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Procédé et dispositif pour la fabrication de blanc de zinc
Dans la fabrication de blanc de zinc, on part de zinc fin, de zinc brut de métallurgie, de zinc refondu, de zinc dur et d'alliages de zinc, eto. On fait fondre les matières premières métalliques, les vapeurs de zinc développées par la masse fondue chaude sont brûlées avec des gaz oxydants (avec de l'air ou de l'air contenant CO2),
l'oxyde de zinc prenant naissance est envoyé en vue de la séparation des impuretés et des parties grosses ainsi que du refroidissement à travers une ou plusieurs chambres ou des canaux et rassemblé finalement dans un système de sacs avec séparation simultanée des gaz.Ce mode de travail reste en général le morne indépendamment de la nature de la matière de départ et également de la nature des dispositifs employés pour la fusion et la vaporisation dans la matière de départ. La qualité du produit fini est toutefois influencée par le mode de réalisation des différentes phases du travail.
Ainsi par exemple la vitesse de vaporisation et l'évacuation des vapeurs de zinc produites, l'amenée d'air de combustion, l'excès
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d'air présent, l'exécution de la combustion elle-même, en particulier la température de combustion et les fluctuations de celle-ci, en outre l'évacuation et le mode de refroidissement de l'oxyde de zinc produit, etc., jouent un rôle important pour le degré de pureté et également pour la teinte, la forme des cristaux, la dispersité, le pouvoir couvrant, etc., du produit fini.
Il a été découvert que le blanc de zinc provenant de la même matière première et fait dans les mêmes conditions peut être produit sous une qualité égale et la meilleure lorsqu'on veille à ce que la combustion des vapeurs de zinc soit effectuée uniformément et avec observation d'une température constante au cours de la combustion. Ce problème et les mesures servant à sa solution n'ont pu être développés jusqu'à présent. La condition principale pour la solution de ce problème consiste avant tout en un mélange pratiquement complet de l'air de oombustion aux vapeurs de zinc et cela dans toute la chambre dans laquelle la combustion est effectuée.
Ce résultat est obtenu, et en cela consiste la caractéristique principale du procédé suivant l'invention, par le fait que les vapeurs de zinc qui sont développées par un dispositif de vaporisation quelconque sont brûlées dans une chambre délimitée par un tambour rotatif pourvu d'une enveloppe calorifuge et d'un revêtement réfractaire et qui est muni à la périphérie d'ouvertures ou de fentes d'entrée d'air réglables se succédant et dans lequel on a établi des éléments qui produisent le mélange intime de l'air de combustion à la vapeur de l'oxyde de zinc. Comme éléments de ce genre, on emploie des plaques déviatrices ou conductrices en matière réfractaire qui sont montées dans la paroi intérieure réfractaire du tambour rotatif et s'avancent jusqu'au milieu du tambour ou encore plus loin.
Les surfaces conductrices peuvent avantageusement être placées dans le tambour l'une derrière l'autre de telle manière qu'elles prennent la forme d'une vis à spires indépendantes les unes des autres. Pour la réalisation du procédé mentionné, on á trouvé approprié également le mode de réalisation du tambour rotatif représenté au dessin
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comportant des rétrécissements et des élargissements coniques qui se succèdent, Les ouvertures d'amenée d'air réglables, avantageusement en forme de tuyères, prévues à la périphérie du tambour sont adaptées de telle manière à ces rétrécissements et à ces élargissements qu'elles amènent l'air de combustion au tambour rotatif dans différentes directions pour assurer le mélange intime des vapeurs de zinc à l'air de combustion sur toute la longueur du tambour.
Comme l'ensemble du dispositif, et par conséquent aussi le tambour rotatif formant la chambre de combustion se trouvent sous une action d'aspiration on peut, par le réglage approprié des ouvertures d'amenée d'air, régler non seulement la quantité d'air de combustion introduite mais également les quantités partielles appropriées au progrès de la combustion dans la longueur totale du tambour rotatif. Outre la combustion d'allure uniforme des vapeurs de zinc, le procédé suivant la présente invention offfe encore l'avantage que la chambre de combustion en forme de tambour tournant, ou d'un canal rotatif, peut avoir des dimensions beaucoup plus petites que les canaux de oombus- tion ou de combustion ultérieure usuels jusqu'à présent.
On réalise ainsi une économie en frais d'investissement, mais aussi en dépenses d'exploitation et en particulier une économie de place . Dans les canaux usuels de combustion ou de combustion ultérieure, il n'est pas possible,'comme on le sait, d'entretenir une température d'élévation seulement approximativement constante et par conséquent une 'température de combustion uniforme. Au contraire, suivant le procédé de la présente invention dans-toute l'étendue de la chambre de combustion ou dans le tambour rotatif enfermant celle-ci, pratiquement la même température est en- , tretenue de sorte qu'en cas de traitement des matières de départ de même nature on obtient un produit toujours uniforme et de même nature.
Grâce au mélange intime des vapeurs de zinc à l'air de combustion et à l'amenée d'air adaptable dans toute l'étendue de la chambre de combustion aux besoins locaux, on obtient entre autres que le produit
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fini n'est pas souillé par des grains de zinc non brûlés, nuisibles à la qualité ou à la couleur. Le mode de travail usuel autrement suivant lequel on mélange à l'air de combustion des gaz contenant du CO2 peut être employé dans le présent procédé, en particulier pour le réglage de la vitesse de combustion et aussi de la température de combustion, avec un avantage particulier.
