Titel: Kontinuierlicher Schachtzinkdestillierofen mit direkter Verarbeitung der Rückstände.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 465–466)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318127

Kontinuierlicher Schachtzinkdestillierofen mit direkter Verarbeitung der Rückstände.

Von Dipl.-Ing. Schmieder, Hüttenmeister in Lipine, Oberschl.

Die meisten Mängel aller metallurgischen Prozesse weist bekanntlich der Zinkhüttenprozess auf. Der grösste Uebelstand bei diesem Prozess ist, dass er neben einem verhältnismässig hohen Verbrauch an Brennstoffen und sonstigen Materialien, namentlich an Muffeln, mit so grossen Metallverlusten arbeitet.

Zunächst ist hierfür der Umstand anzuführen, dass der Betrieb kein kontinuierlicher, sondern ein unterbrochener ist, und dass das zeitraubende Bearbeiten der Muffeldestillieröfen, das Auswechseln schadhafter Muffeln, das Einbringen der Beschickung mittels schmaler, wenig fassender Kellen in die Muffeln, das Herausräumen der nach der Destillation in den Muffeln zurückbleibenden Rückstände u.s.w. eine ungemein grosse Abkühlung der Muffeln und des ganzen Ofens verursacht. Durch diese nicht zu vermeidende Abkühlung bekommen die Muffeln Risse und werden unbrauchbar u.s.w. Ganz erhebliche Verluste entstehen ferner dadurch, dass in den Rückständen (Räumaschen), die auf die Halde gegeben werden und dem Gewichte nach mehr als die Hälfte (etwa 55 v. H.) der Beschickung (trockenes Erz einschl. Zünder) ausmachen, noch wenigstens 4 v. H. Zink enthalten sind. Es gibt somit eine Zinkhütte, die z.B. täglich 250 t Erze mit rund 125 t Reduktionsmaterial verarbeitet mit der davon fallenden etwa 200 t Räumasche rund 8 t Zink mit auf die Halde, also täglich einen Betrag von rund 2500 M. bei einem Zinkpreis von etwa 310 M. f. d. Tonne.

Weitere Zinkverluste entstehen dadurch, dass ein grosser Teil Zink von den Muffeln aufgenommen wird, dass ferner ein erheblicher Teil Zink durch die schadhaften Mutfein hindurch mit den Feuergasen in die Luft geht.

Diesen Verlusten reihen sich noch andere an, wie z.B. durch Verstäuben des Materials beim Füllen der Muffeln durch die schmalen Kellen u.s.w. An Vorschlägen und auch an Versuchen, günstigere Ergebnisse zu erzielen, hat es nicht gefehlt, man ist aber bisher noch zu keinem befriedigenden Erfolg gelangt.

Der Verfasser begegnet vorerwähnten Uebelständen durch einen ihm patentierten kontinuierlich zu betreibenden Schachtzinkdestillierofen mit direkter Verarbeitung der Räumaschen. (D. R.-P. 140554.)

Der Ofen besteht zunächst aus dem sogen. Kernschacht D (Fig. 1 u. 2), um dessen oberen Teil herum sich ein zweiter Schacht S, der Heizschacht, befindet, um diesen herum wieder schliesst sich das Raugemäuer C an. Unten um den Schacht S ist im Raugemäuer ein Ringkanal G, durch den die Feuergase zugeführt werden, unter dem Schacht S um den Kernschacht D herum ist ein Kanal R zur Zufuhr der Verbrennuungsluft vorhanden. Ausserdem sind an dem oberen Schachtteil, der durch eine Gussglocke verschlossen ist, in verschiedenen Höhen um den Schacht herum im Raugemäuer Vorlagen v, die mit dem Kernschacht D mittels Röhren B verbunden sind, angebracht.

Der untere freistehende Teil ist zunächst an seinertiefsten Stelle mit einem Schlackenloch P versehen, über diesem sind in den Oeffnungen J wassergekühlte Düsen zum Einblasen von Luft angebracht, wieder oberhalb in einer gewissen Entfernung sind Austrittsöffnungen o, welche in einen ringförmigen Sammelkanal M führen, vorhanden, zwischen dem oberen und unteren Schachtteil ist eine längere Zone gelassen.

Der Ofen besteht also aus einem oberen, von aussen geheizten, reduzierend wirkenden Teil und einem unteren freistehenden, oxydierend wirkenden Teil. Der Kernschacht ist, soweit die Reduktion. bezweckt wird, aus stark gepressten Ringen bester Materialien (vielleicht Karborund) hergestellt, ebenso sind die Verbindungsrohre B aus bestem Material gepresst.

Der freistehende Schachtteil ist aus ff. Formsteinen gemauert, überall da, wo die Flamme zirkuliert, ist ff. Material verbraucht, nur das Raugemäuer ist aus gewöhnlichem Mauerwerk hergestellt.

Bei den Kernschachtringen sind die Stosskanten mit Rillen bezw. Riefen, wie Fig. 3, oder konisch hergestellt, wie Fig. 4 zeigt.

Der ganze obere Teil ist durch eiserne Bleche und Ringgut verankert, ebenso ist der untere freistehende Teil durch Verankerung gesichert. Das Raugemäuer wird am zweckmässigsten auf eiserne Säulen gestellt.

Die Bedienung, die Wirkungsweise und der Betrieb des Ofens ist folgender:

Das Beschickungsmaterial (Erze, Zünder, Koks u.s.w.) wird auf dem Gichtboden gattiert und bei A in den Gichttrichter gebracht und wird in bekannter Weise durch zeitweises Heben der Glocke in den Schacht D, welcher, wie oben erwähnt, von aussen geheizt wird, aufgegeben und geht nun langsam nach unten, zunächst Luft, Wasserdämpfe u.s.w. abgebend, und gelangt immer mehr an die heisseren Stellen, wird allmählich auf die Reduktionstemperatur gebracht; den erzeugten Zinkdämpfen mit eo u.s.w. ist Gelegenheit gegeben durch in verschiedenen Höhen angebrachte Rohre B den Schacht bald verlassen zu können und das Zink wird in den Vorlagen, aus denen es von Zeit zu Zeit abgelassen wird, kondensiert, wie beim gewöhnlichen Muffelofen; aus den Vorlagen ausströmende Gase gehen durch senkrechte Kanäle K nach einem Sammelkanal F, aus diesem zur Esse, event. nachdem sie Flugstaubkammern passiert haben.

Die Beschickung gelangt nach und nach an die heissesten Stellen, da, wo den Feuer gasen die Luft zugeführt wird, hier wird die Destillation beendet. Von hier geht nun die Räumasche weiter nach unten und kommt endlich vor die Formen bei J, durch welche Luft eingeblasen wird, um das noch in den Rückständen, meist an Schwefel gebundene Zink zu oxydieren und in der Hauptsache als Oxyd, vielleicht auch wegen der vorhandenen reduzierenden Stoffe als Metall zu gewinnen, neben schwefliger Säure, Kohlenoxyd u.s.w. |466| Diese Produkte werden bei o in den um den Schacht herumliegenden Kanal M geführt, aus demselben gelangen sie mittels Essenzuges durch Niederschlagskästen zur Ablagerung des Zinkoxydes ins Freie.

Die entzinkten Schlacken werden bei P abgezogen. Es ist empfehlenswert, die Luft, die durch die Düsen eingeblasen wird, als auch die Verbrennungsluft, in erhitztem Zustande zuzuführen.

Textabbildung Bd. 318, S. 466

Die Flamme tritt bei b an verchiedenen Stellen um den Schacht herum in den Schacht S, umspült den Kernschacht von allen Seiten und geht oben durch mehrere Oeffnungen H in einen Sammelkanal N, von hier aus zur Esse. Wie bereits erwähnt, gehen in dem Kernschacht zwei verschiedene und entgegengesetzte Prozesse vor sich, einmal im oberen Teil der Destillationsprozess, ein Zinkreduktionsprozess, das andere Mal weiter unten vor den Düsen ein Oxydationsprozess; die trennende Schicht zwischen beiden Prozessen bildet die Beschickung selbst, die Räumasche.

Die Vorteile dieses Ofens liegen klar vor Augen und bestehen nicht allein im kontinuierlichen Betrieb und dendamit zusammenhängenden Vorteilen und durch Beseitigung oben angeführter Nachteile der Muffelöfen, sondern auch darin, dass durch denselben das sonst bei den Muffelöfen in den Räumaschen zurückbleibende und verlorene Zink, wenn auch nur als Oxyd gewonnen wird. Ein weiterer Vorteil dieses Ofens besteht noch darin, dass bei weitem weniger Arbeitslöhne nötig sind, weil der Ofen augenscheinlich weniger Arbeitskräfte zur Bedienung erfordert.

Einige Einwände, welche in bezug auf den Betrieb und die Einrichtung des Ofens gemacht werden können, sollen noch eingeführt werden: Erstens könnte hervorgehoben werden, dass die Reduktionswärme wegen zu grosser Stärke des Kernschachtes nicht erreicht würde; demgegenüber ist hervorzuheben, dass die Materialien von den kalten Stellen des Ofens nach den heisseren hin allmählich gelangen und sich erwärmen, und dass hier nie eine Abkühlung erfolgt, wie beim Muffelofen, wo durch das Räumen, Einbringen der kalten Beschickung in die Muffeln, Wechseln von Muffeln, eine ungemein grosse Abkühlung erfolgt, welcher Wärmeverlust wieder ersetzt werden muss und wodurch beim Muffelofen mindestens 5 Stunden der Destillationszeit verloren gehen.

Ein zweiter Einwand wäre, dass kein Metall, sondern Oxyd erzeugt und erhalten würde, wie dies schon durch früher angestellte Versuche in ähnlichen Apparaten der Fall gewesen, wird dadurch hinfällig, dass in verschiedenen Höhen Vorlagen angebracht sind, um den erzeugten Zinkdämpfen sofort Austritt aus dem Reduktionsschacht, wie bei der Muffel, zu gestatten. Die Zinkdämpfe kommen demnach nicht mehr mit im frisch aufgegebenen Beschickungsmaterial vorhandenen Wasser–, Luft- und Kohlensäuremengen, die eine Oxydation des eben erzeugten Zinkdampfes verursachen, in Berührung. Was bei vorliegendem Ofen in den obersten Regionen des Ofens stattfindet, nämlich das Austreiben von Luft, Wasser, Kohlensäure usw. aus der Beschickung, das geht beim Muffelofen vor Beginn der Destillation vor sich.

Weiter könnten Bedenken in bezug auf die Dichtigkeit des Kernschachtes entstehen; eine sehr gute und vollkommene Dichtung wird auch durch das Ineinanderfügen der Ringe (Fig. 3 u. 4) erzielt; sollte sich aber dennoch irgend eine Undichtigkeit zeigen, so würde dieselbe von durchgehenden Gasen und Dämpfen in kurzer Zeit völlig gehoben, wie dies auch bei den Muffeln der Fall ist, besonders da, wo die Muffel dicker ist, was täglich beobachtet werden kann und was jedem Zinkhüttenmann bekannt ist.

Ein vierter Einwand wäre, dass durch das Einblasen von Luft durch die Düsen ein Teil derselben, wie beim Hochofen, an den Wänden hochgehen und in den Destillationsofen gelangen könnte; dies ist aber gänzlich ausgeschlossen, wenn man bedenkt, welch hohe Temperatur (weit über 1000° C.) die brennende Räumascheschicht hat, welche durch ihren Kohlenstoffüberschuss sofort den Sauerstoff binden muss, und ausserdem müsste der nach oben gehende Wind die Oeffnungen o, bei denen schwach saugende Wirkung vorhanden ist, passieren.

In hygienischer Beziehung bietet vorliegender Ofen dem Muffelofen gegenüber gleichfalls ganz erhebliche Vorteile. Es sind da namentlich zwei Punkte hervorzuheben:

Erstens fällt das langwierige, viel Staub verursachende Beschicken der Muffeln durch die wenig fassenden Kellen fort, zweitens aber unterbleibt das nach der Destillation beim Muffelofen notwendige Herausräumen der Rückstände aus den Muffeln, durch welches eine Unmenge höchst gesundheitsschädlicher Gase und Dämpfe entstehen, indem durch Zutritt von Luft zu den glühendheissen Massen sich Oxyde des Schwefels, Zinkes pp. bilden, die trotz der kostspieligsten und besten Abzugsvorrichtungen doch noch zum Teil in den Arbeitsraum gelangen und eingeatmet werden.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: