RU2105019C1 - Zinc white production apparatus - Google Patents
Zinc white production apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105019C1 RU2105019C1 RU95115624A RU95115624A RU2105019C1 RU 2105019 C1 RU2105019 C1 RU 2105019C1 RU 95115624 A RU95115624 A RU 95115624A RU 95115624 A RU95115624 A RU 95115624A RU 2105019 C1 RU2105019 C1 RU 2105019C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- zinc
- evaporation
- melting
- hole
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности, к установкам для получения неорганических пигментов и может быть использовано в производстве сухих цинковых белил. The invention relates to the paint and varnish industry, in particular, to installations for producing inorganic pigments and can be used in the manufacture of dry zinc oxide.
Известна установка для получения пигментов окиси цинка, содержащая шахтную печь с отверстием для загрузки шихты цинкосодержащего сырья и последовательно расположенными сообщающимися одна с другой камерами - верхней - для нагрева шихты горящим воздухом и ее обжига; реакционной, где шихта соприкасается с потоком раскаленных продуктов неполного сгорания природного газа, сгорающего в смеси с горячим воздухом в туннелях и окислительной, где вся смесь встречается с воздухом, выходящих из сопел и сгорает, при этом цинк превращается в твердую мелкодисперсную окись [1]. A known installation for producing pigments of zinc oxide, containing a shaft furnace with an opening for loading a charge of zinc-containing raw materials and sequentially arranged chambers communicating with each other - the upper one - for heating the mixture with burning air and burning it; reactionary, where the mixture is in contact with the stream of incandescent products of incomplete combustion of natural gas, which is burned in a mixture with hot air in tunnels and oxidizing, where the whole mixture is met with air coming out of the nozzles and burns, while zinc turns into a solid fine oxide [1].
На данной установке достигается получение цинковых белил не достаточно высокого качества. At this installation, obtaining zinc oxide of not high enough quality is achieved.
Креме того, данная установка сложна, поскольку содержит большое количество дополнительных сложных конструктивных элементов, таких как рекуператор, поверхностный охладитель и смеситель. In addition, this installation is complicated because it contains a large number of additional complex structural elements, such as a recuperator, surface cooler and mixer.
При этом данная установка достаточно энергоемка, за счет присутствия в ней энергоемких переходов и элементов. Moreover, this installation is quite energy-intensive due to the presence of energy-intensive transitions and elements in it.
Известна установка для получения цинковых белил, выбранная в качестве ближайшего аналога, состоящая из нагревательной печи с отверстием для загрузки металлического цинка и последовательно расположенными, сообщающимися одна с другой зонами плавления, испарения и камерой окисления и газоходов для перемещения газов, содержащих окись цинка и удаления отработанных газов [2]. A known installation for producing zinc oxide, selected as the closest analogue, consisting of a heating furnace with a hole for loading metallic zinc and sequentially arranged, connected to each other melting, evaporation and oxidation chamber and gas ducts for moving gases containing zinc oxide and removing waste gases [2].
В качестве нагревательной печи в известной установке используется муфельная печь. As a heating furnace in a known installation, a muffle furnace is used.
В состав установки входят также уравнительная камера, экстругатор и рукавный фильтр. The installation also includes a surge chamber, extruder and bag filter.
Известная установка, во-первых, неудобна в эксплуатации. Это связано с необходимостью разбивки на более мелкие куски металлического цинка перед его загрузкой в муфели и последующей обмазки муфелей глиной. Known installation, firstly, inconvenient in operation. This is due to the need to break into smaller pieces of zinc metal before loading it into the muffles and then coating the muffles with clay.
Во-вторых, установка недостаточно надежна за счет того, что графитовые муфели часто выходят из строя из-за трещин, что требует частого ремонта или замены и не безопасна, поскольку необходима периодическая смена муфелей, нагретых до 700-750oC, без остановки печи.Secondly, the installation is not sufficiently reliable due to the fact that graphite muffles often fail due to cracks, which requires frequent repair or replacement and is not safe, since it is necessary to periodically change muffles heated to 700-750 o C without stopping the furnace .
В-третьих, установка не безопасна экологически, поскольку в трещины, образующиеся при растрескивании графитовых муфелей в нагревательную камеру попадает часть расплавленного цинка, пары которого, вместе с газами, образующимися в процессе сгорания топлива, выбрасываются в атмосферу, что способствует загрязнению окружающей среды. Thirdly, the installation is not environmentally safe, since part of the molten zinc, which fumes, together with the gases formed in the process of fuel combustion, are released into the atmosphere, gets into the atmosphere, which contributes to environmental pollution, in cracks formed during cracking of graphite muffles.