Le procédé suivant la présente invention peut s'employer également dans une exploitation existante de fabrication de blanc de zinc par le fait que les chambres fixes usuelles ou les canaux de combustion et de combustion ultérieure sont écartés et sont remplacés par le tambour tournant (ou le canal rotatif) pourvu d'ouvertures d'amenée d'air et de plaques directrices et formant la chambre de combustion et cela en conservant sans changement le dispositif employé pour le développement des vapeurs de zinc.
Le nouveau procédé peut finalement s'employer avantageusement aussi pour les installations existantes dans lesquelles une partie des vapeurs de zinc est brûlée déjà dans la chambre de vaporisation même, mais la plus grande partie est brûlée avec amenée d'air secondaire dans les canaux de combustion ou de combustion ultérieure, raccordés à la chambre de combustion. Dans les installations de ce genre également, les avantages améliorant la qualité obtenus suivant la présente invention et résultant du mélange intime d'air de combustion amené aux vapeurs de zinc non brûlées ainsi que de l'allure uniforme de la combustion se font sentir pleinement.
Le dessin représente à titre d'exemple une forme de réalisation du tambour rotatif convenant pour la réalisation du procédé suivant l'invention et formant la chambre de combustion; la fig. 1 est une coupe longitudinale, la fig. 2 une coupe par la ligne A-B de la fig. 1.
Le tambour 1 pouvant être mis en rotation par une commande non représentée au dessin, s'appuyant sur les rouleaux 6 et pourvu d'un revêtement en matière réfractaire, présente dans le sens de sa longueur des rétrécissements et des élargissements s'étendant en c8nes, formés par des
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saillies circulaires 7 s'avançant vèrs le milieu. Au moyen des fentes à air 4, réglables par les registres 5, établies en forme de tuyères et débouchant en directions opposées alternativement dans le tambour tournant placé sous aspiration, les gaz de combustion aspirés sont mis, en mouvement de tourbillonnement avec les vapeurs de zinc venant de la chambre de vaporisation 2, ce qui assure leur mélange intime, et par conséquent la combustion uniforme et oomplète des vapeurs de zinc.
Les flocons d'oxyde de zinc répartis finement dans les gaz' de combustion parviennent du tambour rotatif dans la chambre 3 où les parties les plus grosses et les impuretés sont séparées et l'oxyde de zinc subit un refroidissement préalable, puis parviennent dans le système de sacs usuels non représentés au dessin, où les gaz s'échappent et l'oxyde de zinc est rassemblé.
Pour la vaporisation du zinc on peut employer par exemple une cornue chauffée de l'extérieur ou bien, également à titre d'exemple, un bain de métal chauffé de l'intérieur, se trouvant dans la chambre de vaporisation 2.
Dans ce dernier cas, on monte habituellement un gazogène avant la chambre de vaporisation 2. Le gaz de gazogène passe le long du bain métallique et parvient chargé des vapeurs de zinc dans le tambour de combustion 1, Pour entretenir avec sécurité la température nécessaire pour la vaporisation du zinc et régler en même temps la vitesse de vaporisation, on peut brûler une petite partie du gaz de gazogène avec une quantité d'air mesurée, déjà dans la chambre de vaporisation, La minime proportion des vapeurs de zinc éventuellement oxydée en cet endroit influence seulement dans une mesure insignifiante le procédé suivant la présente invention ou le mode de travail décrit dans les canaux de combustion 1.
En cas de fonctionnement continu, le bain métallique est chargé ou complété au moyen de matières premières fraîches d'une manière usuelle également.
Pour rendre encore plus intime le mélange des vapeurs de zinc à l'air de combustion, on peut monter dans le tambour rotatif suivant la présente invention, outre les saillies 7 ou les élargissements ou les rétrécissements se suivant alternativement, formés par ces saillies (ou également à la place de celles-ci) des surfaces déviatrices ou directrices dépassant du revêtement réfractaire et faites en matières réfractaires,
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Comme on l'a déjà mentionné, on peut introduire par les fentes d'air 4, en particulier lorsque le zinc est développé dans des cornues chauffées de l'extérieur, outre de l'air, d'autres gaz d'oxydation, par exemple CO2.
En vue du réglage plus précis de la quantité d'air aspirée par les fentes à air, il est avantageux d'établir une liaison étanche à l'air entre la chambre de vaporisation et le tambour rotatif.
R e v e n d i c a t ions.
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1/ Procédé de fabrication de blanc de zinc à partir de zinc métallique, d'alliages de zinc, de déchets de zinc, ou d'autres matières premières contenant du zinc métallique, par combustion des vapeurs de zinc provenant d'un dispositif de vaporisation quelconque et traitement subséquent d'une manière connue de l'oxyde de zinc produit, caractérisé en ce que les vapeurs de zinc sont brûlées dans une chambre de combustion raccordée à la chambre de vaporisation et qui est enfermée dans un tambour rotatif produisant le mélange intime des vapeurs de zinc avec les gaz de combustion amenés - tels que de l'air on de l'air contenant du CO2.