Устройство для получения цинка и подобных металлов путем перегонки в муфеле

 

/ э

Кди,сс 403, 37

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

0,ПИСА,,НИ Е устройства для получения цинка и подобнфх- етадд д путем перегонки в муфеле.

К IMTeHTy ин-ной фирмы „Фрид. Крупп Грузонвер1, акц. о-во" (Fried. Krupp Grusonnwerk Akt-Ges.), в г. Магда; бурге-Буккау, Германия, заявленному 19 декабря 1931 года (спр. о перв. № 99748).

Действительные изобретатели ин-цы А. Лейзнер (Arthur

Leysner) и Ф. Иогансен (Friedrich Joharinsen).

Приоритет от 20 декабря 1930 года на основании ст. 6 Советско-гермаяг ского соглашения об охране промышленной собственности.

0 выдаче патента опубликовано 28 февраля 1935 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 28 февраля 1935 года. (362), Изобретение касается устройства для получения цинка и подобных летучих металлов, добываемых путем перегонки, как например, Cd, Hg и т. и. из руд> соединений металлов, горнозаводских продуктов и всякого рода остатков.

Изобретение имеет целью повысить экономичность применяющихся ao сего времени устройств для перегонки, главным образом, путем повышения экономйи теплоты н выхода металла.

В предлагаемом устройстве восстановление и перегонка металла совершается во вделанном во врашаюшейся печи и вращающемся вместе с последней муфеле, между тем как остатки муфельного процесса при максимальной герметической изоляции выносятся во врашаюшееоя просгранство вращающейся печи, в котором производится сожигание остатков при содействии газов, содержаших кислород. При этом теплота сгорания используется непосредственно для отопления при муфельиом процессе.

Муфель может пред-.тавлять собой трубу или несколько труб, находяшихся в соединении друг с другом. Конструктивное выполнение трубы или труб может быть само по себе различным.

Требуется, однако, чтобы они были как можно более изолированы от окружаюшей атмосферы и конструктивнб связаны с вращающейся r.å÷üþ.

° Для достижения йзоляции -в м=crad перехода продукта из муфельного устройства в печное пространство и наоборот могут- быть предусмотрены устройства, выполняющие роль шлюзов, как например, шнеки, спиральные трубки и т,п.

На чертеже фиг 1 изображает устройство в продольном разрезе; фиг. 2 — то же, разрез цо линии АВ на фиг. 1; фиг. 3 — устройство по другому варианту в продольном разрезе;фиг.4 — разрез по,линии CD на фиг. 3; фиг. 5 — устройство ио третьему варианту в продольнбм разрезе и фиг. 6 — разрез по линни ЕР на фнг 5.

Устр.йство для получения цинка и.подобных металлов состоит из вращающей я печи 1 (фиг. 1 — 4) со слегка наклонной или горизонтальной осью врашения, в которую вделана муфельная труба 2 из прочного и, главным образом, аопротивляюшегося действию высокой температуры материала, например, из специального сплава железа, карборунда . графита и т п., ка1 вой муфель совершает ьместе с печью вращаельное движение. Соединение это может бйть, например, осушествлено путем расположенных звездочкой в кладке упоров 3. Для подачи материала или смешанной загрузки предназначена труба 4, вместо которой может быть такйе устроено любое другое приспособление для подачи, например, сотрясательиый жолоб иди т. и.

Из печного пространства загрузка пост гпа т по спиральной трубе 5 в муфельную трубу,2.

Внутренняя полость муфеля разделена на две отдельные секции 2а и 2b, причем это разделение производится либо посредством перегородПри данном процессе экономич ски обеспечи- вается возможность работать с бо.. вим избытком кокса в муфеле и тем самым препятствовать образованию шлака. Избыток этот затем лри сжигании его во вращательной печи непосредственно используется для проц сса. В предлагаемом устройстве имеется возмо.кность производить предварительный подогрев мате, иала путем ге. осредственного отопления, причем вредные i для конденсации газы, выделяющиеся в этой з не, не попадают в конденсатор, но отводятся вместе с печными газами, а успевшие уже улетучиться в этой зоне пары метал. а могут быть вновь уловлены.

Исходя из экономических соображений оказывается целесообразным проводить не полностью восстановление в муфгле, но восстановлять и испарять в нем примерно лишь 60 — 90% металла. По выходе из муфеля получающееся из остатков количество металла подвергается восстановлению и сгорает во вращающейся печ и затем вновь извлекается из отходящих газов.

