Onybllkowano^dnla 30 pazdziernika 1962 r. fita £ a 1 BIBLIOTEKA Urzedu Patentowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46272 tto, KI.KI. 40 a,-&m internat. C 22 b Zaklady Cynkowe „Silesia" *) Przedsiebiorstwo Panstwowe Katowice, Polska Sposób stosowania plynnego wsadu do pieców topielnych dla rektyfikacji cynku i urzadzenia do stosowania tego sposobu Patent trwa; od dnia 21 listopada 1961 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób stosowa¬ nia plynnego wsadu o temperaturze od 500—700° C do pieców topielnych dla rektyfi¬ kacji cynku i urzadzenia do stosowania tego sposobu.Dotychczas w piecach topielnych dla rektyfi¬ kacji cynku przetapiano cynk staly w postaci plyt. Piec byl periodycznie zaladowywany plyta¬ mi cynku a strumien plynnego cynku plynacy z otworu wyjplywowego nieco pulsowal. Zja¬ wisko pulsacji jest szczególnie duze przy recz¬ nym sposobie ladowania plyt cynku do pieca topielnego i powodowalo obnizenie jakosci pro¬ duktu koncowego oraz zmniejszenie wytrzymaa- •) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynadazku sa mgr inz. Henryk Fik, Bernard Wegrzynek, inz. Mieczyslaw Kitala i mgr inz. Marian Prazmowski. losci kolumn rektyfikacyjnych. Poza tym do¬ tychczasowa konstrukcja pieca topielnego nie pozwalala na stosowanie plynnego wsadu. A w konkretnych warunkach technicznych przy dawnym sposobie nalezalo najpierw odlewac cynk w plyty a nastejpnie ladowac do pieca topielnego. Powodowalo to sitosunkowo duze zuzycie ciepla na przetapianie cynku oraz po¬ nadto powstawanie zgarów na; powierzchni plynnego cynku w piecu toplelnym, które po¬ garszalo uzysk metalu w calym procesie.Wady lte usuwa sposób i urzadzenie wedlug wynalazku, które moze byc zrealizowane w dwóch alternatywach. Plynny cynk przeznaczo¬ ny do -przerobu w urzadzeniu rektyfikacyjnym doprowadza sie z miejsca jego powstawania do topielnika w stanie plynnym. Ilosc jednorazo¬ wego plynnego wsadu moze byc dowolna, ale w praktyce stosuje sie 250 do 300 kg plynnego cynku.Na rys. fig. 1 przedstawiono przykladowo schematyczny podluzny przekrój pieca topiel¬ nego wraz z urzadzeniem plywakowo-nurniko- wym, fi|g. 2 jego poprzeczny (przekrój wzdluz linii A—A, fig. 3 schematyczny przekrój po¬ dluzny pieca topielnego wraz z urzadzeniem plywakowo-zatyczkowym, fig. 4 jego poprzecz¬ ny przekrój B—B.Urzadzenie plywakowo-nurnikowe do wyko¬ nywania 'sposobu wedlug wynalazku jest dobu¬ dowane do znanego pieoa topielnego i sklada sie ze studzienki 1, oporu 2, kadzi 3, elektro- wciagu 4, plywaka ceramicznego 5 i nurnika 7 napedzanego poprzez mechanizm 8 silnikiem 10.Plynny cynk transportuje sie kadzia 3-z miej¬ sca jego powstawania elektrowciagiem 4. Kadz 3 podprowadzana jest do studzienki i nastepnie podciagana elekltrowciagiem 4 ku górze, na sku¬ tek czego nastepuje przechyl kadzi, gdyz opory 2rprzy.studzience X przytrzymuja ja w zacze¬ pach. Na skutek wychylenia sie kadzi 3 naste¬ puje wylew cynku do studzienki 1. W wyniku itego ilosc wyplywajacego metalu z topielnika poprzez rynne 11 do kolumny rektyfikacyjnej wzroslaby bardzo gwaltownie. Temu niepoza¬ danemu zjawisku zapobiega sie przy pomocy plywaka 5, który moze byc wykonany z mate¬ rialu ceramicznego lub tworzyw sztucznych, plywak 5 jest sprezony z nurnikiem 7. Objetosc nurnika 7 jest wieksza lub równa porcji za¬ ladowywanego cynku i dzieki opuszczeniu jego w dól za pomoca silnika 10 uzyskuje sie staly wyplyw metalu z pieca. Po wylaniu porcji cyn¬ ku do studzienki 1 poziom kapieli w topielniku jest najwyzszy a nurnik 7 znajduje sie w polo¬ zeniu najwyzszym, to znaczy nie jest zanurzo¬ ny. Na skutek stopniowego wyplywania metalu z topielnika' stan cynku a z nim plywak 5 nieco sie obniza