Кроме того, эксплуатация известной установки требует значительных трудозатрат: дробление на куски металлического цинка перед загрузкой; загрузка их в муфели; обмазка муфелей глиной, отключение установки после полного использования цинка в муфелях, выгрузка муфелей и повторение цикла заново. In addition, the operation of the known installation requires considerable labor: crushing into pieces of zinc metal before loading; loading them into muffles; coating the muffles with clay, shutting down the installation after fully using zinc in the muffles, unloading the muffles and repeating the cycle again.
При этом, установка является энергоемкой, поскольку получение белил осуществляется при температуре равной или выше температуры кипения цинка, т.к. именно при этой температуре происходит его испарение в окислительную камеру и образование при горении окиси цинка (цинковых белил). Moreover, the installation is energy-intensive, since the production of white is carried out at a temperature equal to or higher than the boiling point of zinc, because It is at this temperature that it evaporates into the oxidation chamber and the formation of zinc oxide (zinc oxide) during combustion.
Известная установка громоздка за счет наличия большого количества громоздких конструктивных элементов, в частности, - уравнительной камеры, представляющей собой отдельное громоздкое сооружение по длине, равное длине муфельной печи. The known installation is cumbersome due to the presence of a large number of cumbersome structural elements, in particular, a surge chamber, which is a separate bulky structure in length equal to the length of the muffle furnace.
И наконец, известная установка малопроизводительна, поскольку является установкой прерывистого действия. And finally, the known installation is inefficient, since it is an intermittent installation.
Для обслуживания установки требуется привлечения 6-8 человек. To maintain the installation requires the involvement of 6-8 people.
К недостаткам установки относятся и общеизвестные недостатки муфельных печей:
- неуправляемость процессов испарения и окисления;
- большой расход дорогостоящих муфелей;
- низкий КПД печи;
- ручная загрузка цинка, которая почти не поддается механизации.The disadvantages of the installation include the well-known disadvantages of muffle furnaces:
- uncontrolled processes of evaporation and oxidation;
- high consumption of expensive muffles;
- low furnace efficiency;
- manual loading of zinc, which almost does not lend itself to mechanization.
Таким образом, задачами предлагаемого изобретения являются создание простой, удобной в эксплуатации, надежной, безопасной, малоэнергоемкой установки для получения цинковых белил, обеспечивающей достаточную производительность и качество готового продукта. Thus, the objectives of the invention are the creation of a simple, easy to use, reliable, safe, low-power plant for producing zinc oxide, providing sufficient performance and quality of the finished product.
Поставленные задачи достигаются тем, что в известной установке для получения цинковых белил, состоящей из нагревательной печи с отверстием для загрузки металлического цинка и последовательно расположенными, сообщающимися одна с другой зонами плавления, испарения и камерой окисления и газоходов для перемещения газов, содержащих окись цинка и удаления отработанных газов, согласно изобретению, зона плавления и испарения выполнены в виде отдельно расположенных камер, сообщение между которыми осуществляется с помощью канала, расположенного у торцев обеих камер, удаленных от отверстия для загрузки металлического цинка, с входным отверстием, выполненным ниже уровня металла, в камере плавления, а выходным, выполненным выше уровня металла, в камере испарения, камеры плавления и испарения содержат расположенные внутри каждой из них ванны, в первой из которых она выполнена в разных уровнях, с большим уровнем, размещенным у торца, прилегающего к отверстию для загрузки металлического цинка, а во второй - с желобами, выполненными по ее торцам, один из которых сообщен с отверстием подачи в камеру расплавления цинка, другой - с отверстием для удаления грязного цинка, перекрытиями, в первой из которых расположенному по всему ее объему и нижней поверхностью соприкасающемуся с поверхностью расплава, а во второй - делящему ее по высоте на два объема и расположенному под углом, увеличивающим ее нижний объем к окислительной камере. The objectives are achieved in that in the known installation for the production of zinc oxide, consisting of a heating furnace with a hole for loading metallic zinc and sequentially arranged, connected to each other melting, evaporation and oxidation chamber and ducts for moving gases containing zinc oxide and removal exhaust gas, according to the invention, the melting and evaporation zone is made in the form of separately located chambers, the communication between which is carried out using a channel located at the ends of both chambers, remote from the hole for loading zinc metal, with an inlet made lower than the metal level in the melting chamber, and an outlet made higher than the metal level in the evaporation chamber, the melting and evaporation chambers contain baths located inside each of them , in the first of which it is made at different levels, with a large level placed at the end adjacent to the hole for loading metal zinc, and in the second - with grooves made at its ends, one of which is in communication with the hole go to the zinc melting chamber, the other with a hole for removing dirty zinc, with ceilings, in the first of which is located along its entire volume and lower surface in contact with the surface of the melt, and in the second - dividing it in height by two volumes and located at an angle, increasing its lower volume to the oxidizing chamber.
