PL18892B1 - Sposób wytwarzania bieli cynkowej i urzadzenie do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu i urzadze¬ nia do wytwarzania bieli cynkowej z meta¬ licznych materjalów wyjsciowych. Tak zwany sposób posredni wytwarzania bieli cynkowej posiada mimo stosowania dróz- szych surowców,, mianowicie cyniku meta¬ licznego iub stopów cynku, (przewage nad sposobem bezposrednim, w mysl którego otrzymuje sie w jednym zabiegu przez re¬ dukcje rud cynkowych cynk, który natych¬ miast spala sie, poniewaz produkt otrzy¬ many z rudy nie dorównywa pod wzgledem jakosci produktowi otrzymanemu z meta¬ licznego cynku, zwlaszcza przy zastoso¬ waniu go jako farby albo srodka przyspie¬ szajacego wulkanizacje. Jednakze sposób posredni nalezy przeprowadzac w miare moznosci z duza ekonomja, poniewaz sto¬ suje sie drozszy surowiec. Z tego powodu liczne sa usilowania w kierunku udoskona¬ lenia sposobu posredniego.Az do niedawna destylowano cynk wy¬ lacznie z mufli, przyczem proces byl dro¬ gi wskutek zuzywania sie mufli i nieciaglo¬ sci procesu, przez co zuzywano duzo pali¬ wa. Próbowano równiez stosowac piece wprost opalane, lecz otrzymywano stale produkty o niskiej jakosci. Tak naprzyklad proponowano prowadzic nad kapiela cyn¬ kowa plomien mazutu, przyczem przez po¬ ruszanie kapieli osiagano lepsze wyniki.Jednakze otrzymywano produkt z odcie-aiein szai-ym, który dopiero przez nastep¬ ne prazenie qsiagal biala barwe. To praze¬ nie posiada jednakowoz wady, poniewaz produkt dla pewnych celów staje sie mniej zdatny.Równiez inne proponowane sposoby, np. przedmuchiwanie w piecu samym po¬ wietrza na wzór procesu iw konwertorze, albo przeprowadzanie nad cynkiem gazów spalinowych, nie prowadza, mimo korzysci pod wzgledem ekonomji ciepla, równiez do celu. Nie uzyskuje sie przytem takich ga¬ tunków bieli, jak przy sposobie muflowym, poniewaz nie mozna uniknac zóltego za¬ barwienia tlenku cynkowego.Stwierdzono, iz przyczyna tego sa na¬ stepujace okolicznosci. Wiadomo, iz ZnO barwi sie przy prazeniu na zólto, jednako¬ woz przy oziebieniu ponownie bieleje.Przy temperaturach do 800°C nie odigrywa czas prazenia istotnej roli. Jesli jednak ZnO ogrzac do bardzo wysokich tempera¬ tur, wówczas barwa jego nie znika nawet po oziebieniu, co dotychczas przy wytwa¬ rzaniu bieli cynkowej nie bylo znane.Wskutek silnie egzotermicznej reakcji Zn + O = ZnO, wzglednie Zn + C02 = = ZnO + CO, wystawiony jest utworzony ZnO na nadzwyczaj wysokie temperatu¬ ry, które przy procesie muflowym zostaja silnie obnizone prawie momentalnie nad¬ miarem gazu utleniajacego. Inaczej sie sprawa przedstawia przy piecach bezpo¬ srednio ogrzewanych. W tym przypadku przechodzi utworzony na poczatku pieca ZnO wzdluz calej powierzchni metalu, przyczem stale odbywa sie dalsze spalanie tak, iz wysoka temperatura utrzymuje sie w zaleznosci od konstrukcji pieca przez dluzszy lub krótszy czasf zanim nastapi o- chlodzenie. Nawet przy zastosowaniu do¬ brych urzadzen ssacych wystarcza nieraz ulamki sekundy, aby spowodowac trwale pozólknienie materjalu.Ponadto traci sie przy powyzszym spo¬ sobie zaoszczedzone paliwo kosztem mniej¬ szych wydajnosci, poniewaz w tym przy¬ padku nie udaje sie uniknac spopielania, wskutek* bezposredniego dzialania utlenia¬ jacych gazów na stopiony cynk.A zatem nalezaloby spalac pary cynko¬ we dopiero wtedy, gdy one juz nie maja lacznosci z kapiela cynkowa, jak przy spo¬ sobie muflowym. Tu tkwi zródlo trudnosci dotychczas niepokonanej i to jest przy¬ czyna, iz sposoby z piecami wprost ogrze- wanemi nie mogly skutecznie zastapic spo¬ sobów muflowych.W mysl wynalazku usuwa sie powyzsza trudnosc przy zastosowaniu pieca wprost ogrzewanego, przyczem otrzymana biel cynkowa jest równorzedna z produktem, otrzymanym zapomoca sposobu muflowe¬ go, wskutek tego, ze odparowanie cynku nastepuje pod wplywem par, lub gazów, dzialajacych bezposrednio na kapiel cyn¬ kowa, nie zawierajacych utleniajacych skladników, wzglednie skladników reagu¬ jacych z cynkiem. Najlepiej