PL79251B1 - - Google Patents

Description

Sposób zwiekszania zdolnosci kondensacyjnej wielkiego pieca do wytopu cynku Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiekszania zdolnosci kondensacyjnej wielkiego pieca do wy¬ topu cynku, zwlaszcza zwiekszania efektywnosci jego dzialania.W procesie wielkopiecowym wytopu wsadów 5 zawierajacych poza cynkiem tlenki metali w obec¬ nosci koksu metalurgicznego, gazy odlotowe za¬ wieraja pary cynku i dwutlenek wegla o tempe¬ raturze okolo 1100°C. W tej temperaturze reakcja równowazna io Zn+C02 ? ZnO+CO jest powaznie przeniesiona na lewo, ale w zasa¬ dzie, jak z innymi chemicznymi równowagami, sto¬ sunkowa koncentracja reaktorów i zwiazków obecnych w reakcji równowaznej jest wyraznie za- 15 lezna od temperatury. Skutkiem tego gazy odlo¬ towe wielkiego pieca podlegaja gwaltownemu schlodzeniu w specjalnym skraplaczu w celu spro¬ wadzenia do minimum powtórnego utleniania cyn¬ ku. 20 Znane sa skraplacze, przykladowo z brytyjskich opisów patentowych nr nr 576961; 611928; 611929; 682179; 686542; 686589 i 726530, które pracuja na zasadzie przeplywu gazów cynkowych przez deszcz plynnegoolowiu. 25 Przez staranny dobór temperatury olowiu uzy¬ skuje sie pozadana szybkosc schladzania par i przez powiazanie kropli cynku i kropli olowiu zapobiega sie wtórnemu utlenieniu cynku. Jednak 30 nawet wówczas, kiedy takie skraplacze pracuja przy maksymalnej efektywnosci, ma miejsce pew¬ ne utlenienie cynku. Stanowi to przyczyne pow¬ stawania tak zwanego niebieskiego proszku odzy¬ skiwanego przez wlasciwe oczyszczenie gazów od¬ lotowych skraplacza.Wystepowanie niebieskiego proszku oznacza spa¬ dek zdolnosci roboczej, to jest efektywnosci pie¬ ca, poniewaz powoduje zmniejszenie zdolnosci wy¬ twarzania, w wyniku czego czesc cynku, który zo¬ stal wytworzony droga reakcji chemicznej w trzo¬ nie pieca jest utracona, to znaczy nie wszystek cynk, który zostal wytworzony w piecu jest od¬ zyskany w stanie metalurgicznie uzytecznym. Nie¬ bieski proszek zawiera ponadto duze ilosci olowiu metalicznego, co jest powodowane absorbcja kro¬ pelek plynnego olowiu przez krople cynku pokryte juz powloka tlenku. Jest to przyczyna dalszej utraty olowiu i zarazem zmniejszenie efektywnosci odzysku cynku ze skraplacza.Aczkolwiek w wielkim piecu mozna przetapiac wsad olowiowy dla uzyskania cynku, to jednak sa¬ mo powrócenie niebieskiego proszku do pieca sta¬ nowi tylko czesciowe rozwiazanie problemu, po¬ niewaz nieekonomiczne jest przepuszczenie przez piec dwukrotnie tego samego surowca, co ponadto wcale nie obniza stopnia wystepowania niebieskie¬ go proszku, w odniesieniu do cynku, i stanowi powtórzenie technologicznej operacji w czesci do- 792513 79251 4 tyczacej produktu wielkiego pieca. Skierowanie do procesu wielkopiecowego niebieskiego proszku nie oznacza równiez obnizenia strat olowiu w wielkim piecu.Aczkolwiek olów jest odzyskiwany z wytopu, jest on jednak calkowicie bezuzyteczny w skrap¬ laczu wielkopiecowym ze wzgledu na jego zanie¬ czyszczenie innymi metalami takimi jak miedz, zloto i srebro.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu zwiekszania zdolnosci kondensacyjnej wielkiego pieca do wytopu cynku, który znacznie obnizylby straty cynku, ilosc wytwarzanego niebieskiego proszku oraz straty olowiu w skraplaczu.Cel ten zostal osiagniety przez to, ze chlor w postaci wolnej lub zwiazanej dodaje sie do ga¬ zów odlotowych przed wykropleniem sie z nich metalicznego cynku.Przyczyna tworzenia sie niebieskiego proszku jest utlenienie powierzchni kropli skondensowane¬ go, nie schlodzonego cynku znacznie utrudniajace albo nawet uniemozliwiajace laczenie utlenionych kropli z innymi, znajdujacymi sie w strumieniu gazu i wyksztalcanie kropli o wielkosci wystar¬ czajaco duzej dla uzyskania ich opadu do wanny olowianej na dnie skraplacza.W statycznych warunkach zjawisko to nie mia¬ loby miejsca i wszystkie krople opadlyby do wan¬ ny olowiowej, ale w skraplaczu wielkiego pieca do wytopu cynku calkowita ilosc gazów odloto¬ wych jest przeprowadzana przez skraplacz, przy normalnym wytopie w ilosci przewaznie przewyz¬ szajacej 1600 m3i na minute. Na skutek tego wy¬ stepuje pewna graniczna wielkosc kropli ponizej której wynoszone sa one ze skraplacza w stru¬ mieniu gazów i powyzej której pozostaja wewnatrz skraplacza.Przez wprowadzenie chloru, zdolnosc laczenia sie kropli znacznie sie polepsza wobec czego wszystkie trzy wymienione ujemne zjawiska sa wyelimi¬ nowane.Sposób wprowadzania chloru moze byc rózny.Gazy chloru moga byc wtryskiwane bezposrednio przez regulator przeplywu do gazów odlotowych wielkiego pieca, albo chlor w zwiazku jako chlorek metalu ukladu okresowego pierwiastków moze byc dodawany w odmierzonej ilosci do wsadu wielko¬ piecowego.Stosowane sa w tym przypadku chlorek sodu, chlorek potasu, chlorek wapnia, chlorek baru, chlorek cynku, chlorek kadmu i jako dalsza od¬ miana chlorek amonu.Przyklad I. Wielki piec o podwójnym skra¬ placzu do wytopu cynku jest zaopatrzony we wlot w postaci chloru do rury wyciagowej gazów od¬ lotowych umieszczonej pomiedzy trzonem i pierw¬ szym skraplaczem.W ten sposób gazowy chlor jest wprowadzony tylko do jednego skraplacza i bezposrednie porów¬ nanie efektu tego wprowadzenia moze byc prze¬ prowadzane na dwóch skraplaczach podczas nor¬ malnej pracy wielkiego pieca.Ponizej podane sa wyniki uzyskane w ciagu 6 tygodni pracy wielkiego pieca. Ciezary uzyskane w pierwszym skraplaczu byly korygowane w celu 10 15 20 40 50 55 60 porównania z ciezarowymi wartosciami z drugiego skraplacza przed wyliczeniem róznic.Ponizsze wartosci wyliczono z uzyskanych w ciagu doby suchych ciezarów niebieskiego proszku i ich chemicznych analiz dla cynku i olowiu.Sredni ciezar cynku w niebieskim proszku kG/dzien Pierwszy / 7Drugi skraplacz skraplacz 1189 1422 925 1387 264 bez znaczenia niebieskim proszku Bez chloru Z chlorem róznica Sredni ciezar kG/dzien olowiu w Drugi skraplacz 991 11Ó7 bez znaczenia Pierwszy skraplacz Bez chloru 869 Z chlorem 488 j Róznica 381 Porównanie danych lacznych pierwszego i dru¬ giego skraplacza wykazuje zmniejszenie ilosci wy¬ twarzanego niebieskiego proszku rzedu 594 kG/ /dzien przy uzyciu chloru.Jesli chodzi o straty olowiu w skraplaczu to nie moga one byc pomierzone, bezposrednio. Po- 25 sredni pomiar jest mozliwy, poniewaz straty te musza byc w przyblizeniu równe ilosci niezbednej dla utrzymania okreslonego poziomu w ukladzie skraplania.Sredni ciezar olowiu dodawanego do skraplacza 30 kG/dzien 35 Pierwszy skraplacz 2377 610 1767 Drugi skraplacz 2626 2469 bez znaczenia Z chlorem Bez chloru Róznica Przyklad II. Brykiety chlorku sodu byly wprowadzane w sposób ciagly do trzonu wielkie¬ go pieca cynkowego z podwójnym skraplaczem z szybkoscia zaladowcza 2,28 ton chloru na ty¬ dzien w ciagu dwóch tygodni.Wyniki procesu z dodatkiem i bez dodatku chlorku sodu sa podane w tabeli ponizej przy uwzglednieniu trzydniowych okresów procesu Pierwszy skraplacz: cynk w niebieskim proszku °/o cynk wyparowany Drugi skraplacz: cynk w niebieskim proszku °/o cynk wyparowany Pierwszy skraplacz: olów w niebieskim proszku °/o wegiel spalony Drugi skraplacz: olów w niebieskim proszku % wegiel spalony Z dodat¬ kiem bry¬ kietów chlorku 2,32 2,91 1,18 1,54 Proces 1 normalny 3,11 3,58 2,28 2,35 Redukcja % 25,4 18,7 48,4 34,45 79251 6 W powyzszej tabeli ciezar cynku i olowiu w nie¬ bieskim proszku w ciagu trzydniowych okresów procesu jest wyrazony w stosunku procentowym do ciezaru cynku wyparowanego z pieca i wegla spalonego w piecu w tych okresach.W ramach wynalazku moga byc dokonane róz¬ ne modyfikacje. Na przyklad mozliwe jest uzycie dwu albo wiecej chlorków jako dodatku do wsa¬ du wielkopiecowego. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zwiekszania zdolnosci kondensacyjnej wielkiego pieca do wytopu cynku, w którym wy¬ tapia sie wsad zawierajacy tlenki cynku, przenosi sie gazy odlotowe z pieca do skraplacza pracuja¬ cego na zasadzie deszczu olowiowego i skrapla sie w skraplaczu metaliczny cynk przez zastosowa- 5 nie silnego strumienia kropel plynnego olowiu, znamienny tym, ze chlor w postaci wolnej lub zwiazanej dodaje sie do gazów odlotowych przed wykropleniem sie z nich metalicznego cynku.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze chlorek sodu wprowadza sie do gazów odlotowych wielkiego pieca.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do gazów odlotowych wielkiego pieca wprowadza sie chlorek wodoru. 10 PL PL