Предлагаемая конструкция установки для получения цинковых белил, благодаря выполнению зоны плавления и испарения в виде отдельно расположенных камер позволяет упростить конструкцию установки в целом, за счет исключения из устройства сложных узлов, например, как муфели. The proposed design of the installation for producing zinc oxide, due to the implementation of the melting and evaporation zone in the form of separately located chambers, allows to simplify the design of the installation as a whole, due to the elimination of complex units from the device, for example, muffles.
При этом, такое выполнение зон плавления и испарения позволяет значительно снизить энергоемкость установки за счет того, что исключается необходимость одновременного разогрева всего объема установки до температуры, при которой осуществляется испарение металла. Moreover, this embodiment of the melting and evaporation zones can significantly reduce the energy consumption of the installation due to the fact that eliminates the need for simultaneous heating of the entire volume of the installation to the temperature at which the metal is evaporated.
Упрощение конструкции одновременно приводит к улучшению условий эксплуатации установки. Simplification of the design simultaneously leads to an improvement in the operating conditions of the installation.
Выполнение сообщения между камерами с помощью канала, размещенного у торцев обеих камер, удаленных от отверстия для загрузки металлического цинка, с входным отверстием, выполненным ниже уровня металла, в камере плавления, а выходным - выполненным выше уровня металла, в камере испарения позволяет значительно повысить качество получаемого цинка за счет исключения преждевременного попадания кислорода в зону испарения. The communication between the chambers using the channel located at the ends of both chambers, remote from the hole for loading metal zinc, with an inlet made below the metal level in the melting chamber, and the output is made above the metal level in the evaporation chamber can significantly improve the quality the resulting zinc by eliminating premature ingress of oxygen into the evaporation zone.
Выполнение в камере плавления ванны, размещенной в разных уровнях, причем с большим уровнем расположенным у торца, прилегающего к отверстию для загрузки металлического цинка, способствует снижению энергоемкости установки, за счет снижения расхода топлива необходимого для нагрева, поскольку не требуется по всей камере нагревать достаточно большой слой металла, а на большей ее длине достаточно нагреть лишь его тонкий слой. The implementation of the bath in the melting chamber, placed at different levels, and with a large level located at the end adjacent to the hole for loading metal zinc, helps to reduce the energy consumption of the installation, by reducing the fuel consumption necessary for heating, since it is not necessary to heat sufficiently large throughout the chamber a layer of metal, and on its greater length it is enough to heat only its thin layer.
Размещение по всему объему камеры плавления перекрытия, соприкасающегося нижней своей поверхностью с поверхностью расплава позволяет еще больше улучшить качественные показатели готового продукта, поскольку не допускают интенсивного процесса окисления цинка на поверхности расплава. The placement throughout the volume of the melting chamber of the floor in contact with its lower surface with the surface of the melt can further improve the quality indicators of the finished product, since they do not allow an intensive process of zinc oxidation on the surface of the melt.
Наличие в камере испарения ванны с желобами, выполненными по ее торцам, причем один из них, сообщенный с отверстием подачи в камеру расплава цинка, а другой - с отверстием для удаления грязного цинка позволяет также повысить качество получаемого продукта за счет более равномерного распределения расплава цинка по камере испарения и скопления загрязненного расплава цинка у желоба, сообщающегося с отверстием для отвода грязного цинка. The presence in the evaporation chamber of a bath with troughs made at its ends, one of which communicated with a hole for feeding zinc melt into the chamber, and the other with a hole for removing dirty zinc can also improve the quality of the resulting product due to a more uniform distribution of zinc melt over the evaporation chamber and the accumulation of contaminated zinc melt at the gutter, communicating with the hole for removal of dirty zinc.
Оснащение камеры испарения перекрытием делит ее по высоте на две зоны - нижнюю - для нагрева цинка до температуры испарения, и верхнюю для сжигания природного газа и отвода топочных газов. Equipping the evaporation chamber with a ceiling divides it in height into two zones - the lower one - for heating zinc to the evaporation temperature, and the upper one for burning natural gas and exhaust gases.
Такое конструктивное ее выполнение позволяет создать в ней такие же условия как в зоне испарения муфеля, т.е. при кипении цинка в камере создается давление паров цинка, которое препятствует поступлению атмосферного воздуха из сообщающейся с ней окислительной камеры и тем самым препятствует преждевременному окислению образовавшихся паров цинка в камере испарения, что также способствует еще большему повышению качества готового продукта. Эти же конструктивные особенности камеры позволяют перерабатывать и загрязненный цинк, за счет создания в камере температуры, равной температуре испарения только цинка, при этом все примеси, имеющие, как правило, более высокую, чем у цинка температуру испарения, удаляются из камеры через отверстия для отвода грязного цинка. Such a constructive implementation of it allows you to create in it the same conditions as in the evaporation zone of the muffle, i.e. When zinc boils in the chamber, zinc vapor pressure is created, which prevents atmospheric air from entering the oxidizing chamber communicating with it and thereby prevents premature oxidation of the formed zinc vapor in the evaporation chamber, which also contributes to an even greater improvement in the quality of the finished product. The same design features of the chamber allow processing also contaminated zinc by creating in the chamber a temperature equal to the evaporation temperature of only zinc, while all impurities, which are usually higher than the evaporation temperature of zinc, are removed from the chamber through the drain holes dirty zinc.
Выполнение перекрытия под углом наклона, увеличивающим нижний объем камеры в сторону к окислительной камере, обеспечивает достижение необходимой производительности, установки, учитывая физические особенности процесса окисления: скопление большего количества паров на выходе из камеры испарения, которое и обеспечивает создание соответствующего давления на входе в окислительную камеру, препятствующего попаданию атмосферного воздуха из окислительной камеры в камеру испарения, что способствует улучшению качества готового продукта. Performing overlapping at an angle of inclination increasing the lower volume of the chamber toward the oxidizing chamber ensures the necessary performance and installation, taking into account the physical features of the oxidation process: the accumulation of more vapors at the outlet of the evaporation chamber, which ensures the creation of the corresponding pressure at the inlet to the oxidation chamber , which prevents atmospheric air from entering the oxidation chamber into the evaporation chamber, which helps to improve the quality of the finished product.
Предлагаемая конструкция установки для получения цинковых белил достаточно проста, удобна в эксплуатации, надежна и безопасна, за счет отсутствия в ее составе сложных, неудобных в эксплуатации, ненадежных и опасных составляющих элементов и переходов. The proposed design of the installation for the production of zinc oxide is quite simple, convenient in operation, reliable and safe, due to the lack of complex, uncomfortable to use, unreliable and dangerous components and transitions in its composition.
Отсутствие трудоемких переходов, благодаря предлагаемой конструкции установки, переводящей работу установки в автоматический непрерывный режим и к сокращение количества обслуживающего персонала (с 6-8 человек до 1 человека) способствует повышению производительности установки. The absence of labor-intensive transitions, due to the proposed design of the installation, which translates the operation of the installation into automatic continuous mode and to reduce the number of staff (from 6-8 people to 1 person), helps to increase the productivity of the installation.
Повышению производительности установки способствует и более длительный период непрерывной работы (с 3-х - 4-х дней). A longer installation period (from 3 to 4 days) also contributes to an increase in plant productivity.
Совокупность признаков заявляемого технического решения установки имеет отличия от прототипа и не следует явным образом из изученного уровня техники, поэтому авторы считают, что устройство является новым и имеет изобретательский уровень. The set of features of the proposed technical solution of the installation has differences from the prototype and does not follow explicitly from the studied prior art, therefore, the authors believe that the device is new and has an inventive step.
Данное изобретение может найти широкое применение в лакокрасочной промышленности, т.е. оно является промышленно применимым. This invention can find wide application in the paint industry, i.e. It is industrially applicable.
На фиг. 1 изображен главный вид установки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1. In FIG. 1 shows the main view of the installation; figure 2 - section aa in fig. one; in Fig. 3 a section bB in Fig. one; in FIG. 4 - section bb in figure 1; figure 5 - section GG in figure 1.
Установка для получения цинковых белил состоит из нагревательной печи с отверстием 1 для загрузки чушкового цинка, камер плавления 2, испарения 3 и окислительной 4. Камеры плавления 2 и испарения 3 сообщаются между собой с помощью канала 5, с входным отверстием 6, выполненным ниже уровня металла, в камере плавления 2 и выходным отверстием 7, выполненным выше уровня металла, в камере испарения 3. The installation for producing zinc oxide consists of a heating furnace with an opening 1 for loading ingot zinc,
Камера испарения 3 сообщена с камерой окисления 4 с помощью каналов 8. Камера плавления 2 оснащена перекрытием 9 и ванной, выполненной в разных уровнях 10 и 11. The evaporation chamber 3 is in communication with the oxidation chamber 4 by means of
Камера испарения 3 снабжена ванной 12 с желобами 13 и 14. Желоб 13 сообщен с отверстием 7 подачи в камеру 3 расплавленного цинка, а желоб 14 - с отверстием 16 для удаления грязного цинка. The evaporation chamber 3 is provided with a
Камера 3 также оснащена перекрытием 17, делящим камеру на две зоны, нижнюю 18 - для испарения цинка и верхнюю 19 - для топочных газов. Chamber 3 is also equipped with a
Установка снабжена горелочными отверстиями 20 и горелками (не показаны). The installation is equipped with burner holes 20 and burners (not shown).
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
В плавильную камеру 2 загружают чушковый цинк. В камере 2 - в ванне 10 осуществляется плавление цинка, и распределение его в двух уровнях 10 и 11. In the
Расплав металла через отверстие 6, канал 5 и отверстие 7 поступает в камеру испарения 3. The molten metal through
В камере испарения 3 с помощью желоба 13 осуществляется равномерное распределение расплава цинка для обеспечения постоянной величины зеркала испарения. Через отверстие 16 в желобе 14 из камеры удаляется грязный цинк. In the evaporation chamber 3 by means of the
Пары цинка через каналы 8 поступают в нагретую окислительную камеру 4, где за счет высокой температуры и кислорода сжатого воздуха происходит окисление цинка до окиси цинка (цинковых белил). Zinc vapor through
Образовавшаяся окись цинка газоходом перемещается на рукавные фильтры (не показаны), где устанавливаются. The resulting zinc oxide is transported by a duct to bag filters (not shown), where it is installed.
Данная установка позволяет сократить обслуживающий персонал с 6-8 человек до 1. This installation allows you to reduce staff from 6-8 people to 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95115624A RU2105019C1 (en) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Zinc white production apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95115624A RU2105019C1 (en) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Zinc white production apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95115624A RU95115624A (en) | 1997-08-27 |
| RU2105019C1 true RU2105019C1 (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=20171866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95115624A RU2105019C1 (en) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Zinc white production apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105019C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2484158C2 (en) * | 2008-08-07 | 2013-06-10 | ЦИНКХЕМ, подразделение ЦИМКО Груп (Пти) Лтд | Method and plant for making zinc powder |
-
1995
- 1995-09-05 RU RU95115624A patent/RU2105019C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 2. Беленький Е.Ф. Химия и технология пигментов. - Л.: Химия, Ленинградское отделение, 1974, с. 182 - 187. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2484158C2 (en) * | 2008-08-07 | 2013-06-10 | ЦИНКХЕМ, подразделение ЦИМКО Груп (Пти) Лтд | Method and plant for making zinc powder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1065135A (en) | Scrap preheating system | |
| CN107388818B (en) | Honeycomb ceramic continuous firing kiln | |
| GB1491381A (en) | Apparatus for the drying and single-phase firing of ceramic bodies | |
| RU2105019C1 (en) | Zinc white production apparatus | |
| IE900431L (en) | Melting procedure | |
| SE7905725L (en) | CONTINUOUS WORKING OVEN FOR MELTING METAL | |
| US3743475A (en) | Central shaft feeding for rotary hearth furnace | |
| RU2127289C1 (en) | Device for production of zinc white | |
| RU2087569C1 (en) | Installation for zinc oxide production | |
| SU970059A1 (en) | Apparatus for roasting cement clinker | |
| JPH02150611A (en) | Furnace for melting waste | |
| JP2577332B2 (en) | Vertical firing furnace | |
| EP0247007A2 (en) | A roller furnace provided with a passage for the drying and/or refiring of ceramic or refractory product | |
| RU2048670C1 (en) | Carbide furnace | |
| SU949323A1 (en) | Device for heating up charge | |
| SU976263A1 (en) | Device for roasting cement clinker | |
| CN2544237Y (en) | Coal slurry combustion energy-saving flame-reversing kiln | |
| CN108774560B (en) | Combustion chamber for deep purification of carbon materials | |
| SU1589012A1 (en) | Lime-firing oven | |
| RU2097665C1 (en) | Shaft furnace | |
| RU2081180C1 (en) | Method of afterburning of combustible gases in working space of steel melting units and device for its embodiment | |
| RU2024805C1 (en) | Set for producing cement clinker | |
| SU1732128A1 (en) | Furnace for non-oxidizing heating of metal | |
| SU1281853A1 (en) | Arrangement for cooling cement clinker | |
| CA1114603A (en) | Method and apparatus for feeding an oxidant within a furnace enclosure |