stosuje sie do wyparowania cynku gazy grzejne z dowol¬ nego zródla (generatory, palenisko ruszto¬ we, ropne), które przed zetknieciem sie z kapiela cynkowa czysci sie w taki spo¬ sób, aby przedewszystkiem usunac wszel¬ kie skladniki, zmieniajace lub utleniajace cynk, a zwlaszcza 02 i C02, co osiaga sie naprzyklad przez przepuszczanie gazów grzejnych przez substancje redukujace, np. warstwe rozzarzonego koksu. Tak o- czyszczone gazy mozna prowadzic nietyl- ko nad powierzchnia kapieli, ale równiez poprzez kapiel, dzieki czemu osiaga sie do¬ skonale wyzyskanie ciepla, przyczem nie nastepuje spopielanie, które nastepuje przy zastosowaniu zwyklych gazów grzejnych.Wykonanie niniejszego sposobu polega na tern, iz parowanie cynku odbywa sie w jednej przestrzeni, a spalanie utworzonych par w drugiej przestrzeni, do której dopro¬ wadza sie gazy potrzebne do utleniania, np. powietrze.Przy zastosowaniu paleniska koksowe- — 2 —go moze ono sluzyc równoczesnie jako filtr dla gazów grzejnych, przyczem surowiec u- mieszcza sie wprost na warstwie koksu w palenisku i na niem wprost odparowuje.Zamiast stosowania warstwy rozzarzo¬ nego koksu, przez która przepuszcza sie gazy grzejne, mozna przykryc kapiel cyn¬ kowa wprost weglem lub koksem. Warstwa przykrywajaca redukuje gazy ponownie, zanim one zetkna sie bezposrednio ze sto¬ pem.Poniewaz wskutek endolermicznej re¬ akcji gazów grzejnych mogloby, przy nieodpowiedniem postepowaniu, nastapic zbyt silne ochlodzenie, a tern samem zbyt wolne parowanie cynku, zaleca sie juz w przyrzadzie do wytwarzania gazu tak pra¬ ce prowadzic, aby przewaznie tworzyl sie CO. Usuwanie malej ilosci C02 i 02 nie obniza juz znacznie temperatury gazów grzejnych.Obnizenie kosztów produkcji mozna o- siagnac przez zwiekszenie przeróbki. Po¬ niewaz szybkosc parowania jest proporcjo¬ nalna do powierzchni metalu, mozna przez odpowiednie poruszanie kapieli cynkowej, oo moze odbywac sie co pewien czas lub stale, zwiekszyc sprawnosc pieca. Bardzo korzystnemi okazaly sie do tego celu pie¬ ce obrotowe.Oszczednosc paliwa mozna osiagnac przy niniejszym sposobie przez uzycie do stapiania cynku ciepla, tworzacego sie przy spalaniu par cynkowych, umieszczajac u- rzadzenia do stapiania cynku wprost na komorze do spalania, przez co osiaga sie dobre przenoszenie ciepla. Nie istnieje przytem obawa, iz wskutek bezposredniego stapiania cynku w atmosferze utleniajacej komory spalania nastapi spopielenie lub zanieczyszczenie utworzonej bieli cynko¬ wej* Dalsza korzysc niniejszego wynalazku polega na tern, ze skladniki uboczne prze¬ rabianych metali zawierajacych cynk, któ¬ re w innych przypadkach równiez ulegly¬ by utlenieniu, pozostajac w popiele cynko¬ wym, przez co bylyby stracone, pozostaja w niniejszym sposobie w piecu w postaci metalu, jako cenny produkt uboczny* skad mozna go w odpowiedni sposób odbierac i poddawac dalszej przeróbce.Na rysunku przedstawiono w przekroju pionowym dwa urzadzenia do przeprowa¬ dzenia niniejszego sposobu.Fig. 1 przedstawia palenisko koksowe, przyczem w szybie 1 spoczywa na ruszcie 2 ladunek koksu 3. W górnej czesci szybu / znajduja sie otfwory powietrzne 4t któ* rych przekrój reguluje sie zasuwa 5 lub po- dobnym narzadem. Do otworu bocznego 6 przylega komora do parowania 8, zawiera¬ jaca kapiel cynkowa 7, przyczem komore 8 stanowi beben obrotowy 10, spoczywajacy na krazkach 9. Krazki 9 napedza sie nape¬ dem slimakowym 11. Od strony szybu 1 posiada beben komore 12, wypelniona ko¬ ksem.Komora 14, stanowiaca przestrzen spa¬ lania 13, posiada dysze powietrzne 15 oraz kanal 16, prowadzacy do urzadzenia ssa¬ cego (nieuwidocznionego na rysunku), któ¬ re przepedza powietrze przez otwory 4\ warstwe koksu w komorze 12, przestrzen parowania 8 i przestrzen spalania 13: w kierunku strzalek.Przez lej 17 doprowadza sie surowiec, który przez lekko pochylony kanal 18 do» chodzi do kapieli 7. Gazy grzejne, idace z paleniska, redukuja sie w warstwie kokso¬ wej w komorze 12 i powoduja parowanie kapieli 