Opublikowano dnia 19 lutego 1959 r.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41795 Instytut Metali Lekkich i Rzadkich *) Panstwowe Przedsiebiorstwo Badawczo-Produkcyjne Skawina, Polska KI. 40 a, Um- Sposób redukcji tlenku cynku, zawartego w drobnoziarnistym wsadzie oraz odparowywania cynku Patent trwa od dnia 16 sierpnia 1958 r.Istota wynalazku jest sposób redukcji tlenku cynku do cynku metalicznego w postaci pary przez wspólpradowe prowadzenie zawieraja¬ cego tlenek cynkuj wsadu dobatfziainiis1jeg(o w strumieniu gazów, powstalych przez niezu¬ pelne spalanie równoczesnie wtryskiwanego paliwa. Gazy powoduja redukcje tlenku cyn¬ ku do cynku metalicznego i dostarczaja cie¬ pla do endotermicznej reakcji i wyparowania cynku. Dotychczas stosuje sie powszechnie re¬ dukcje tlenku . cynku i wyparowanie cynku przez przeponowe ogrzewanie mufli (retort) wypelnionych wsadem, zawierajajcylm tlenek cynku i wegiel (wegiel zwykle w postaci ko- ksiku) oraz kondensacje par metalu przez ochlo¬ dzenie. Proces przebiega wedlug reakcji: ZnO + C f * Zn gaz + CO, przy czym w celu zapobiezenia powtórnemu ?) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Karol Akerman.Utlenianiu sie cynku przy ochladzaniu, gazy przechodzace do kondensatora nie moga za¬ wierac co2.Wydajnosc stosowanych powszechnie mufli poziomych, dzialajacych okresowo jest rzedu 30 kG Zn na dobe, a pracujacych w sposób ciagly retort pionowych najwyzej 7—8 ton na dobe. Przeponowe ogrzewanie nie pozwala na dobre wykorzystanie ciepla paliwa, a mufle ulegaja szybko korozji, zwlaszcza przy wsa¬ dzie z zawartoscia zelaza.Ostatnio zaczyna sie rozpowszechniac spo¬ sób prowadzenia procesu w piecu specjalnej konstrukcji, w którym proces jest prowadzony wedlug reakcji: ZnO + CO ~^ Zn gaz + C02 a powtórnemu utlenieniu cynku przez C02 za¬ pobiega sie przez utrzymanie temperatury wsa¬ du w piecu! w kazdym miejscu powyzej tempe¬ ratury poczatku utleniania oraz temperatury gazów zawierajacych pary cynku na drodzedo miejsca skraplania. Skraplanie par cynku ir$w§dzi sle prap|pageplukiwanie gazów retz- toj^oaym ol*wieW'i w^ych warunkach utlenia¬ nie^ powtórne cyttfrf?;nfe przybiera szkodliwych | Irozmiarów.J Piece szybowe maja znacznie wyzsza wy¬ dajnosc dobowa w porównaniu z muflami pio¬ nowymi, lecz wymagaja wsadu zaglomerowa- nego i podgrzanego, a jako paliwa kawalko¬ wego koksU. Wymagana wysoka temperatura gazów gardzielowych (ponad 1000°C) uniemozli¬ wia uzyskanie nieosiaganej w innych proce¬ sach hutniczych wydajnosci cieplnej pieca szy¬ bowego. W przeciwienstwie do tego, równocze¬ sny wtrysk paliwa (w pierwszym rzedzie na¬ daje sie pyl weglowy) oraz podgrzanego wsa¬ du i wspótpradowe prowadzenie wsadu w stru¬ mieniu gazów, jak i wlasciwe warunki równo¬ czesnego wytworzenia atmosfery redukcyjnej oraz dostarczenia ciepla do przebiegu endoter- micznej reakcji rozkladu tlenku cynku i wy¬ parowania metalu, zapobiega powrotnemu ultlenianiu sde cynku, przy czym gazy uzysku¬ ja najwyzsza temperature dopiero blisko wylotu pieca.Zaleta sposobu jest duza intensywnosc pro¬ cesu uzyskana dzieki temu, ze proces spala¬ nia i wymiana ciepla odbywa sie w stanie za¬ wiesiny* a wsad nie wymaga aglomerowania.Jako paliwa mozna ulzyc, zwlaszcza koksu lub pylu weglowego, tanszego od innych dotychczas stosowanych paliw. Wydajnosc cieplna proce¬ su jest dzieki intensywnosci wyzsza niz w pie¬ cu szybowym.Proces moze byc prowadzony w zwyklej ko¬ morze topielnej, w której predkosc doprowa¬ dzania wsadu i predkosc przeplywu gazów sa tego samego rzedu; przy zastosowaniu komo¬ ry topielnej podobnej do cyklonu, w której predkosc przeplywu strumienia gazów moze przewyzszac predkosc wsadu, uzyskuje sie wy¬ miane ciepla jeszcze intensywniejsza, a pyle¬ nie mniejsze. Mozna stosowac powietrze atmo¬ sferyczne lub powietrze wzbogacone tlenem, badz sam tlen. Korzystne jest stosowanie pod¬ grzanego powietrza lub tlenu. Wsad winien byc podgrzany, przy czym korzystne jest za¬ sypywanie do pieca goracego materialu wsa¬ dowego bezposrednio z pieca np. fluidyzacyj¬ nego, sluzacego do prazenia blendy. PL