Pierwszenstwo: Opublikowano: 31. III. 1973 66939 KI. 40a, 9/00 MKP C22b 9/00 tZYTtLNIA Twórca wynalazku: Józef Sajdok Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Silesia" Przedsiebiorstwo Pan¬ stwowe, Katowice-Welnowiec (Polska) Sposób rafinacji stopów kadmowych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób rafinacji stopów kadmowych metoda ciaglej redestylacji w urzadzeniu hermetycznie zamknietym, w którym skraplanie par kadmowo-cynkowych prowadzi sie w podgrzewanym kondensatorze. Wynalazek do¬ tyczy takze kondensatora stanowiacego czesc skla¬ dowa urzadzenia do rafinacji cynku.Dotychczas znany sposób oczyszczania stopów kadmowych polega na tym, ze plyty stopu kad¬ mowego topi sie w piecu do topienia wyposazo¬ nym w urzadzenie nadawcze jak równiez w sy¬ stem zamkniec syfonowych oraz przelewów dzieki którym zostaje równomiernie nadany plynny metal do ogólnie znanego urzadzenia rektyfikacyjnego.W kolumnie rektyfikacyjnej czesc stopu odpa¬ rowuje w wyniku czego pary wzbogacaja sie w Cd.Natomiast do nieodparowanej czesci metalu prze¬ chodzi praktycznie biorac caly Pb, Fe, Cu, Sn, Al i inne wysokowrzace zanieczyszczenia'. Odparowa¬ ne metale doprowadza sie nastepnie do deflegma- tora gdzie czesciowo skrapla sie metale o wyzszej temperaturze wrzenia niz temperatura kadmu. Po¬ zostale pary odprowadza sie do oddzielnie stoja¬ cego kondensatora (skraplacza), w którym naste¬ puje ich calkowite skroplenie.Kondensator do skraplania par kadmowo-cyn¬ kowych stanowiacy czesc skladowa urzadzenia do rafinacji stopów kadmowych zbudowany jest z ksztaltek karborundowych w postaci graniasto- slupa o pojemnosci 0,15 m3. Kondensator ten spo- 30 10 15 20 25 czywa na fundamencie lub na plycie osadzonej na konstrukcji wsporczej. Wszystkie zewnetrzne sciany (boki) kondensatora zaizolowane sa prostka¬ mi termalitowymi. Kondensator i deflegmator ko¬ lumny rektyfikacyjnej stanowia dwa oddzielnie stojace elementy urzadzenia do rafinacji stopów kadmowych z tym, ze polaczone sa korytkiem (ru¬ ra) doprowadzajacym pare. W kondensatorze o ta¬ kiej konstrukcji, podczas eksploatacji na skutek jego duzej objetosci nastepuje zbyt gwaltowne schladzanie par, w wyniku czego tworza sie nie¬ pozadane pyly i zgary. Szybkie odprowadzanie cie¬ pla wynikajace z duzej powierzchni scian, unie¬ mozliwia w razie chwilowego braku par utrzyma¬ nie temperatury kondensacji.Wynikajace z tego wahania temperatury powo¬ duja pekanie ksztaltek karborundowych a tym sa¬ mym czynia go nieszczelnym. Przedostawajace sie przez nieszczelnosci powietrze utlenia pary metali tworzac zgary i narosty, które doprowadzaja do szybkiego zarastania przestrzeni kondensacyjnej.Czyszczenie co kilka dni kondensatora z narostów oraz usuwanie nieszczelnosci jest zwiazane z obni¬ zeniem temperatury w komorze ogniowej kolumny rektyfikacyjnej, co obok strat produkcji wplywa niekorzystnie na zywotnosc kondensatora oraz ko¬ lumny karborundowej, a w szczególnosci defleg- matora tej kolumny.Z powodu koniecznosci czestego czyszczenia z narostów zgairów oraz pylu, jak równiez usuwanie 669393 nieszczelnosci, eksploatacja kondensatora Jest krót¬ kotrwala i nie przekracza czterech miesiecy.Celem wynalazku jest usuniecie lub co najmniej zmniejszenie niedogodnosci jakie powstaja przy eksploatacji urzadzenia do rafinacji stopów kad¬ mowych, a zwlaszcza kondensatora sluzacego do skraplania par kadmowo-cynkowych. Aby osiagnac ten cel, wytyczono sobie zadanie opracowania spo¬ sobu rafinacji stopów kadmowych oraz konstrukcji kondensatora umozliwiajacych dogodniejsza eks¬ ploatacje urzadzenia do rafinacji stopów kadmo¬ wych.Zadanie wytyczone w celu usuniecia podanych niedogodnosci zostalo^~*v*wiazane zgodnie z wy¬ nalazkiem w ten sposób, ze kondensacje par pro¬ wadzi sie w kondensatorze, którego podluzna scia¬ na zbudowana od strony deflegmatora, jak rów¬ niez bok deflegmatora znajdujacy sie naprzeciw kondensatora nie izolowana jest oddzielnie cegla termalitowa, lecz umieszczona jest w jednej wspól¬ nej obudowie z cegly izolacyjnej. Zamkniecie sy¬ fonowe kondensatora wyposazone jest w kanaly grzewcze z trzech boków. Kanaly grzewcze usy¬ tuowane sa powyzej poziomu jaki zajmuje plynny metal w zamknieciu syfonowym, eliminujac w ten sposób zalewania ich w przypadku powstania nie¬ szczelnosci.Umieszczenie w ten sposób okolo 40°/o calkowitej powierzchni czynnej kondensatora, umozliwia glównie bezposrednie ogrzewanie go cieplem pro¬ mieniujacyim przez deflegmator oraz przez kanaly grzewcze. Dla regulacji ilosci ciepla doprowadzo¬ nego tym sposobem, w przestrzen pomiedzy wspól¬ pracujacymi scianami kondensatora i deflegmatora wbudowano ruchoma sciane zbudowana z materia¬ lu izolacyjnego.Dzieki zastosowaniu wymienionych zmian, kon¬ densator ma zagwarantowane warunki termiczne kondensacji, kosztem ciepla poprzednio uchodza¬ cego bezpowrotnie do atmosfery. Nowa konstrukcja kondensatora oraz sposób ogrzewania zapewniaja odpowiednia jakosc produktu, zmniejszaja straty nieuchwytne metalu, oraz zuzycie paliwa w przeli¬ czeniu na jednostke produktu.Zainstalowane ogrzewanie, syfonowej czesci kon¬ densatora, stosuje sie jedynie w przypadku braku doplywu par do kondensatora, wynikajacego z okresowych czyszczen pieca oraz nieprzewidzia¬ nych zaklócen w procesie odparowania. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wy¬ konania na rysunku na którym figura 1 przed¬ stawia schematycznie kondensator w pionowym przekroju podluznym, fig. 2 — kondensator w pio¬ nowym przekroju poprzecznym wzdluz linii A-A na fig. 1, fig. 3 — karborundowa wymurówke kon¬ densatora w widoku z boku, fig. 4 — karborun¬ dowa wymurówke kondensatora w widoku od strony deflegmatora kolumny rektyfikacyjnej, fig. 5 — karborundowa wymurówke kondensatora w widoku z przodu i fiig. 6 — kaifoarrundowa wy¬ murówke kondensatora w widoku z tylu.Jak uwidoczniono na rysunku kondensator o po¬ jemnosci 0,11 ms do skraplania par kadmowo-cyn¬ kowych od dolu ograniczony jest metalowa skrzy- 66939 , 4 nia 1 otwarta od góry, wykonana z blachy stalo¬ wej. Wewnetrzne dolne i boczne sciany skrzyni 1 wylozone sa warstwa azbestowej wykladziny 2, na której wymurowana jest cegla termalitowa 3. Na- 5 stepne warstwy stanowia szamot 4 oraz masa ubijania 5. Na masie ubijanej 5 ulozona jest skrzy¬ nia karborundowa 6 wyposazona w zamkniecie syfonowe 7 oraz otwór spustowy metalu 8. Na karborunidowej skrzyni 6 stanowiacej podstawe i0 kondensatora wymurowana jest zasadnicza czesc kondensatora z ksztaltek karborundowych 9 na wysokosc osiem warstw. Kondensator od góry zamkniety jest dwoma plytkami karborundowy- mi 10. 15 W warstwach pierwszej oraz siódmej znajduja sie otwory wyczystkowe 11. Równiez w warstwach, siódmej i ósmej znajduje sie otwór 12 sluzacy do doprowadzenia par z deflegmatora 13 do kon¬ densatora za pomoca rury laczacej nie uwidoczndo- 20 nej na rysunku. Górne krawedzie karborundowej skrzyni 6 oraz dwie warstwy ksztaltek ulozone bez¬ posrednio na niej ogrzewane sa paliwem spala¬ nym w kanalach grzewczych 14. Paliwo dostar¬ czane jest palnikiem pulsacyjnym 15 zbudowanym 25 z tylu kondensatora. Odprowadzenie spalin do¬ konuje sie przewodem stalowym 16 usytuowanym w przedniej czesci kondensatora. Kanaly grzewcze 14 maja zapewnic odpowiednia temperature me¬ talu znajdujacego sie w zamknieciu syfonowym 7, 30 w wypadku braku doplywu par do kondensatora.W razie przecieku metalu ze skrzyni 6 nie ist¬ nieje niebezpieczenstwo zalania kanalu grzewcze¬ go 14 plynnym metalem. Trzy boki kondensatora zaizolowane sa ksztaltkami termalitowymi 17 czwar- 35 ty bok kondensatora naltomiiast zbudowany jest w jednej Obudowie izolacyjnej 18 wspólnie z de- flegmatorem 13. Deflegmator 13 ogrzewa cieplem promieniowania bok kondensatora znajdujacy sie •naprzeciw deflegmatora 13. 40 Dla umozliwienia regulacji ogrzewania kondensa¬ tora przez deflegmator 13 zabudowano w prze¬ strzeni pomiedzy nimi ruchoma sciane izolacyjna 19, która w razie potrzeby mozna usuwac przez otwór 20. PL