7, poruszanej dzieki bebnowi obro¬ towemu 10. Pary cynkowe przechodza do komory 13 i spalaja sie tu dzieki po¬ wietrzu ssanemu otworami 15. Mieszanina gazu i powietrza plynie kanalem 16 do znanych urzadzen zgeszczajacych wzgled¬ nie kondensacyjnych, w których wydziela sie wytworzona Hel cynkowa. Cieplo reak¬ cji, wytworzone w przestrzeni spalania J3i ogrzewa kanal 18 tak, iz surowiec topnieje juz w tym kanale. — 3 —W urzadzeniu wedlug fig. 2 wypelnia koks tylko dolna czesc szybu V, który jest zamkniety. Kanal 18' posiada ujscie nad ladunkiem koksu 3' tak, iz w kanale 18' stopiony cynk scieka na koks i na nim wy¬ parowuje. Górna czesc szybu 1' stanowi równoczesnie przestrzen parowania 8', z której pary cynku wchodza bezposrednio do komory do spalania 13'. Redukcja ga¬ zów grzejnych nastepuje w tym przypadku przez sam koks paleniska, przez ssanie po¬ wietrza otworami, lezacemi pod rusztem 4', i ladunek koksu 3'. Dzialanie tego urzadze¬ nia jest takie samo, jak w poprzednim przy¬ kladzie. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania bieli cynkowej z metalicznych materjalów wyjsciowych, znamienny tern, ze do parowania cynku stosuje sie gazy lub pary, najlepiej gazy grzejne, dzialajace bezposrednio na kapiel cynkowa, a nie zawierajace skladników, reagujacych z cynkiem, wzglednie utlenia¬ jacych cynk. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze gazy lub pary prowadzi sie nad lub przez kapiel cynkowa. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze gazy lub pary prowadzone nad kapiela cynkowa pozbawia sie skladników reagujacych z cynkiem, przepuszczajac jey przed bezposredniem ich dzialaniem na ka¬ piel cynkowa, przez warstwe redukujaca, pokrywajaca cynk. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamien¬ ny tern, ze jako warstwe pokrywajaca cynk stosuje sie wegiel lub koks. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tern, ze do odparowania cynku sto¬ suje sie gazy grzejne z dowolnego paleni¬ ska, które przed zetknieciem sie z kapiela cynkowa pozbawia sie skladników utlenia¬ jacych przez przepuszczanie ich przez re¬ dukujace srodki, np. przez warstwe rozza¬ rzonego koksu lub wegla. 6. Sposób wedlug zastrz, 5, znamien¬ ny tern, ze warstwe redukujaca dla gazów grzejnych tworzy koks samego paleniska, wytwarzajacego gazy grzejne wskutek te¬ go, iz surowce wprowadza sie na te war¬ stwe i na niej wyparowuje. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 6, zna¬ mienny tern, ze gazy, potrzebne do spala¬ nia par cynkowych, wprowadza sie poza komora {8, 8'), w której cynk paruje. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7, zna¬ mienny tern, ze, celem przyspieszenia pa¬ rowania, porusza sie plynny cynk stale lub co pewien czas. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, zna¬ mienny tern, ze cieplo, wydzielajace sie przy spalaniu pary cynkowej z gazami, sto¬ suje sie do stapiania cynku. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 9, znamienne tern, ze posiada dwie komory, u- mieszczone jedna za druga, przyczem w pierwszej komorze (8, 8') nastepuje wypa¬ rowanie cynku, a w drugiej (13, 13'), do której doprowadza sie gazy utleniajace, odbywa sie spalanie par cynkowych. 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 10, zna¬ mienne tern, ze kanal do ladowania (18, 18'), posiadajacy ujscie w komorze do pa¬ rowania (8, 8'), przechodzi przez komore do spalania (13, 13') tak, ze dzieki cieplu spalania topnieje surowiec w tym kana¬ le 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 10, zna¬ mienne tem, ze komora do parowania wy¬ konana jest w postaci pieca obrotowego. Zaklady Bieli Cynkowej i Przetworów Chemicznych „Huta Feniks" Spólka Akcyjna w Bedzinie, Fabryka Bieli Cynkowej B. i J. Inwald „Huta Leon ty na" w B e dzin i e. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 18892. Fig.i l 17 Fig.2 \,,\\U»,»J}»lil )»* )ll!»lll?fllIll}k f13" vznzznnL. 722ZZZIi <16' 6ruk

1. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL