PL47473B1 - - Google Patents

Description

Ur^cJo Po te nlowegg POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47473 Zaklady Cjjnkoire „Silesia"*) Przedsiebiorstwo Panstiuouie Katowice, Boiska Ki. 40 a, 'H^UJ KI. internat. C 22 b Sposób kondensacji par tynkowych oraz urzadzenia do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 1 pazdziernika 1962 r.Brzedimiotem wynalazku jest sposób konden¬ sacji par cynkowych i urzadzenie do przepro¬ wadzenia tego sposobu, w którym zastosowane jeden kondensator na cala przednia sciane pie¬ ca destylacyjnego z równoczesnym odzyskiem ciepla utajonego gazów poredukcyjnyeh przez skierowanie, ich do komory spalania.Dotychczas w hutnictwie ogniowym cynku na piecach destylacyjnych rekuperatorowych o muflach poziomych pary cynku zmieszane z tlenkiem wegla CO oraz nieznaczna iloscia 002 i innych gazów przechodzily z mufli do ceramicznej nastawki (kondensatora) gdzi? temperatura gazowej mieszanki obniza sie a jej cisnienie nie rózni sie wiele od 1 atmosfe - *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól twórcami wynalazku sa: mgr mz; Zdzislaw Radzikowski, mgr toz. Jafcuib Sozandki, mgr inz. Stefan Zielinski, inz. Franciszek Sieron, mgr inz. Antoni Sliwa, Bernard Wegrzynek i mgr inz. Henryk Grzegorzek. ry. Skraplanie zaczyna sie w temperaturze przy której oziebiona para cynku staje.-*ie nasycona.Ogólna reakcja redukcji cynku ZnO-|-G==Za + CO wskazuje, ze w wyniku tej reakcji para cynku i tlenek wegla powstaja w równych objetoisciach. Niemniej w praletyice w fazie ^ga¬ zowej pary cynku wynosza zawsze mniej n& 50% i idh cisnienie czastkowe niusi byc mniejsze niz 380 mm Hg. Skraplanie par cynku naste¬ puje wtedy ponizej 800°C. W samej nadstawce oprócz plynnego cynku tworzy sie talk zwany popiól kondensatorowy, który gromadzi sie na powierzchni plynnego metalu. Ilosc tego po¬ piolu moze dochodzic do 15% otrzymywanego cynku w procesie destylacji. Nieskondensowane pary cynku i gazy poredukcyjne przeplywaja do balonów gdzie nastepuje dalsze Wytraca'- nie par cynku w postaci pylu cynkowego a ga- zy poredukcyjne spalane sa w wylotach balo¬ nów bez korzysci. Z tymi gazami unosi sie takze niewytracoma czesc par cynku, któreucnodza do atmosfery. Ilosc pylu cynkowego zbierajaca sie w balonach moze dochodzic do 20% calego cynku otrzymanego w postaci plyn¬ nego cymku, popiolu kondensacyjnego i pylu cynkowego. Powstawanie popiolu i pylu cyn¬ kowego jest spowodowane utlenianiem po¬ wierzchni drobnych kropelek cynku przez po¬ wstawanie trudnotopliwej otoczki ZnO. Powiet¬ rze do mieszanki gazów poredukcyjnych moze latwo sie dostac nieszczelnosciami pomiedzy muflami a nadstawkami oraz miedzy nadstaw¬ kami i balonami. Pyl cynkowy i popioly kon¬ densacyjne w praktyce sa zawracane do ponow¬ nej przeróbki do pieców destylacyjnych lub do pieców Thede gdzie wytapia sie z nich ponow¬ nie cynk w plytach przeznaczony na piece rek¬ tyfikacyjne. W starym sposobie kondensacji powstawalo wiele strat nieuchwytnych do 5% Zn a -przede wszystkim do 25% Od. Poza tym w czasie odlewania cynku dwa razy na dobe trzeba byJo sciagac balony z których wytrza • sano pyl cynkowy. Nastepnie z nadstawek sciagano plynny cynk wraz ze zgarami. W okre¬ sie manewru glównego sciagano balony a po wyciagnieciu cymku ceramiczne nadstawki, któ¬ re byly poddawane czyszczeniu.Takze w przypadku zastosowania kondensa¬ tora na jedno Okno w postaci drzwi nie osiag¬ nieto, pozytywnych wyników, bowiem kesono¬ we chlodzenie górnej czesci drzwi nie zapew¬ nialo odpowiednich waruników kondensacji i czesto bylo to powodem przeciekania wody do korytka plynnego cynku. Poza tym urza¬ dzenia zastosowane do