i wtedy nastepuje impuls na przewód elektryczny doprowadzajacy prad do silnika 10 uruchamiajacego mechanizm nurni¬ kowy 8. Po otrzymaniu takiego impulsu nurnik 7 stopniowo zanurza sie w metalu utrzymujac jego powierzchnie na stalym poziomie. Gdyby predkosc zanurzania sie nurnika byla zbyt du¬ za, w wyniku czego poziom metalu podnióslby sie ponad przewidziany poziom, plywak 5 wte¬ dy wywoluje impuls, który powoduje unieru¬ chomienie mechanizmu 8, co w efekcie naste¬ puje wstrzymanie podwyzszania sie poziomu metalu. Przed osiagnieciem dolnego polozenia przez nurnik wywoluje on efekt akustyczno- -optyczny, który jest sygnalem dla zaladowania nowej porcji metalu do topielnika. W swoim dolnym polozeniu nurnik 7 utrzymuje sie tak dlugo dopóki nie nastapi wlew nowej porcji metalu. W tym momencie nastepuje na skutek podniesienia sie plywaka 5 impuls, który po¬ woduje, ze nurnik 7 osiaga swoje górne poloze¬ nie. Powyzszy impuls mozna osiagnac poprzez kontakt 9 kadzi 3 w czasie wylewania cynku, który laczac odpowiednie przewody elektryczne powoduje uruchomienie silnika 10 mechanizmu nurnikowego, który podnosi nurnik 7.Do wykonywania sposobu wedlug wynalazku moze sluzyc takze urzadzenie plywakowo-za- tyczkowe z przekaznikiem na meidianizm dzwi¬ gowy. jPrzy tym rozwiazaniu dobudowano do znanego pieca topielnego studzienke 1, opory 2, kadz 3, elektrowciag 4, trzy komory na plynny cynk (I, II, III), plywak 12, zatyczka przekazni¬ kowa 14 i naped 15, otwór zatyczkowy 13 oraz drugi plywak 16.Plynny cynk wlewa sie kadzia 3 do studzien¬ ki 1, który przeplywa w piecu topielnym z ko¬ mory I do komory II przelewowej, a nastepnie do komory wyplywowej III, skad z kolei wy¬ plywa do kolumny rektyfikacyjnej rynna 11.W komorze przelewowej II zainstalowany jest plywak 12 i w wypadku podniesienia sie me¬ talu w tej komorze ponad dopuszczalny poziom nastepuje impuls poprzez skrzynke przekazni¬ kowa 14 na naped 15 uruchamiajacy zatyczke 6, która zamyka otwór zatyczkowy 13. Gdy nato¬ miast metal obnizy sie ponizej dopuszczalnego poziomu, wówczas •plywak 12 wywoluje impuls, w wyniku którego zatyczka 6 wysuwa sie z otworu zatyczkowego 13 a ilosc metalu wy¬ plywajaca do komory przelewowej II zwieksza sie. Aby istniaila scisla korelacja pomiedzy pod¬ niesieniem sie poziomu plywaka a iloscia wy¬ plywajacego metalu zatyczka 6 wraz z otworem 13 musza byc w specjalny sposób sprofilowane.Dla urzadzenia plywakowo-zatyczkowego za¬ budowuje sie w komorze I drugi plywak 26, który alarmuje sygnalem optycznym wzglednie akustycznym fakt zblizania sie poziomu cynku do dopuszczalnego minimum. W wyniku opisa¬ nego sygnalu winno nastapic ponowne uzupel¬ nienie topielnika plynnym metalem. Takze moz¬ na osiagnac impuls w czasie Wlewania cynku do studzienki 1 poprzez kontakt 9 kadzi 3, któ¬ ry laczac odpowiednie przewody -elektryczne powoduje uruchomienie napedu 15 i otwarcie otworu zatyczkowego 13.Impulsy wywolywane przez ^urzadzenia ply¬ wakowe oraz przez kontakt 9 moga byc eflek-tryczne,. magogtytsae ^gEyfrri* elektromagne¬ tyczne.Dzieki zastosowaniu urzadzenia plywakowo- -nurnikowego wzglednie plywakowo-zatyczko- wego, pudsacja wyjplywu metalu jest mniejsza a przede wszystkim nie tak czesta jak przy stosowaniu wsadu istalego. Czesciowe zlikwido¬ wanie pulsacji wplywa korzystnie na przebieg procesu rektyfikacji jak równiez na zywotnosc kolumn rektyfikacyjnych.Piec topielny z proponowana studzienka za¬ lewowa i urzadzeniem plywakowo-nurnikowym wzglednie plywakowo^zatyczkowym moze byc stosowany równiez dla wsadu stalego. W tym przypadku pulsacja wyplywajacego cynku be¬ dzie podobnie jak przy wsadzie plynnym, mniejsza anizeli to ma miejsce w topielniku dawnego typu. PL