Wynalazek dotyczy sposobu wydziela¬ nia cynku i podobnych lotnych metali, da¬ jacych sie otrzymywac przez destylacje, np. kadmu, rteci i t. d. z rud, zwiazków me¬ talowych, produktów hutniczych i wszel¬ kiego rodzaju pozostalosci. Celem niniej¬ szego wynalazku jest bardziej ekonomicz¬ ne uksztaltowanie dotychczasowych proce¬ sów destylacyjnych, zwlaszcza dzieki po¬ lepszeniu ekonomji cieplnej oraz wydajno¬ sci metalu.Wynalazek polega na tern, ze redukcja i ulatnianie metalu odbywa sie w obrotowej mufli, wbudowanej do pieca obrotowego, przyczem pozostalosci z procesu muflowe¬ go w warunkach mozliwie hermetycznych, odprowadza sie do komory piecowej pieca obrotowego i tutaj materjaly redukujace zostaja spalone, przy jednoczesnem dopro¬ wadzaniu gazów zawierajacych tlen. Cieplo spalania zostaje przytern wyzyskane bezpo¬ srednio do ogrzewania w procesie muflo¬ wym.Terminem ,,mufla" oznaczono tutaj cia¬ lo wydrazone, (wewnatrz puste) pojedyn¬ cze lub zlozone z kilku cial wydrazonych, polaczonych ze soba. Budowa tych cial al¬ bo ciala wydrazonego moze byc rózna. Mu¬ sza one jednakze byc mozliwie dokladnie zamkniete od otaczajacej atmosfery i tak zlaczone w jedna calosc z piecem obroto¬ wym, zeby mozna bylo wytwarzac polacze.-niet umozliwiajace ruch przymusowy albo tez zeby polaczenie takie stale istnialo. A- by osiagnac wyzej wspomniana hermetycz¬ nosc, mozna w miejscach przejscia mate¬ rjalu z urzadzenia muflowego do komory piecowej i odwrotnie zastosowac urzadze¬ nia, dzialajace podobnie do sluz, a wiec sli¬ maki, spirale rurowe lub podobne.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania pieca obrotowego, od¬ powiedniego do przeprowadzenia sposobu wedlug wynalazku. Fig. 1, 3 i 5 wyobraza¬ ja w przekroju podluznym piece obrotowe, rózniace sie szczególami wykonania; fig. 2, 4 i 6 przedstawiaja przekroje poprzeczne wzdluz linij A, B, C — D, E — F figur 1, 3 i 5.W postaciach wykonania wedlug figur 1 — 4 do pieca obrotowego 1, obracajacego sie okolo osi nieco pochylonej albo pozio¬ mej wbudowana jest mufla 2 z odpornego, zwlaszcza ogniotrwalego materjalu, np. ze specjalnego stopu zelaznego, karborundu, grafitu i t. d. w tatki sposób, iz obraca sie oma przymusowo razem z piecem obroto¬ wym. Mufla moze byc wbudowana, np. przy pomocy trzech gwiazdzisto umieszczonych slupów murowych 3. Do wprowadzania ma¬ terjalu, wzglednie ladunku mieszanego slu¬ zy rura 4, zamiast której mozna równiez stosowac jakiekolwiek inne urzadzenie za- silcze, np. rynme trzesakowa. Z komory pieca obrotowego ladunek przez spirale ru¬ rowa 5 dostaje sie do mufli 2. Wnetrze mu¬ fli podzielone jest na dwa przedzialy 2a i 2b (fig. 1 i 2) zapomoca przegrody 6 oraz na fig. 3 i 4 zapomoca rury 7, która na ob¬ wodzie wewnetrznym posiada spirale 8, wspólpracujaca przy odprowadzaniu mate¬ rjalu z przedzialu 2a do wnetrza przedzia¬ lu 2b. Z przedzialu 2b, zgodnie z fig. 1 i 5, pozostalosci z procesu muflowego spirala rurowa 9 prowadzone sa z wnetrza mufli do komory pieca obrotowego. Oba prze¬ dzialy 2a i 2b komunikuja sie ze soba je¬ dynie przez szczeline 10, umozliwiajaca przedostawanie sie materjalu z przestrzeni 2a do przestrzeni 26. Do odprowadzania wywiazanych w mufli par metalu i gazów redukcyjnych sluzy przewód rurowy 11, polaczony