekszej ilosci pionowych rur lub kanalów 49, polaczo¬ nych z komora. Rury te wykonane sa z we¬ gla i posiadaja wewnetrzna srednice okolo 2,5 do 7,5 cm; ich dolne konce umieszczone sa w odpowiednich otworach bloku grafito¬ wego, tworzacego komore 47. Przestrzenie pomiedzy rurami 49 wypelnione sa stward¬ niala pasta weglowa 50. Wieza i blok grafi¬ towy otoczone sa masa drobnego wegla 51, znajdujaca sie w oslonie metalowej 52.Skraplacz spoczywa zapomoca wózka 48 na szynach, znajdujacych sie na górnej po¬ krywie pieca, co umozliwia ruch skrapla¬ cza ku otworowi 46 lub w strone przeciw¬ na.Konce rur, któremi uchodza gazy, przy¬ sloniete sa blaszana nakrywa 53, której dolne krawedzie spoczywaja w warstwie drobnego wegla 51. Nakrywa ta posiada, o- twór, w którym umieszczona jest pionowa odplywowa rura 54, zaopatrzona w suwak lub inny narzad dlawiacy. W nakrywie 53 znajduje sie urzadzenie 56, na które dziala cisnienie, i które polaczone jest z manome¬ trem 57, jako tez i z urzadzeniem rejestru- jacem 58. Na dnie komory 47, a mianowi¬ cie na stronie przeciwleglej doplywowi ga¬ zu, znajduje sie spustowy otwór 59 do sto¬ pionego cynku, zamkniety normalnie grfrfl- towym czopem 60, umieszczonym na draz¬ ku 61, oraz zewnetrznym czopem 62 zjgli- ny ogniotrwalej lub z podobnego materfaLuL Wytwarzanie cynku odbywa sie w uraa- dzeniu przedstawionem na fig. 1 sposobem opisanym w patencie Nr 10641. Lacjdaek, skladajacy sie z materjalów zawierafao^Doli cynk i wegiel, przeprowadza sie z praró- wami przez retorte 10, przyczem skupia¬ nie materjalów, tworzacych ladunek, wiel¬ kosc, ksztalt, wytrzymalosc i sposób wy¬ twarzania ksztaltek z tych materjalów, jako tez sposób przeprowadzania ich przez retorte, umozliwiaja jak najszybszy prze¬ plyw goracych gazów, wzglednie ciepla, przez caly ladunek. Podczas przejscia przez retorte ksztaltki prawie wcale sie nie lamia, a pozostalosci zostaja odciagane z dna w takiej mierze i ilosci, jakiej wyma¬ ga ladowanie swiezym materjalem; pozo¬ stalosc jest sucha i po wiekszej czesci ska- walona.Od czasu do czasu doprowadza sie do retorty swiezy materjal. W tym celu pod¬ nosi sie nakrywe 44, a po napelnieniu leju 40 spuszcza sie te nakrywe tak dalece! pó¬ ki nie zamknie ona leju, wtedy przesuwa sie wdól czop 41 i ladunek wpada wiec do re¬ torty. Po przesunieciu czopa wgóre powta¬ rza sie ten przebieg tak dlugo, az w retor¬ cie znajdzie sie pozadana ilosc ladunku.Straty gazu przy ladowaniu sa wiec jak najmniejsze.Najpierw wiec koniec nadawczy zostaje — 5 —zamkniety czopem 41, a ostatecznie nakry¬ wa 44, której krawedzie spoczywaja w war¬ stwie wegla 39. Gazy, zawierajace metal, plyna z retorty 10 przez odciagi 46 do zge- szczaczy, w których panuja odpowiednie ci¬ snienia i temperatura. Dno retorty 10 nie jest otwarte, wyjawszy czesciowe zamknie¬ cie go przez kawalkowata i odciagana po¬ zostalosc tak, ze przez prózne przestrzenie tej pozostalosci moze doplywac i odply¬ wac gaz. Ten doplyw i odplyw gazu regUT luje i dozoruje sie z jednej strony przez re¬ gulowanie i kontrolowanie ciagu komino¬ wego, a z drugiej strony przez prad gazu, wytworzony w urzadzeniu przez ciag komi¬ nowy.Próbe wynalazku przeprowadzono przy nastepujacych warunkach: retorta 10, wy¬ sokosci 12 m i srednicy 60 cm, posiadala sciany grubosci 11,2 cm. Rury grafitowe 46, których srednica w swietle wynosila 25 cm, polaczono ze zgeszczaczem po rozpale¬ niu retorty, t j. kiedy retorta rozszerzyla sie, a ilosc odciagów gazu byla stala. Sko¬ ro tylko rozpoczelo sie ochladzanie retor¬ ty, przerwano polaczenie odciagów gazu ze zgeszczaczami tak, ze retorta mogla sie kurczyc bez przeszkód.Ladunek skladal sie z okolo 60 czesci wagowych drobno rozdzielonej rudy krze- tnowo-cynkowej, zawierajacej 45 do 50% cynku, z 40 czesci wagowych wegla, zawie¬ rajacego okolo 18% lotnych czesci i z 3 % siarczanych odcieków, zawierajacych oko- fo 50% stalych czesci. Rude cynkowa i we¬ giel stosowano W postaci tak drobnych zia¬ renek, ze okolo 80% ilosci tego materjalu przechodzilo przez otwory 8-oczkowego si¬ ta. Wegiel i rude mieszano dokladnie w mieszadle, podobnem do mieszadla beto¬ nu, a nastepnie materjaly te mieszano i w ciagu kilku minut rozdrabniano w mlynie osuszajacym, poczem w prasie brykietowej wytwarzano pod cisnieniem okolo 150 kg/cm2 brykiety, posiadajace w przyblize¬ niu ksztalt cylindrów, dlugosci 15 cm i srednicy 6,5 cm, których konce byly sciete naksztalt tepych klinów lub dlót.Brykiety te, wprowadzone bez osusze¬ nia do ogrzewanej zewnatrz pionowej re¬ torty koksujacej, poddano dzialaniu tem¬ peratury 700°C. Przy koksowaniu pozada¬ ne jest, azeby w koksowanych ksztaltów- kach pozostala jak najwieksza ilosc nie- zgeszczanych czesci lotnych i równoczesnie wydzielone zostaly smoly, mozliwie zupel¬ nie. Lepiace wlasnosci koksu powoduja sil¬ ne przylepianie dobrze przemieszanych czastek rudy i wegla.Ksztaltki, wytworzone tym sposobem, wprowadzano bez znacznej straty cie¬ pla z retorty koksujacej do pionowej re¬ torty 10, a mianowicie w ilosciach okolo 250 kg co 1V2 godziny. Retorte opalano tak, ze posiadala ona na górnym koncu temperature okolo 1300—1400°C, a na dol¬ nym koncu — okolo 1200°C, przyczem za¬ pobiegano wytwarzaniu sie zuzli i topieniu ksztaltówek.Gazowe produkty reakcji, w wiekszej czesci para cynkowa i tlenek wegla, zawie¬ rajacy 0,2 do 0,8% bezwodnika weglowego, przeplywaja przez skraplacz, w którym skrapla sie para cynkowa, zbiera i zostaje od czasu dó czasu odciagana, jako metalicz¬ ny cynk. Chociaz ladowanie odbywalo sie z przerwami (co 1Vi godziny), przebieg, jako taki, byl ciagly, gdyz retorta 10 byla zawsze napelniona redukujacym sie mate- rjalem.Pozostalosc odciagano przed kazdym swiezym ladunkiem w ilosci, jaka koniecz¬ na byla do wprowadzenia 250 kg swiezych ksztaltek. Pozostalosc ta posiadala po wiekszej czesci ksztalt brykietów i byla su¬ cha. Zawierala ona jeszcze okolo 2% cyn¬ ku tak, ze z pierwotnej rudy wydzielono okolo 95% cynku, z której to ilosci otrzy¬ mywano w zgeszczaczu, jako metaliczny cynk w plytach, okolo 96%, a reszte 4%, jako tlenek cynku i proszek niebieski.Wnetrze pionowej retorty /0, rura 46, — 6 -komora 47, kanaly 4B, nakrywa 53 i rura 54 sa ze soba polaczone tak, ze gaz prze¬ plywa ciagle. Pionowe czesci tej drogi ga¬ zu tworza przy temperaturze, panujacej podczas ruchu, jakby komin z nieco kretym biegiem i wywoluja ciag kominowy, który mozna oznaczyc w centymetrach wody i którego wielkosc odpowiada pionowej wy¬ sokosci tej drogi. Przy opisanem urzadze¬ niu i ruchu osiagnieto najwiekszy ciag ko¬ minowy pomiedzy 1,25 do 1,50 cm wody, stosujac odciag odlocin ze zgeszczacza oko¬ lo 15 cm ponad odciagiem pozostalosci na dnie retorty 10, sluzacym do doplywu i od¬ plywu gazu. Ciag ten wystarcza w zupelno¬ sci do przeplywu gazu, zwlaszcza, ze ladu¬ nek jest porowaty, a wiec przeplyw ten od¬ bywa sie stosunkowo bez przeszkody * do zgeszczaczy i przez skraplacze przeplyw ten tez jest dostateczny do wytwarzania ciagu wszelkich gazów, powstajacych w re¬ torcie, ku skraplaczom.Dopóki prad gazu, wytworzony przez ciag kominowy, nie jest dlawiony, np. przez odpowiednie nastawienie zaworu 55 w ru¬ rze 54, powietrze doplywa przy koncu re¬ torty, sluzacym do odciagania, tak dlugo, az ilosc gazów przechodzacych przez apa¬ rat wytwarza opór, równy ciagowi komino¬ wemu. Przez odpowiednie nastawienie za¬ woru 55 mozna ograniczyc i regulowac, ja¬ ko tez zmniejszyc az do zera ilosc powie¬ trza lub innego gazu, ssanego przy koncu re¬ torty, sluzacym do odciagania.Prad, wytworzony przez ciag komino¬ wy, reguluje sie praktycznie zapomoca za¬ woru 55, wytwarzajac i utrzymujac pewne cisnienie gazu w nakrywie 53. Robotnik, pracujacy na górnej czesci pieca, osiaga to przez odpowiednie uruchomienie zaworu 55. Po doprowadzeniu do retorty swiezego ladunku nalezy tak dalece otworzyc zawór 55, az odplynie stosunkowo wielka ilosc gazów, wytworzonych podczas tego okresu.W miare zmniejszania sie objetosci tych gazów, obraca sie zwolna zawór 55 takt ze powstaje zwiekszajacy sie stopniowo opór przeciw przeplywowi odlocin przez rure 54. Przez takie uruchomianie zaworu 55 robotnik utrzymuje wewnatrz nakrywy 53 stale, oznaczone cisnienie i pozadane sto¬ sunki doplywu i odplywu gazu przez otwar¬ te dno retorty. Przy uruchomianiu zaworu miarodajny jest glównie dla robotnika ma¬ nometr 57. Korzystnem jest równiez zasto¬ sowanie w leju 40 urzadzenia wskazujacego cisnienie 56', polaczonego z manometrem 57* i urzadzeniem rejestrujacem 58', gdyz porównanie cisnien w leju 40 i nakrywie 53 wskazuje na zatkanie przewodów lub na inne przeszkody, powstajace podczas prze¬ plywania gazów przez aparat.Wytwarzanie bardzo czystego cynku wymaga stosowania gazów redukujacych, jak wodoru, tlenku wegla lub podobnych.Osiaga sie to podczas ruchu zapomoca ru¬ ry, wsunietej w pozostalosci odciagane z dna retorty, przez która to rure, przy sto- sownem cisnieniu, doprowadza sie paliwo (nafte, olej i t. d.). Paliwo to paruje i do¬ plywa pod dzialaniem ssania w pew¬ nych ilosciach do retorty, dzieki regulowa¬ niu pradu gazu, wywolanego ciagiem komi¬ nowym, np. przez uruchomienie zaworu 55.Korzystnem przytem jest wytwarzanie wiekszej ilosci paliwa w postaci pary, niz ilosc, która moze dostac sie do retorty, przyczem nadmiar paliwa spala sie naoko¬ lo dolnego przedluzenia retorty, jezeli przez otwór odciagowy retorty nie prze¬ plywa powietrze.Doplyw powietrza do retorty jest w pewnej mierze korzystny dla redukcji, zwieksza jednak ilosc olowiu, ulatniajace¬ go sie z ladunku. Przy wytwarzaniu cynku, mozliwie wolnego od olowiu, nalezy wiec zapobiec doplywowi powietrza, powieksza¬ jac jednak doplyw gazów redukujacych.W przypadkach jednak, kiedy ilosc olowiu nie jest ograniczona, korzystnem jest do¬ prowadzanie powietrza w ilosciach regulo¬ wanych, celem wspierania redukcji. _- 7 —Urzadzenia przedstawione na fig; 2, sklada sie z ruchomego ogniska 65, posia¬ dajacego ksztalt urzadzen transportuj a- cych korytkowych^ i tworzacego dno sto¬ sunkowo dlugiej komory redukcyjnej 66 o -prostokatnym przekroju. Komora, znajduje sie w piecu 67, którego kanal spalinowy 68 umieszczoiiy.jest ponad pokrywa 69 komo¬ ry 6j6. Roczne sciany pieca zaopatrzone sa w otwory 70, do rozgrzanego gazu spalenia, prowadzace do kanalu 68, a gorace pro¬ dukty spalenia plyna przez kanal do odcia¬ gu 71i polaczonego z rekuperatorem. Do oznaczenia i regulowania temperatury ga¬ zów przeplywajacych sluza pyrometry 72, umieszczone w odpowiednich miejscach ka¬ nalu 6& Na koncu nadawczym pieca umieszczo¬ ne sa obok siebie trzy leje, a mianowicie: lej 73 do materjalu drobnego, lej 74 do przerobionych ksztaltek i lej 75 do la¬ dunku swiezego; leje 74 i 75 posiadaja dzwony zamykajace 76. Koniec pieca, slu¬ zacy do odprowadzania pozostalosci, oto¬ czony jest oslona 77, zaopatrzona wdrzwicz¬ ki normalnie otwarte, przez które mozna obserwowac ten koniec pieca. Pyl, powsta¬ jacy z pozostalosci, odchodzi po wiekszej czesci do komina 79.Komora 66 polaczona jest wpoblizu jej konca nadawczego z przewodem odciago¬ wym dla gazu 80, przechodzacym wzdluz calej szerokosci komory i przeprowadzo¬ nym przez kanal 68, jako tez przez war¬ stwy ogniotrwalego materjalu, znajdujace sie nad tym kanalem. Przewód 80 laczy sie z dwoma kanalami 81, polaczonemi ze skra¬ placzami. Przewód 80 przykryty jest po¬ nad piecem warstwa drobnego wegla 82, utrzymywana w jej polozeniu przez skra¬ placze i sciane blaszana 83. W górnej cze¬ sci przewodu 80 znajduje sie urzadzenie, sluzace do oznaczania cisnienia 56*, pola¬ czone z manometrem 57* i urzadzeniem re¬ jestruj acem 58*.Na rysunku przedstawiony jest tylko je¬ den skraplacz, polaczony z przewodem 80.Piec wedlug fig. 2 posiada jednak dwa dal¬ sze (nie przedstawione) skraplacze.Komora 47*, sluzaca do rozdzielania ga¬ zów i zbierania metalu, posiada przekrój prawie kolisty i wykonana jest z bloku we¬ gla; równiez jest ona zaopatrzona w wiek¬ sza ilosc rur, a jej kanaly 49* umieszczone sa mniej wiecej we wspólsrodkowych ko¬ lach. Kazdy skraplacz posiada naprzeciw doplywu dla gazu 61 otwór do oczyszcza¬ nia 84, normalnie zamkniety.Aparat przedstawiony na fig. 2 pracuje jak nastepuje. Z leju 73 na ruszt 65 dosta¬ je sie przy wejsciu odpowiednia warstwa drobnego materjalu, która pokrywaja prze¬ robione ksztaltki, znajdujace sie w le¬ ju^ tak, ze swiezy ladunek nie moze ulo¬ zyc sie na drobnym materjale. Sposób la¬ dowania, wielkosc, ksztalt, wytrzymalosc i sposób wytwarzania ksztaltek, jako tez przeprowadzanie ich przez komore redu¬ kujaca, dobiera sie tak, ze cieplo, wzgled¬ nie prady goracych gazów, przeplywaja jak najkorzystniej przez ladunek. Swiezy ma- terjal dostaje sie z leju 75 na warstwe prze¬ robionych ksztaltek, przyczem grubosc je¬ go równa sie w przyblizeniu grubosci ksztaltek. Warstwa przerobionych ksztal¬ tek zapewnia porowatosc ladunku, a wiec skuteczne przenoszenie ciepla zapomoca pradów gazu. Przerobiona pozostalosc i drobny materjal dostaja sie na rynne sito¬ wa 85, przez która przesypuje sie drobny materjal, podczas gdy ksztaltki zeslizguja sie wdól. Odpowiednie ilosci drobnego ma¬ terjalu, wzglednie ksztaltek, doprowadza sie zpowrotem do leju 73, wzglednie do le¬ ju 74.Komora redukcyjna pieca przedstawio¬ nego na fig. 2 ma w przyblizeniu 3,6 m szerokosci i 18 ra dlugosci i jest opalana w ten sposób, ze kanal 68 posiada przy koncu nadawczym temperature okolo 1300 — 14©0°C, a przy koncu odciagowym okolo 1203°C. Grubosc warstwy drobnego mate- — 8 —rjalu wynosi okolo 15 — 22 cm, a kawalko¬ wego ladunku wpoblizu srodka pieca — o- kolo 37 — 45 cm. Sklad i ksztalt ladunku odpowiada materjalowi przerabianemu w piecu wedlug fig. 1. Piec wedlug fig. 2 o- trzymuje w przeciagu 24 godzin okolo 30 tonn ksztaltek, wypelniajacych w przybli¬ zeniu cala wolna przestrzen komory ponad warstwa drobnego materjalu i przerobio¬ nych ksztaltek. Mieszanina metalicznej pa¬ ry cynkowej i tlenku weglowego, wytwo¬ rzona przy redukcji, przeplywa z komory redukujacej przez przewód 80 i kanaly 81 do skraplaczy, w których prawie cala para cynkowa skrapla sie na metaliczny cynk.Koniec odciagowy komory redukujacej jest, wedlug wynalazku, otwarty, wyjaw¬ szy czesciowe zamkniecie tego konca przez odprowadzany drobny materjal i takiez ksztaltki tak, ze powietrze lub inny gaz mo¬ ze latwo doplywac i odplywac. Równiez male ilosci gazu moga doplywac i odply¬ wac ponad warstwe drobnego materjalu, lezaca na ruchomem palenisku. Poniewaz powierzchnia tego drobnego materjalu jest stosunkowo wielka, dozorowanie i regulo¬ wanie doplywu i odplywu gazu powinno byc odpowiednie, gdyz w przeciwnym razie powstawalyby przerwy w ruchu.Przy urzadzeniu przedstawionem na fig. 2 przewody 55, sluzace do odciagania od- lócin, znajduja sie na 4,5 m ponad powala 69 komory redukujacej, lub jeszcze wyzej.Powstaje przez to ciag kominowy, wyno¬ szacy okolo 0,36 cm wódy. Poniewaz do¬ plyw i odplyw przy otworze odciagowym komory redukujacej jest bardzo latwy, ciag ten jest zupelnie wystarczajacy, takze przy warstwie drobnego materjalu, do skie¬ rowania pradu gazów, powstajacych w ko¬ morze, ku skraplaczom, a nawet bez stoso¬ wania regulowania ciag ten wystarcza je¬ szcze do wessania powietrza do komory re¬ dukujacej, któreby szkodzilo skraplaniu pa¬ ry cynkowej.Wobec tego, ciag kominowy reguluje sie, jak równiez przeplyw gazu, wytworzo¬ ny przez t^n ciag tak, ze w komorze redu¬ kujacej panuje równowaga cisnienia ze wzgledu na atmosfere. Osiaga sie to przez odpowiednie uruchomienie narzadów dla¬ wiacych 55 w przewodach 54. Regulowanie tego rodzaju zapobiega doplywowi powie¬ trza do komory redukujacej, albo odplywo¬ wi z tej komory gazów, zawierajacych cynk.Robotnik pracujacy przy piecu powinien utrzymywac cisnienie przy nakrywach 53 na wysokosciach wczesniej oznaczonych i umozliwiajacych tylko nieznaczny doplyw powietrza przy otworze komory, sluzacym do odciagania. Przy tych warunkach powie¬ trze prawie wcale nie przeplywa przez warstwe drobnego materjalu, a doplywaja¬ ce — natrafia blisko górnej powierzchni tej warstwy na niespalona pare cynkowa, spa¬ lajac ja natychmiast na tlenek cynku, zaty¬ kajacy i uszczelniajacy warstwe drobnego materjalu.W razie potrzeby cale dno rusztu moze byc zamkniete, przyczem w zamknietej cze¬ sci pod pojedynczemi korytkami powstaje powierzchnia z gazu redukujacego, jak np. wodoru, tlenku wegla lub podobnego. Je¬ zeli wiec w nakrywach 53 cisnienie spada z powodu otwarcia narzadu dlawiacego 55, gazy redukujace zamknietej czesci rusztu musza przeplywac zarówno przez warstwy drobnego materjalu, jako tez i do otworu komory redukujacej, sluzacego do odciaga¬ nia.Urzadzenie, sluzace do oznaczania ci¬ snienia, wraz z aparatem rejestrujacym stosuje sie najkorzystniej we wszystkich przewodach odciagowych dla gazu komory redukujacej, a porównanie tych cisnien z ci¬ snieniami w nakrywach wskazuje na ewen¬ tualne zatkanie i inne wady w pradach ga¬ zów.Jak wynika z powyzszego, wynalazek wyzyskuje róznice cisnien, powstajaca przez zastosowanie odciagu odlocin znacz¬ nie wyzej ponad otworem odciagowym dla - 9 -pozostalosci, celem wytwarzania przy o- tworze odciagowym dla pozostalosci ci¬ snienia gazu, który ze wzgledu na doplyw gazu dziala tak samo, jak zamkniecie me¬ chaniczne albo zamkniecie, wytworzone od¬ prowadzanym drobnym njaterjalem.Zamkniecie uzyskane równowaga ci¬ snien umozliwia stosowanie zupelnie wol¬ nego otworu tak, ze w tym przypadku na¬ daja sie najrozmaitsze konstrukcje urza¬ dzen, sluzacych do odciagania pozostalosci.Zamkniecie to osiaga sie i utrzymuje przez utrzymanie przy otworze odciagowym ko¬ mory redukujacej takiego samego cisnienia nazewnatrz i wewnatrz komory, a miano¬ wicie dzieki regulowaniu oporu, stawianego odplywowi gazów ze skraplacza.Jezeli objetosc gazów w komorze redu¬ kujacej blisko otworu, sluzacego do odcia¬ gania, jest zbyt wielka, albo jezeli opór przeciw przeplywowi gazów przez prózne przestrzenie ladunku jest za wielki, wtedy róznica pomiedzy cisnieniami absolutnemi przy odciaganiu odlocin ze skraplacza i przy otworze odciagowym dla pozostalosci jest zbyt mala, azeby wytworzyc potrzebny prad gazów ku skraplaczowi, i w tym przy¬ padku gaz plynie zpowrotem przez otwór odciagowy i jest stracony. Z drugiej strony, jezeli ladunek, jako calosc, jest bardzo po¬ rowaty, a objetosc wytworzonych gazów, blisko otworu odciagajacego jest mala, a opór gazów wyplywajacych ze skraplacza jest równiez maly, róznica cisnien moze sie stac tak wielka, ze stosunkowo wielkie ilo¬ sci powietrza lub innego gazu dostaja sie przez otwór odciagowy. Idealnem jest ta¬ kie regulowanie i takie ustalenie róznicy cisnien, ze gaz, sluzacy do zamkniecia, nie moze odplynac z komory redukujacej przez otwór odciagowy, ani tez przezen doplynac.W praktyce jest jednak wykluczone u- zyskanie tej idealnej równowagi. Najbar¬ dziej nadaje sie wykonanie, przy którem o- pór w odciagu gazów ze skraplacza odpo¬ wiada bardzo dokladnie kazdorazowej ob¬ jetosci gazów, i przy którem mozliwy jest raczej nieco nizszy, niz zbyt wysoki opór, to znaczy powietrze powinno raczej dosta¬ wac sie do komory redukujacej przez o- twór odciagowy. Regulowane ilosci powie¬ trza, dostajace sie do retorty przy otworze odciagowym, nie szkodza skraplaniu meta¬ lu, podczas, gdy przy zbyt wielkim oporze w odciagu odlocin ze zgeszczacza, gazy za¬ wierajace cynk wracaja, wyplywaja przez ten otwór i sa stracone.Wynalazek umozliwia oprócz zamknie¬ cia przez cisnienia gazów utrzymujace rów¬ nowage, regulowanie doplywu powietrza lub gazów redukujacych do komory redu- kujacejw ilosciach wspierajacych redukcje.Szczególna zaleta wynalazku polega na mozliwosci odciagania suchej pozostalosci przepuszczajacej gaz. Ten rodzaj pozosta¬ losci nadaje sie mianowicie najlepiej do szybkiego przenoszenia ciepla do wszelkich czesci porowatego ladunku zapomoca gora¬ cych pradów gazu. Odciaganie suchych po¬ zostalosci wedlug wynalazku umozliwia stosowanie prostych urzadzen do odciaga¬ nia. Poniewaz otwór odciagowy jest otwar¬ ty, dozorowanie pozostalosci jest ulatwio¬ ne, co ulatwia tez kontrole ruchu przez ro¬ botnika lub palacza, a wiec zapewnia od¬ ciagniecie pozostalosci dobrze przerobio¬ nych. PL