PL49241B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 27. III. 19^f 49241 KL MK V[0 UKD Twórca wynalazku: mgr Józef Krochmal Wlasciciel patentu: Zaklady Hutniczo-Przetwórcze Metali Niezelaznych 1;' „Hutmen" Wroclaw (Polska) IBLtlOTEKA i '^eJ;/Pc'n?owego Sposób wytwarzania metali lub stopów z popiolów i zgarów i: '^ ¦*&*¦-¦?'w Mim oraz rozdrobnionych czastek metalicznych stopów latwo topliwych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania metali lub stopów z popiolów i zgarów oraz roz¬ drobnionych czastek metalicznych stopów latwo topliwych takich jak cyna, antymon, olów.Podczas wytwarzania stopów latwo topliwych, ich przetapiania lub topnienia metali czystych, na powierzchni cieklej metalicznej kapieli zbieraja sie zgary i popioly, które przed odlewaniem sa usu¬ wane, gdyz w przypadku dostania sie do odlewu moglyby spowodowac jego rozwarstwienie. Ilosc usuwanych zgarów i popiolów zaleznie od rodzaju przetapianego metalu lub stopu wynosi od 2 do 6% ciezaru wsadu.Zgodnie z panujacymi dotychczas pogladami zga¬ ry i popioly powstajace podczas przetapiania me¬ tali lub stopów latwo-topliwych sa tlenkami metali.Dlatego w celu uzyskania z nich metalu poddaje sie je procesowi redukcji, który jest prowadzony w piecach obrotowych, tyglowych, plomieniakach W temperaturze 950—1U50°C, a w piecach szybo¬ wych w temperaturze 1100—1250°C. Jako reduk¬ tora .w procesie przerobu zgarów i popiolów uzywa sie powszechnie wegla drzewnego, kamiennego lub brunatnego, koksiku lub koksu w ilosciach od 10 do 30% ciezaru wsadu. Jako dodatku uplynniaja¬ cego powstajace zuzle stosuje sie sode kalcyno- wana, boraks lub fluoryt wapnia w ilosciach 5 do 10% wsadu.Produktami redukcyjnego przerobu zgarów i po¬ piolów sa: stop poredukcyjny, zuzle o zawartosci metali okolo 45% i pyly wylapywane w odpylni 10 15 20 25 30 workowej. Uzysk metalu w postaci stopu pore- dukcyjnego w stosunku do ilosci zgarów i popiolów uzytych do wsadu wynosi 55—60% wagowych.Uzyskany stop poredukcyjny o duzej zawartosci miedzi i innych metali trudnotopliwych, spowodo¬ wanej parowaniem i utlenianiem sie metali pod¬ stawowych to jest cyny. i olowiu, przekazywany jest do przerobu w piecach segregacyjnych. W pie¬ cu segregacyjnym.. plomieniaku roztapia sie stop poredukcyjny w temperturze okolo 1000°C i po roztopieniu wylacza sie palniki pozostawiajac piec wraz z metalem do wolnego stygniecia, którego czas wynosi od czterech do szesciu dni. Po uply¬ wie tego czasu wypuszcza sie z pieca metal ó ni¬ skiej temperaturze topliwosci. Pozostaly w piecu metal ponownie sie roztapia, a nastepnie wylewa do form.Metal o niskiej temperaturze topliwosci 250— 350°C zwany metalem bialym posegregacyjnym jest uzyskiwany w ilosci okolo 70% wagowych w stosunku do wsadu. Ponadto uzyskuje sie pew*- na ilosc metalu zwanego blyszczacym o wysokiej temperaturze topliwosci wynoszacej okolo 1000°G.Metal posegregacyjny bialy, jest kierowany d© przetopu ujednoradniajacego i do rafinacji od za¬ nieczyszczen.Odpady z pieca poredukcyjnego to jest zuzle o skladzie wybitnie tlenkowym z dodatkiem 20— 30% wagowych koksu i dodatkami zuzlotwórczymi jak fluoryt wapnia* tlenek wapnia, przerabiane sa w piecu szybowym, gdzie uzyskuje sie w ilosci 4924140241 3 okolo 40% wagowych w stosunku do wsadu, metal zwany