hermetycznie z mufla w miejscu 12 i posiadajacy we wnetrzu mufli jeden lub kilka otworów do odprowadzania gazów.Przewód rurowy prowadzi do skraplacza 13, umieszczonego w samym piecu i pola¬ czonego z nim przymusowo. Ze skraplacza 13 przewód 14 prowadzi nazewnatrz pieca i sluzy do odprowadzania gazów redukcyj¬ nych i nieskroplonych par metalu. Naze¬ wnatrz pieca mozna w znany sposób umie¬ scic komore do osadzania pylu cynkowego- Oprócz tego mozna przy pomocy wentyla¬ tora albo naturalnego ciagu utrzymywac w skraplaczu i mufli pewna niewielka niedo- preznosc. Gazy redukcyjne i pary, ucho¬ dzace z pieca przewodem 14, mozna w zna¬ ny sposób wyzyskiwac do ogrzewania mu¬ fli, wprowadzajac je ewentualnie razem z plomieniem grzejnym w miejscu 15 do pie¬ ca obrotowego. W tym ostatnim przypadku zaleca sie polaczenie przewodu powrotne¬ go dla odlocin ze skraplacza z obracajaca sie czescia pieca, poniewaz ze wzgledu na to, iz rura 14, prowadzaca od skraplacza obraca sie, nie jest wówczas potrzebne u- szczelnienie miedzy (obracajaca sie) rura a (nieruchomym) przewodem rurowym.Wtedy niedopreznosc wywoluje sie przy pomocy powietrza spalania z palnika 15', dzialajacego jako inzektor (patrz fig. 5).Przed spirala rurowa 5, wchodzaca z pieca obrotowego do mufli, moze byc w piecu u- mieszczony pierscien zaporowy 16.W odmianie urzadzenia wedlug fig. 3 i 4, jak juz wspomniano powyzej, mufla podzielona jest na dwie czesci zapomoca rury wewnetrznej. Przewód odprowadza¬ jacy 11 dla par metalu polaczony jest z czescia 2a mufli jedrnym albo kilkoma króc¬ cami lacznikowemi 18. W tej postaci wy¬ konania wynalazku cdowem jest W ze¬ wnetrznej mufli poruszanie materjalów w — 2 —kierunku przeciwnym wzgledem przeplywu gazów grzejnych w piecu obrotowym oraz prowadzanie tego materjalu w wewnetrz¬ nej mufli zgodnie z kierunkiem przeplywu gazów grzejnych, dzieki czemu ogrzewanie zewnetrznej przestrzeni muflowej, stano¬ wiacej wtedy glówna strefe redukcji odby¬ wa sie z zewnatrz zapomoca gazów, a od wewnatrz zapomoca materjalu prowadzo¬ nego odwrotnie w czesci 2b. Moze sie wte¬ dy okazac cedowem zbudowanie calkowicie albo czesciowo zewnetrznej rury muflowej 2, wystawionej na dzialanie wyzszych tem¬ peratur, ze specjalnie ogniotrwalego mate¬ rjalu, np. karborundu, podczas gdy do wy¬ robu rury muflowej 7 moze jako materjal wystarczyc, np. zwykly stop zelazny- Za¬ miast spirali rurowych 5, 9 wedlug fig. 1, doprowadzajacych wzglednie odprowadza¬ jacych materjal z mufli do rury pieca ob¬ rotowego, mozna równiez jako urzadzenie odprowadzajace stosowac slimak 20, uwi¬ doczniony tytulem przykladu na fig. 2.W razie potrzeby, aby zabezpieczyc zwoje slimaka od wplywu gazów piecowych, moz¬ na je oslonic omurowaniem albo tez umie¬ scic nazewnatrz pieca tak, iz wtedy z cze¬ sci 2b mufli do slimaka lezacego naze¬ wnatrz pieca prowadzilby jeden przewód oraz przewód powrotny od slimaka do pie¬ ca obrotowego. To ostatnie urzadzenie ma te zalete, ze slimak jest dostepny w ciagu procesu.Sposób postepowania odpowiednio od fig. 1 do 4 jest nastepujacy.Przez dowolnego typu urzadzenie zasil- cze 4 wprowadza sie do pieca mieszanine materjalu, zawierajacego metal, np. zlozo¬ na z tlenku cynkowego albo wyprazonej blendy (Rostlblende) ze srodkiem reduku¬ jacym, np. koksem, zelazem gabczastem, o- pilkami zelazmemi i t. d., poczem miesza¬ nina ta dzieki ruchowi pieca przesuwa sie wzdluz jego trzonu az do pierscienia zapo- * rowego 16. Przez otwór w tym pierscieniu ladunek dostaje sie do urzadzenia zasilcze- go, np. wezownicy 5. Podczas przejscia prz#z jednakowo oznaczona na rysunkach komore pieca obrotowego, mieszanina o- grzewa sie cieplem uchockacem gazów pie¬ cowych. Prócz tego gazy piecowe zawieraja jeszcze z reguly w tej czesci pieca nieco tlenu tak, ii podgrzewanie uskutecznione zostaje czesciowo równiez przez bezpo¬ srednie spalanie czesci dodanego materja¬ lu redukujacego. Jesli w pewnych przy¬ padkach trzeba unikac takiego spalania, jak np. przy uzyciu zelaza jako srodka re¬ dukujacego, to podgrzewanie mieszaniny gazami piecowemi mozna uskuteczniac równiez posrednio, przedluzajac np, urza¬ dzenie wprowadzajace materjal do mufli (np. wezownice 5), az do wpustowego kon¬ ca pieca. W tym przypadku materjal nie styka sie bezposrednio z odlocinami, Ma¬ terjal wprowadzany przez wezownice $ do przedzialu 2a mufli przesuwa sie w nim w kierunku strzalki x i nastepnie przez szcze¬ line 10 dostaje sie do drugiego przedzialu 2b mufli, utworzonego wedlug fig. 3 przez rure wewnetrzna 7. W czesci 26 materjal przesuwa sie zpowroiem prawie az do miej¬ sca swego wejscia, a nastepnie pozostalo^ sci przez urzadzenie wypustowe, np. we¬ zownice 9, slimak 20 lub urzadzenie, po¬ dobne, dostaja sie do komory pieca obroto¬ wego. Nastepnie w komorze pieca obroto¬ wego pozostalosci przesuwaja sie po trzo¬ nie az do wypustowego konca pieca. Ponie¬ waz w komorze pieca obrotowego utrzymu¬ je sie atmosfere, zawierajaca tlen, wiec na¬ stepuje spalanie materjalów redukujacych, zawartych jeszcze w pozostalosciach, a zwlaszcza koksu; dzieki temu duza ilosc ciepla, potrzebna do procesu muflowego, wytworzona zostaje z samych pozostalosci bezposrednio na miejscu zuzycia tego cie¬ pla. Wyzej wspomniany podzial mufli sprzyja temu wyzyskaniu ciepla, wzgled¬ nie czyni je bardziej calkowitem, poniewaz pozostalosci z mufli przesuwaja sie trzy¬ krotnie przez strefe muflowa, a mianowicie — 3 -w czesci 2a w kierunku x, nastepnie w cze¬ sci 2b w kierunku przeciwnym prawie przez cala dlugosc poprzedniej drogi, a wreszcie w piecu obrotowym nazewmatrz mufli zno¬ wu w kierunku x.Glówna strefa redukcyjna w przedziale 2a mufti pobiera równiez cieplo z otacza¬ jacej mufle komory pieca obrotowego, wy¬ tworzone dzieki spalaniu materfalów re¬ dukcyjnych, zawartych jeszcze w pozosta¬ losciach, a takze z przedzialu 26, w którym redukcja odbywa sie jeszcze w stopniu zmniejszonym. Podczas przeróbki latwo destylujacych sie materjalów, jak np. la¬ dunku zawierajacego pyl cynkowy, albo tniaterjalów rteciowych lub kadmowych, mozna sie czestokroc zadawalniac tylko jednem przejsciem przez mufle i pozostalo¬ sci muflowe odprowadzac do komory pieca wkoncu mufli, zwróconym ku wypustowi pfeca. Spalanie materjalów redukujacych, zawartych w pozostalosciach, odbywa sie wtedy w strefie pieca obrotowego, zawartej miedzy tym koncem mufli a wylotem pie¬ ca. Temperatura, osiagnieta w mufli, jest w tej postaci wykonania wynalazku odpo¬ wiednio nizsza. Urzadzenie doprowadzaja¬ ce i odprowadzajace 5, 9, wzglednie 20 za¬ pewniaja daleko posunieta szczelnosc