Поэтому имеется возможность получать в печи окончательные остатки значительно с меньшим содержанием металла, не>к ли лри применявшихся до сего времени устройствах. 1 аким образом, предлагаемое устройство, по мнению заявителя, дает возмо>кность экономично производить непрерывную перегонку, что до сего времени не удавалось из-за несовер>пенства алларатуры, а именно, для этого при более низких температурах производится в муфгле восстановление и испарение лишь части металла в большем или меньшем количестве, а остальное количесгво металла добывается в виде окислов путем улетучивания при использовании имеющегося еще в остатках количества восстановителей, причем одновременно достигается равномерное обогревание муфеля, что до сего времени было невозможно. Если в настоящее время лри раооте с муфельными печами для добычи цинка требуется в общем от 200 до 250% горючего по отношеншо к сырому материалу, то лри работе ло новому спосооу перегонка может быть выполнена при полном расходе горючгго от 40 до 70%; если же, примерно, 10 — 40% материала снова извлекается в виде окислов и поступает для муфельного процесса, то в этом случае полный расход горючего составит от 60 — 100%.

Предмет патента.

1. Устройство для получения цинка и подобных металло: путем перегонки в муфеле, вделанном во внутреннюю полость вращающейся .печи, отличающееся применением муф льной трубы 2 (фиг. 1 — 1), расположенной вдоль оси вращения лечи и разделенной внутри на отдельные секции 2а и 2b для лродви>кения шихты в прямом и обратном направлении, причем это разделение может быгь осуществлено посредством вделанной в продольном направлении перегородки 6 (фиг. 1 и 2) или посредством внутренней трубы 7 (фиг. 3 и 4).

2. Видоизменение устройства по л. 1, отличающееся располо>кгнкгм внутри вращающейся печи нескольких прямых или спиральных муфельных труб 2 (фиг. 5 и 6), служащих для продвижения шихты в прямом и обратном напра ленни, ". 11ри устройстве по лп. 1 и 2 применение, с целью г.рметизации внутреннего пространства муфгля или муфельных труб в местах входа и выхода шихты. спиральных труб 5 и 9 (фиг. 1,3) или шнека 20 (фиг. 3).

4. Форма выполнения устройства ло пп. 1 — 3,. отличающаяся расположением конденсационной камеры, вращающейся вместе с печью, в зоне предварительного обогрева.

5. При устройстве ло пл. 1 — 4, с целью использования газов, образую.цихся внутри муфеля для обогрева печи, применение специального трубопровода 14, вращающегося вместе с печью и подводящего газ в толку.

1аким образом, для ггавной восстановитель.ной зоны в секции 2а муфеля теплота доставляется из окружающего мзфель печ,>ого пространства посредством сгорания содержащихся еще в остатках восстановителей и, кроме того, из секции 2Ь, в которой восстаноьительный процесс имеет место уж. в незначительной степени.

11ри оорабогке материалов, поддающихся весьма .легко перегонке, как например материалов, содержащих цинковую пыль или содержащих ртуть и кадмии, можно во многих случаях огранич: ться одним только прохождением через муфель и ьыводить остатки из последнего н нечнзо пространство у конца муфеля, расположенно, о в сторону ьыводиого конца печи, Сгорание содержащихся в остатках восстановителей в этом случае будет происходить в зоне вращающейся печи между этим концом муф=ля и выпуском из печи. При таком ьы >олнении теыпература в муфеле получается соответственно меньшей, Подающие и выводящие приспособления 5, 9 или 20 гаранти- > руюг ь ьысокой степени герметическую изо- | .ляцию муф ля от печного нространст.а. Переход паров мета.>ла из муфеля в печное пространс ьо у подаю цего приснособленпя муфеля ыожет оыть еще у странен или уменьшен благодаря тому, что в муфельыом пространстве будет поддер>киватьсг носредсгвом отсасывающего трубопровода сле ка >>QH >ж нное давление. Образую циссч ь м,феле пары металла поступают в труоу 11 через отк»ытое отверстие в последней, в случае надобности, еще через промежугочные отверстия, в трубе 11, и нри устройстве, согласно из >бра- же.>ному на фиг 3 и 5,— через натрубки 18. Пары > эти протекают тогда но труое 11 ь конденсатор 13, в ко>ором металл осаждается в виде жидкой ьан.>ы. Осаждаемый и=талл может быть непрерывно или периодически спускаем по трубопро- водз 2>. > данных приме,>ах выполнения труоо- > провод 21 устроен вблизи конца конденса,"ора, i озращенного в сторону муфеля, но он мож "т