wykonania tego sposo¬ bu kondensacji nie dawaly pewnosci, ze gazy redukcyjne nie beda posiadaly duzej pozosta¬ losci patr cyniku i bedzie je mozna spadac w komorze spalania.Dotychczasowe wady usuwa sposób konden - sacji wedlug wynalazku polegajacy na tym, ze pary cynkowe i gazy poredukcyjne uchodzaca z' mufli-po jednej stronie pieca skierowane sa. bezposrednio do kondensatora wedlug wyna¬ lazku.Na rysunkach przykladowo uwidoczniono urzadzenia wedlug 'wynalazku; gdzie fig. 1 przedstawia schemaliyczinie piec z kondensato¬ rem w widoku i przekroju z boku, fig. 2 prze¬ krój fragmentu pieca na poziomie korytek cyniku i zibiorników cynfcu plynnego, fig. $ wi¬ dokIz czolasetany kondensatora, f'g. 4 jego wi- itfok: z boku, fi.5fragment segmentów kondensa¬ tora r i fig. ff fragment segmentów kondesato- ra o zwiekszonej powierzchni kondensacji.W znanym piecu rekuperatorowym lub rege- neratorowym do destylacji cynku dobudowuje sie metalowa sciane 'kondensatora 1 umieszczo¬ na na calej dlugosci pieca naprzeciw wylotów mufli 2, korytko 3 na cynk, zbiornik 4 na plyn¬ ny cynk, wirnik 5, zautomatyzowana przepa¬ stnice 6, silnik 7 do napedu wirnika 5, prze¬ kladnie paskowa 8 ze zmienna regulacja me¬ chanizm 9 do podnoszenia sciany 1, chlodnice kondensatora 10, odciag gazów 11 oraz na*1 sklepieniem ceramicznym podest 12 dla kon¬ troli sciany 1 w okresie manewru glównego.Gazy poredukcyjne odprowadzane sa przewo¬ dem 13 do odpylacza mokrego gdzie nastepuj? odpylenie resztek par cynku i nastepnie skie - rowuje sie odpylone gazy do komory spalania pieca destylacyjnego, Sciana kondensatora 1 moze byc wykonana z litej blachy czarne] o duzej odpornosci na dzialanie temperatury i cynku, mozna ja takze dla zwiekszenia zywot¬ nosci naimetalizowac aluminium. Jednakowoz najlepsze efekty uzyskano przez zastosowanie sciany kondensatorowej 1 zlozonej z segmen¬ tów 14, które moga byc tez nametalizowane Segmenty 14 sa szczelnie polaczone ze soba wzglednie uszczelnione piaskiem i zaprawa. W celu powiekszania powierzchni kondensacji se¬ gmenty 14 moga byc uksztaltowane jak na ry¬ sunku fig 6. Wirnik 5 moze byc wykonany z? stali, zeliwa wzglednie karborundu. Sciana kon- » densatora 1 od dolu uszczelniona jest piaskiem w specjalnym korytku, po bokach takze pia¬ skiem i masa hutnicza, a od góry przy pomocy skrzynki piaskowej umieszczonej na chlodnicy 10.Po zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku pary cynku i gazy poredukcyjne wydobywajace sie z mufli 2 o temperaturze 950—1050JC uno¬ sza sie do góry gdzie sa chlodzone .do- takiej temperatury w której powstaje para cynkowa nasycona. W kondensatorze panuje srednio* temp. 450—700°C i nadcisnienie w stosunku'do komory spalania pieca i cisnienia atmosferycz~ nego od 4—10 mm slupa HaO. Utrzymanie nad¬ cisnienia na tym poziomie zabezpiecza konden¬ sator pod doplywem powietrza i spalin przez dziurawe mufle. Dzieki temu kropelki par cynku nie sa utleniane na swojej powierzchni. Poza tym zabezpiecza to przed ewentualna detona* cja gazów ponedukicyjnyich po zetknieciu sie z powietrzeni w samym; kondensatorze. Tempe¬ ratura mieszanki gazowej regulowana jest ilos cia przeplywajacej wody chlodzacej oraz doda¬ tkowym dmuchem zimnego powietrza na meta- - 2-Iowa sciane kondensatora. Stwarza to dosyc du¬ za elastycznosc regulacji temperatury mieszan¬ ki gazowej. W okresie zimowym w przypadku spadku temperatury w kondensatorze zawie¬ sza sie na specjalnej konstrukcji fartuchy azbestowe w celu zmniejszenia strat ciepla przez metalowa sciane 1. Objetosc kondensa¬ tora jest tak dobrana, ze stosunek jego pojem¬ nosci do powierzchni ksztaltuje sie bardzo ko¬ rzystnie i o wiele lepiej niz to mialo miejsce w dawnych kondensatorach ceramicznych.Dzieki temu sa stworzone optymalne ^/Trun¬ ki kondensacji par cynkowych a stopien kon¬ densacji jest zblizony do wielkosci teoretycz¬ nej i waha sie w granicach 92 — 97% z tym, ze okolo 15% uzyskuje sie w postaci zgarów.Gazy poredukcyjne z kondensatora przecho¬ dza nastepnie do zbiornika 4 na cyrk, w któ¬ ry od góry zainstalowany jest ruchomy wirnik 5 o szesciu promienistych lopatkach. Jego za¬ danie polega na stworzeniu i utrzymaniu nad¬ cisnienia w kondensatorze oraz na dodatkowej konóensajcji par cynku ulatniajacych sie z ga¬ zami. Ilosc obrotów wirnika 5 jest regulowana przy pomocy przekladni paskowej 8 w czasie procesu destylacji. Przeplyw gazów poreduk- cyjnych regulowany jest przy pomocy przepu- stnicy automatycznej 6. Koniecznosc regulacji wirnika 5 oraz przepustnicy 6 podyktowana jest tym, ze ilosc gazów poredukcyjnych przsplywa- jacych przez zbiornik 4 jest zmienna i zalezy od uplywu czasu od poczatku periodycznego proce¬ su destylacji.Stosujac sposób wedlug wynalazku zmniej¬ szono straty nieuchwytne kadmu do "i% a cyn¬ ku do 1,5% co pozwolilo na podniesienie calko¬ witego uzysku cynku do 92,5% Zn. Takze wyeli¬ minowano zmudne operacje zwiazane z wycia¬ ganiem cynku z nadstawek i pylu cynkowego z balonów. Powazna korzyscia zastosowania tego sposobu kondensacji jest fakt, ze gazy pore- • dukcyjne uprzednio odpylone zawracane sa do komory spalania pieca. Dzieki temu obnizyl sie wskaznik zuzycia wegla czadnicowego z 2100 do 1600 kg/t cynku. Poza tym dzieki zastosowaniu kondensacji wedlug wynalazku wybitnie po¬ prawily sie warunki bigieniczne pracy zalogi pieców oraz zmniejszylo sie zapylenie otocze¬ nia, albowiem tylko w okresie manewru glów¬ nego wydobywaja sie gazy z mufli, które -Ja obecnie kolektorowane w odciagu 11. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób kondensacji par cynkowych, ucho¬ dzacych,z retort poziomych w piecach desty¬ lacyjnych rekuperatorowych wzglednie re- generatorowyeh, znamienny tym, ze gazy poredukcyjne i pary cynku z mufli po jed¬ nej stronie pieca skierowane sa do konden¬ satora chlodzonego woda oraz powietrzem gdzie utrzymuje sie temperatura ponizej 700°C i nadcisnienie od 4 — do 10 mm slupa HaO przy zachowaniu najkorzystniejszego stosunku pojemnosci do powierzchni, ustala¬ jac przez to optymalne warunki skraplania par cynku a gazy poredukcyjne po ich odpy¬ leniu wodpylaczn mokrym s^ zawracane do komory spalania pieca.

2. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz 1, znamienne tym, ze do znanego pie¬ ca destylacyjnego o muflach poziom/ch do¬ budowalje sie sciane (1) i korytko (3) na ca¬ lej dlugosci pieca, zbiornik (4) na cynik plyn¬ ny, warnik (5), przepustnice zautomatyzowa¬ na (6) oraz chlodnice (10).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze sciana (1) stanowi lita blache wzglednie sklada sie z segmentów (14) uszczelnionych piaskiem i zaprawa albo szczelnie polaczo¬ nych ze soba.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 i 3, znamienne tym, ze sciana (1) uszczelniona jest u dolu poprzez zanurzenie jej w piasku umieszczo¬ nym w korytku 'a od góry przy pomocy skrzynki piaskowej umieszczonej na chlod¬ nicy (10) i po bokach piaskiem oraz masa hutnicza.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, 3 i 4, znamien¬ ne tym, ze do podnoszenia sciany (1) w okre • sie manewru glównego sluzy mechanizm (9) a do odprowadzania gazów odciag gazów (11). Zaklady Cynkowe „Silesia" Zastepca: mgr Barbara Kuznicka. rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 47473 I ' 1242. RSW „Prasa", Kielce BIBLIOTEKA ' U r z-ed u Po te n towegok PL