mie¬ dzy mufla a wnetrzem pieca obrotowego.Przedostawaniu sie par metali z mufli do wnetrza pieca przy urzadzeniu zasilajacem mufle mozna zapobiec albo tez mozna prze¬ dostawanie sie to znacznie zmniejszyc, u- trzymujac w komorze mufli zapomoca urza¬ dzenia ssacego pewna niewielka niedoprez- nosc. Pary metali wytworzone w mufli, do¬ staja sie do przewodu 11 przez otwarty jego koniec i ewentualnie równiez przez otwory w tym przewodzie, a w postaciach urzadze¬ nia wedlug fig; 3 i 5 przez krócce rurowe 18.Nastepnie przewodem 11 plyna one do skraplacza 13, w którym metal osadza sie w postaci cieklej kapieli. Osadzony metal mozna spuszczac w sposób ciagly albo stop¬ niowo* przewodem 21. Przewód 21 w poda¬ nych przykladach wykonania umieszczony jest wpoblizu konca skraplacza, zwróconego ku mufli, moze jednak byc równiez umie¬ szczony w innem miejscu skraplacza, a wiec np. od strony czolowej, zwróconej ku wlotowemu koncowi pieca/ Gazy pozosta¬ losciowe po skropleniu opuszczaja skrap¬ lacz przewodem 14.Postac wykonania wedlug fig. 5 i 6 tern sie rózni od postaci wedlug fig. 1 i 4, ze zamiast jednej mufli, podzielonej we¬ wnatrz, wlaczono równolegle kilka ciagów muflowych, a mianowicie w postaci pro¬ stych rur równoleglych do osi pieca. Kaz¬ da z tych rur moznaby równiez podzielic Wewnatrz tak, iz kazda moglaby sluzyc do prowadzenia tam i zpowrotem ladunku w strefie muflowej. Aby jednak uproscic u- rzadzenie, mozna stosowac tylko niektóre z tych rur, a ewentualnie tylko jedna z nich do prowadzenia powrotnego, podczas gdy pozostale, które w celu lepszego prze¬ wodzenia ciepla moga miec mala srednice, stosuje sie do prowadzenia materjalu w w pierwszym kierunku. Rury muflowe daja sie równiez wykonac, zwlaszcza jesli sa zrobione ze specjalnych stopów, w postaci jednej tam i zpowrotem prowadzacej spi¬ rali. Urzadzenie muflowe wedlug fig. 5 i 6 odpowiednie jest specjalnie do wiekszych urzadzen piecowych.Umieszczenie skraplacza nazewnatrz pieca wedlug fig. 5 moze byc specjalnie korzystne wtedy, gdy idzie o metale, któ¬ rych punkt skraplania lezy bardzo nisko, np. skraplacz pierscieniowy 13', wedlug fig. 5. Dla innych metali pozyteczne jest umieszczanie komory skraplajacej w stre¬ fie podgrzewania pieca, poniewaz wtedy mozna wyzyskac równomierna temperatu¬ re, panujaca w tej strefie, do utrzymania temperatury skraplania, przyczem ewen¬ tualnie komore te zapomoca warstwy izo¬ lacyjnej utrzymuje sie w temperaturze nie¬ co nizszej, niz temperatura strefy podgrze¬ wania, n _ 4 _Zaleca sie naogól juz zgóry tak odmie¬ rzac ilosc dodawanych srodków redukcyj¬ nych, np. koksu, zeby pozostalosci zawiera¬ ly jeszcze ilosc paliwa dostateczna do za¬ pewnienia energicznego spalania w piecu obrotowym oraz do ulatniania w piecu obro¬ towym metali, zawartych jeszcze w pozo¬ stalosciach z mufli. 0 ile wywiazane przy- tem cieplo nie wystarcza do podtrzymania procesu muflowego, mozna w miejscu 15* zastosowac ogrzewanie dodatkowe pylem weglowym, gazami, olejem i t. d. Jesli jako srodki redukujace, stosuje sie substancje trudno-palne, np. zelazo, wegliki i t. d., to mozna do podtrzymania spalania w pozo¬ stalosciach muflowych oraz ulatniania resz¬ ty metali z tych pozostalosci dodawac do nich, podczas ich wyjscia z urzadzenia wy- pustowego 9 wzglednie 20, dalsze ilosci pa¬ liwa, np. wdmuchujac grubo-ziarnisty koks albo wegiel przez palnik 15'. Podczas gdy wytworzone w skraplaczu ciekle ilosci me¬ talu, jak wyzej wspomniano, spuszcza sie w sposób ciagly albo nie ciagly, np. przez spust 21 w scianie pieca, to metale zredu¬ kowane w mufli i nie ulotnione, jak np. o- lów, mozna wydalic przez spust 22.Techniczne i gospodarcze zalety sposo¬ bu wedlug wynalazku w porównaniu z do- tychczasowemi procesami muflowemi sa nastepujace. 1. Prowadzenie procesu w sposób cia¬ gly, umozliwia znaczne zmniejszenie bardzo kosztownej i niezdrowej pracy recznej, ko¬ niecznej w dotychczasowych procesach mu¬ flowych. 2. Stale poruszanie i mieszanie mie¬ szaniny redukcyjnej w mufli umozliwia redukcje w niskich temperaturach, dzieki czemu odpada konieczne przegrzewanie scianek mufli, niezbedne dotychczas ze wzgledu ma zimniejszy rdzen mufli. Prócz tego ruch mieszaniny zwieksza szybkosc redukcji, dzieki czemu ulatnianie w jed¬ nostce czasu na jednostke powierzchni mufli znacznie wzrasta. 3. Nadmiar koksu, zawarty w pozo¬ stalosciach, zostaje dzieki spalaniu w ko¬ morze pieca wyzyskany bezposrednio' dla procesu muflowego. Wywiazywanie tego ciepla nastepuje w dlugiej strefie przy za¬ chowaniu równomiernej temperatury, dzie¬ ki czemu unika sie niedogodnosci ogrzewa¬ nia plomieniem, powodujacego czesto lo¬ kalne przegrzanie. 4. W procesie niniejszym mozna pra¬ cowac z duzym nadmiarem koksu w mufli, zapobiegajac w ten sposób powstawaniu zuzla. Nadmiar ten zostaje nastepnie, dzie¬ ki spalaniu w piecu obrotowym, wyzyska¬ ny Jbezposrednio w procesie. 5. W procesie wedlug wynalazku ma sie moznosc uskuteczniania podgrzewania materjalu przez opalanie bezposrednie, przyczem odlociny z tej strefy, szkodliwe dla skraplania, nie dostaja sie do urzadze¬ nia skraplajacego, lecz sa odprowadzane wraz z odlocinami piecowemi, a pary meta¬ lu juz ulotnione w tej strefie moga byc od¬ zyskiwane z odlocin. 6. Z przyczyn gospodarczych redukcji nie wykonywa sie calkowicie w mufli, lecz redukuje sie wewnatrz niej i ulatnia zaled¬ wie 60 — 90% metali. Po opuszczeniu mu¬ fli, reszte metali z pozostalosci redukuje sie i spala w piecu obrotowym oraz odzyskuje z odlocin. Dzieki temu ostateczne pozosta¬ losci z pieca sa w procesie tym znacznie u- bozsze w metale, niz w procesach dotych¬ czasowych.Sposób wedlug wynalazku umozliwia tern samem destylacje ciagla, która sie ni¬ gdy dotychczas nie udawala ekonomicznie ze wzgledu na konstrukcje aparatów; zgod¬ nie z wynalazkiem w nizszych temperatu¬ rach tylko mniejsza lub wieksza czesc me¬ tali redukuje sie i ulatnia w mufli, a reszte zawartosci metali, wyzyskujac zawarte je¬ szcze w pozostalosciach srodki redukujace, otrzymuje sie droga ulotnienia, jako tlenki, osiagajac jednoczesnie niewykonalne do¬ tychczas równomierne ogrzewanie mufli. W — 5 —dotychczasowym procesie muflowym do o- trzymywania cynku trzeba bylo naogól sto¬ sowac 200 — 250% paliwa w stosunku do materjalu surowego, natomiast zgodnie z nowym sposobem mozna proces destylacji wykonac przy uzyciu w sumie 40 do 70% paliwa, albo v#*przyipadkut gdy 10 do 40% materjalu otrzymuje sie w postaci tlenku i zpowrotem wprowadza do procesu muflo¬ wego, calkowita ilosc zazywanego paliwa wynosi 60 do 100%/ PL