> быть также;:асполо.к н в другом месте уконденса- ( тора нац. имер у торцеьой стороны его, обращен- > .ной в сгорону впуска у печи. Остающиеся в окон- чательном резульгате газы после конленсацни уходят из конденсатора по трубопроволу 14. . зобра>кенно" ila фиг. 5 и 6 vcTpoAcTsv отличается от такового согласно фиг. 1 — 4 тем, что»место одного муфеля с разделенным внутренним пространством в данном случае включены несколько параллельных муфзльных тр> б, причем последние рекомендуется уст раиьать в киле прямых труб, параллельных оси печи. Можно было бы каждую из этих труб также разде.ить внутри в целях использования каждой из них для продвижения загрузки взад и вперед в му- j фэльной зоне. Но можно также, в целях упро- l щения ко, струкции, применять для ооратного продвижения не все, а только отдельные трубы

ыли, в сл> чае надобности, одну т,>убу, м жду тем как другие, диаметр которых д.>я лучшей передачи тепла может быть уменьшен, будут служить для продвижения вперед. Можно также устраивать муфельные трубы, в особенности, в том случае, если они изготовлены из специаль- ных сплавов, виде спиралей, идущих в том и другом напразлении. Устройство муф ля согласнр

Фи . 5 и 6, главным образом, оказывается при>одным для печей больших размеров.

У стройство конденсатора 13> вне печи, сог,асио фиг. 5, мо кет оказаться целесообра>ным, главным образом, в том случае, когда металл, подверга>ощийся ооработке, имеет очень низкую температуру конденсации. Для других металлов рекомендуется располагать конденсационное пространство в подогревательной зоне лечи, так как в этом случае имеющаяся в этой зоне равномерная температура может быть использована для поддержания темпе:атуры конденсации; в случае надобности при этом температура в конденсаци >н. ом пространстве может быть при посредстве изолирующей прослойки удержпвазыа нанемного более низком уровне, нежели н самой подогревательной зоне.

Вообще рекомендуется с самого начала добавлять восстановители, например кокс, в таком количестве, чтобы в остатках им.лось в наличии еще достаточное количество горючего для обеспеч ния оживл нного {интенсивного) сгорания

so вращяющейся печи солержа>цегося еще в остатках из муфеля количестьа еталла. Если бы развиваемой при этом теплоты оказалось недостаточно для поддерживания муфельного процесса, то в месте 15 может быть включено ..обавочное отопит:льное усгройство, работающее на угольной пыли, газе, масле и т. и. При применении в качестве восстановителей слабо горючих веществ, например железа, карби а и проч., можно в целях усиления процесса сгорания имеющегося в остатках после муфельного процесса горючего и процесса улетучивания остатков металла добавлять к остаткам посл муфел.:ного процесса при их ьыхоле из выводящего приспособления 19 или 20 сщ дальнейшую порцию горючего, например, путем вдуванйя крупнозернистого кокса и. и уг.>я через горелку 15 . Подоб";o тому, как образулощ .еся в ко>н, енсато;>о количество жидкого м талла, как уже упомянуто, выпускается íзнрерывио или врем. нами, например, через н>гнус;ную трубку 21 н стенке печи, могут быть также удаляемы ч рез выпускную трубу 22 ьосстанов,>енные ь х>у>>ел., но не испа1 енные металлы, как например сьинсц.

Ь::аголаря II;> aaaraeмому уст, ойству дгстигается ьеление работы ненреры: >ням процсссоы, что означает существенное сокращен> е i есьма дорогой н нездоровой работы i:руч >ую> и:.:еьн ей

>место до сего Lp "ме>:и при работ- с муф львымн неч:ыи.

Кроме того, и сгояннзе перемен>енп и перемеши ание в м.фел смеси нз восстановителей даст возможность достигнуть ьосстаносления и p>I низких тем:е;.ату;>ах, так hQK при н.м отпадает необкоднмос.ь в перегре е и фельных стенок. как э о имеет место п;>и холодном т ле муфсля.

Перемещение с»еси, помимо того, уьеличиьает скорость восстаноьления, вследств>:е чего значительно увеличивается испаре:. ис по отношению к единице времени и поверхности муфеля.

Имеющийся s остатках изуыточный кокс благодаря сгоранию н печном»ространстве используется непосре Icòs í>i . л» ыуф льного процесса. Об азоьанне эгой теплоты н,oacxoI»t в зоне, имеющ;и оольшу о лльн ., ппи равномерной темпе >атуре, олагода >я чему устраняо>сч недостатки отопления пламени, iii ».аляющиесл перегревом в н которых местах

К патенту ин-ной с";) рмы,.Фрид Ерупн Грузонверк, акц. о-во" № 41973 йиг1

Фиг

Фи г.6

Экспе 1 М, И. Бердников

Редактор И. ф. Альтшулер е(Тип.,Промполиграф . Таибовская. 12, = àê. 2224