szybowym. Zuzle sa odprowadzane na halde, a pyly o charakterze: tlenkowym sa wylapywane w odpylni 'workowej. Metal szybowy jest podda¬ wany procesowi. segregacyjnemu. Odpady z pieca segregacyjnego poza metalem blyszczacym, stano¬ wia zgary i popioly o skladzie podobnym do su¬ rowców wyjsciowych i przerabia sie je w piecu redukcyjnym lub szybowym.Z wykresu Sankey'a opracowanego na podstawie danych ruchowych wynika, ze calkowity uzysk metalu w stosunku do wsadu zgarów i popiolów po przeprowadzeniu czterech operacji technologicz¬ nych w postaci redukcji w piecu redukcyjnym, segregacji w piecu segregacyjnym, redukcji w pie¬ cu szybowym, ujednorodnienia i rafinacji w kot¬ lach zeliwnych — wynosi 45% wagowych. Do tego uzyskuje sie jeszcze okolo 20% wagowych metalu blyszczacego i okolo 5% wagowych pylów. Straty bezpowrotne metali wynosza dotychczas ponad 30% wagowych.Uzyskany znanym sposobem metal z przetopu ujednoradniajacego po przeprowadzeniu rafinacji moze byc uzywany jako dodatek wsadowy wylacz¬ nie do produkcji jednego tylko rodzaju stopu to jest stopu lozyskowego o skladzie wagowym Sn — 10%, Sb — 13%, Cn — 2%, Ni — 1%, As — 1%, Pb — 73%, przy czym ilosc jego nie moze prze¬ kraczac 200 kg na 1 tone wsadu.Ponadto opisany sposób jest bardzo czasochlon¬ ny, a sprawnosc cieplna procesu wynosi jedynie 0,20%.W stosunku do niego sposób wedlug wynalazku ma szereg zalet.Sposób wytwarzania metali lub stopów z popio¬ lów i zgarów oraz rozdrobnionych czastek metalicz¬ nych stopów latwo topliwych wedlug wynalazku wymaga przeprowadzenia tylko jednej glównej i jednej pomocniczej operacji technologicznej. Ope¬ racja odbywa sie w niskim zakresie temperatur.Otrzymany metal ze wzgledu na uzyskany sklad chemiczny nadaje sie do bezposredniego zuzycia i to do tego gatunku metalu lub stopu, z którego zgar lub popiól powstal. Dzieki temu moze byc wy¬ korzystany w znacznie szerszym niz dotychczas za¬ kresie oraz bez procentowych ograniczen iloscio¬ wych.Zgodnie z wynalazkiem wbrew dotychczasowym pogladom co do tlenkowego pochodzenia zgarów i popiolów, na podstawie badan struktury zgarów i popiolów, ich ciezaru wlasciwego, ilosci ciepla , potrzebnej do ich ogrzania i innych badan stwier¬ dzono, ze zgary i popioly powstajace podczas topie- Tiia metali i stopów skladaja sie z kuleczek metalu o róznym stopniu rozdrobnienia. Ilosc metalu znaj¬ duje sie w zgarach i popiolach w postaci niezwia- zanej z tlenem wynosi od 90—08% wagowych. Po¬ zostawanie zgarów i popiolów w stanie sypkim i rozdrobnionym i niezlewanie sie ich w calosc w temperaturach niskich lub wysokich jest spo¬ wodowane obecnoscia na powierzchni kazdej od¬ dzielnej kuleczki cienkiej blonki tlenkowej, której grubosc wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.Dlatego stosowane dotychczas wysokie temperatury przerobu zgarów w stadium poczatkowym utrud¬ niaja otrzymanie metalu, a nastepnie wymagaja 4 osiagniecia takiej wysokosci w której nastepuje obnizenie lub zniesienie napiecia powierzchniowego poszczególnej kuleczki metalicznej. Temperatura taka zaleznie od rodzaju metalu lub stopu wynosi 5 okolo 1000°C.Sposób wedlug wynalazku polega na podgrzaniu zgaru i popiolu jedynie do temperatury topienia metalu lub stopu, z którego dany zgar i popiól powstal (okolo 100—350°C) po uprzednim zwilzeniu