Способ конденсации цинковых паров

Способ конденсации цинковых паров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 703595

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15 06 78 (21) 2630455/22-02 (5i) M. Кд. с присоединением заявки № (23) Приоритет

С 22 В 19/32 йиударетввииьб1 комитет

СССР

III Мелам изобретений и OTNpbfTNll

Опубликовано 15 12 70 Бюллетень ¹ 46

{53) УДК 669.543, (088.8) Дата опубликования описания 15.12,79

В; И. Гель, А, В. Тарасов, Ю. М. Малышев, В. Р. Клиперт и В. В. Павлюшин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский горно-металлургическии институт цветйьтх металлов "ВНИИцветмет" (71) Заявитель (54} СПОСОБ КОНДЕНСАЦИИ ЦИНКОВЫХ ПАРОВ

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при конденсация цинковых, преимущественно серосодерзкащих паров в жйдкий металл. Известен способ конденсации цинковых па- ров, согласно которому конденсацию цинковых паров ведут путем орошения их цинкалюминиевым сплавом, содержащим 0,1-0,5% алюминия, при температуре 480-520оС (1). Этот способ позволяет существенно сократить выход дроссов в конденсаторе. Однако при переработке серосодержащйх цинковых шихт; например, гранулированных шлаковозгонов и вельцокислов, выход дроссов все же высок и составляет

2-3% от scca загружаемых в электропечь гранул, что в 8-10 раз больше, чем прй злектроплавке цинковых агломератов или пои кивцэтной плавке медно- и свинцово-цинковых материалов.

Таким образом, недостатками этого способа являются:

1. Низкая степень конденсации паров цинка (85-88%), а следовательно и большой выход

1st ен т ио --е:; 1ы ",ес гез1 ; б! ч . т О " 5 а F

2 ,промпродуктов конденсации (дроссов и пус: сьеры}, 2. циркуляция! сульфидов динка и свинца в системе плавильный агрегат - конденсатор штавйльный агрегат при возврате промпродуктов конденсации (дроссов и пуссьерь ф в голову процесса.

Целью йастоящего изобретения является повышение выхода цинка в конденсат.

Поставленная цел1 достигается тем, что в известном способе конденсации цинковых паров путем орошения их при температурах

480-520 С цинкалюминиевым сплавом, содержащим 0,1-0,5% алюминия, цинковые пары

15 перед орошением цннкалюминиевым сплавом обрабатывают натрием.

Предложенный способ осуществляется aie дующим образом, При электроплавке окисленных цинковых з материалов совместно с коксом и флюсами в закрытой руднотермической печи образуется парогазовая смесь следующего состава, объемн.%: цинка - 20 - 30, окиси углерода

70 - 80, двуокиси углерода - 2 - 3, азота

70359.

7 - 10, серы - 0,5 - 1,0, которая поступает в струйный, орошаемый цинком, конденсатор для конденсации в жидкий металл. Температура парогазовой смеси поддерживается в пределах 900 - 1200 С и . зависит от технологического режима электроплавки. Давление парогазовой смеси в системе поддерживается в пределах 10 - 20 мм.вод.ст.

Поступающая в конденсатор ларогазовая смесь обрабатывается йатрием, для чего, на- . 10 пример; жидкий натрий впрыскивается в газоход, соединяющий электропечь и кондейсатор.

Впрыскивание йатрия осуществляется через .механический диспергатор, либо натрий" диспергируется струей инертного газа. Диспергация 15 натрия в газовом пространстве газохода обес печивает высокую скорость eiî éðåâðàùåíèÿ в парообразное состояние и является необходимым условием протекания с высокой скоростью реакций. 20

Поддерживаемая на уровне 900+1200ОС тем пературе в газоходе и диспергацйя жидкого натрия обеспечивает моментальное превращение капелек натрия в пар, поскольку упругость паров натрия при температурах выше 880ОС ?5 больше 1 атм. Уровень температур в газоходе (900-1200О С) обеспечивает также полученйе " вСех продуктов реакции в парообразном и жид- ком виде. Парообразное состояние исходных продуктов реакции, а также парообразное и жидкое состояние конечных продуктов реакции снимает диффузионные затруДнения при протекании этих реакций, что является, наряду с выПоказатели процессов конденсации лированных вельцокислов в электр

I ур . . Показатели

Способ Предложенпрототип ный способ

1. Степень конденсации паров цинка (прямой выход цинка в жидкий металл),% 87,9

92,26

2. Выход дроссов в конденсаторе, % к— весу щихты

2,27

1,5

1,47

092

7,14

5,2

3,52

6,82

6.. Содержание сульфида натрия в дроссах, % от веса дроссов

Приведенные в таблице результаты. свидетельствуют о преимуществах предлагаемого способа: следы

16,5

3. Выход цинка в дроссы, вес.% с

4. Выход пуссьеры,% к весу шихты

5. I Выход цинка в пуссьеру, вес.%

4 сокой температурой, фактором, обеспечивающим высокую скорость их протекания. Количество натрия, необходимого на связывание поступающей в конденсатор серы рассчитывается rio стехио метрии.

После обработки натрием парогазовая смесь, содержащая. капли жидкого сульфида натрия поступает в конденсатор, где она при температуре 480- 520ОС конденсируется на каплях и струях цинкалюминиевого сплава, содержащего 0,1-0,5% .алюминия, Пример. Проверку предложенного способа осуществляли на промышленной электропечи мощностью 9000 ква.

При электроплавке гранулированных вельцокислов, содержащих вес.%: цинка 50,0, свинца 4,0 шлакообразующих компонентов

25,0 серы 1,0; в конденсатор непрерывно задавали 4 кг алюминия на 1 тонну получаемого цинка и впрыскивали в газоход между печью и конденсатором 6 кг жидкого натрия в расчете на 1 т получаемого цинка. Струю натрия диспергировали азотом. Расход азота 10 м 4в час, при скорости азота на выходе из сопла

40-50 м/сек. Температура в газоходе при

I. впрыскивании натрия в его полость была в пределах 950-1050 С.

° Основные показатели процесса, полученные по предложенному способу, приведены в таблице, там же для сопоставления приведены пок» затели, полученные при осуществлении известного процесса. при эл ектроплавке грануопечи мощностью 9000 кВА

1. выход промпродуктов конденсации (дроссов, пуссьеры) сокращается на

2,71% (абс);

703595 6 их цннкалюминиевым сплавом содержащим

0,1-0,5% алюминия, при 480-.520еС о т л н ч аю щ н и с я тем, что, с целью повьпцения выхода цинка в конденсате, цинковые пары перед орошением цинкалюминиевым сплавом обрабатывают натрием.

2. степень конденсации паров цинка увеличивается на 4,36% (абс.);

3. сера в дроссах связывается в нбйбтучий сульфид натрия, крторый lIpH возврате в голову процесса переходит в ппейн и пптак.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание прн зкспертизе

10 1. Авторское свидетельство СССР

Р 621773, кл. С 22 В 19/32, 1976.

Способ конденсации цинковых napos, например, серусодержащих, путем орошения

Составитель А, Каяьницкий

Техред 3. Фан1 а Корректор М. 1цароши

Редактор Т. Авдейчик

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7766/30 "Тираж 727 Подписное

ЦНИИПИ Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5