io zgaru i popiolu lakierem odlewniczym lub innym produktem pochodzenia organicznego o podobnym skladzie chemicznym i na wywarciu na tak przy¬ gotowane zgary i popioly nacisku mechanicznego.Na skutek tego nacisku nastepuje uszkodzenie war- 15 stewki tlenkowej otaczajacej kazda kuleczke, wy¬ plyniecie z niej metalu, pokonanie napiecia po¬ wierzchniowego i polaczenie sie kuleczek metalu w calosc.Zgary, popioly i rozdrobnione czasteczki meta- ^ liczne pozostale ze stopów lub metali latwo topli¬ wych nalezy wymieszac z taka iloscia lakieru od¬ lewniczego jaka jest potrzebna do ich zwilzenia.Ilosc ta wynosi przecietnie 1% ich ciezaru. Zgary* popioly i pyly podgrzewa sie nastepnie do tempe¬ ratury lezacej w zakresie topienia stopu lub me¬ talu, z którego powstaly. Wsad ten zostaje umiesz¬ czony w urzadzeniu zaopatrzonym w element prze¬ znaczony do wywierania nacisku mechanicznego na przyklad w prase, element slimakowy, walce, Nacisk tego elementu powoduje pekanie blonki tlenowej otaczajacej kuleczke metalu, wyplyniecie metalu i polaczenie sie metalu w postaci cieklej.Ciekly metal zostaje wprowadzony do ogrzewa¬ nego tygla zeliwnego zapelnionego czesciowo sto¬ pem lub metalem tego samego, lub zblizonego ga- 35 tunku, którego zadaniem jest ulatwienie rozdzialu cieklego metalu od pozostalosci tlenkowych. W tym celu, metal wprowadza sie pod zwierciadlo znajdu¬ jace sie w tyglu cieklego metalu. Po zebraniu w tyglu odpowiedniej ilosci metalu odlewa sie go 40 do form.Sposobem wedlug wynalazku mozna przerabiac zarówno zgary i popioly bezposrednio zdjete z cie¬ klej metalicznej kapieli podczas topienia metalu lub wytwarzania stopu, jak i zgary i popioly znaj- 45 dujace sie w stanie zimnym.W pierwszym przypadku ilosc ciepla zuzytego do wytworzenia metalu ze zgarów i popiolów be¬ dzie równa cieplu potrzebnemu na pokrycie strat cieplnych urzadzenia, w drugim zapotrzebowanie 50 ciepla wyniesie okolo 120% ciepla potrzebnego do stopienia takiej samej ilosci metalu lub stopu, sprawnosc cieplna wynosi tu okolo 80%.Ilosc metalu lub stopu tym sposobem wytwo¬ rzonego ze zgarów popiolów i pylów metalicznych 55 o skladzie chemicznym zblizonym do metalu lub stopu, z którego zgar i popiól powstal, wynosi okolo 80% wagowych wsadu. Straty bezpowrotne metali wynosza okolo 2% wagowych. Pozostalosc po przerobie zgarów i popiolów sposobem wedlug 60 wynalazku w ilosci okolo 20% wagowych moze byc jeszcze przerobiona znanym sposobem. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania metali lub stopów z popio- 65 lów i zgarów oraz rozdrobnionych czastek meta- 15 20 25 30 35 4049241 5 licznych stopów latwo topliwych, znamienny tym, ze popioly, zgary i rozdrobnione czastki metaliczne miesza sie z iloscia lakieru odlewniczego lub in¬ nego produktu pochodzenia organicznego skladem chemicznym zblizonym do lakieru odlewniczego, potrzebna do ich zwilzenia i wynoszaca przecietnie l°/o ich ciezaru, po czym podgrzewa sie je do tem- 6 peratury topienia metalu lub stopu, z którego dane popioly, zgary i czastki metaliczne powstaly, na¬ stepnie poddaje sie je naciskowi mechanicznemu przez prasowanie, walcowanie albo w inny sposób, 5 a wyplywajacy ciekly metal zbiera w tyglu pod zwierciadlo znajdujacego sie w nim stopu lub ma* talu tego samego lub zblizonego gatunku. PL