BE490268A - - Google Patents

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BE490268A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/04Obtaining zinc by distilling
    • C22B19/16Distilling vessels
    • C22B19/18Condensers, Receiving vessels

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Description


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    PERFECTIONNEMENTS   APPORTES A LA CONDENSATION DU ZINC A PARTIR DE SA VAPEUR,DANS DES   MELANGES   GAZEUX. 



   L'invention est relative à une méthode perfectionnée pour con- denser du zinc sous forme liquide à partir d'un mélange de vapeur de zinc avec des gaz permanents. Elle est propre à traiter, par exemple, les produits gazeux qui se dégagent lorsque des matières zincifères oxydées sont réduites par des agents réducteurs carbonés, dans des cor- nues chauffées extérieurement, des fours   électrothermiques,   ou des fours à cuve.

   Un objet de l'invention est de prévoir un condenseur dans lequel la majeure partie du zinc contenu dans les gas entrants peut être condensée en métal liquide ; en particulier, en outre d'assurer qu'aucune partie importante de vapeur de zinc   n'échappe   à la condensation, l'ap-   plication   de l'invention prévient la formation de toute quantité nota- ble de poussière de zinc et d'une sorte de scorie ou crasse consistant en zinc métallique avec une quantité plus au moins grande d'oxyde de zinc, généralement connue sous le nom de poudre bleue. 



   Dans le procédé de fusion de zinc en cornue: la réaction gé- nérale principale qui s'effectue est la réduction de l'oxyde de zinc par le carbone pour donner des volumes égaux de vapeur de zinc et d'oxyde de carbone, conformément à   l'équation:     ZnO +   C = 2n ¯ CO   ( I )   

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La concentration de vapeur de zinc dans les gaz émis peut être par suite d'environ 50% Comme exemple type de la fusion en cornue on peut citer le procédé dans lequel une charge briquettée de minerais oxydés de zinc et de matières carbonées, est chauffée dans une cornue verticale.

   Dans ce procédé en cornue verticale, il est usuel d'admettre un certain volume d'air ou autre gaz, ou de vapeur, par-exemple de va- peur d'eau, à la base de la cornue, de manière que les gaz finalement émis ne contiennent que de 30 à 40 % de vapeur de zinc, le reste étant constitué principalement par de l'oxyde de carbone, mais avec une cer- taine quantité d'azote, d'hydrogène, et une petite quantité de bioxyde de carbone. A partir de tels gaz, dans les types de condenseurs ordi- nairement employés, il est possible de condenser la majeure partie du zinc sous forme de métal liquide, mais une fraction très importante, de l'ordre de 10 à 15 %, est obtenue sous forme de poudre bleue. 



   Lorsque des composés d'oxyde de zinc sont réduits par fusion dans des fours électriques à arc, la réaction principale qui se produit est la même que dan s la fusion en cornue, savoir la réduction de l'oxy- de de zinc par le carbone suivant la réaction (I) ci-dessus. 



   La difficulté que l'on rencontre pour réaliser la condensa- tion à l'état de zinc liquide est toutefois plus grande. La différence peut être due au fait qu'une quantité plus grande de poussière et de fumée, et quelque peu plus de   bioxyde   de carbone, sont présenta dans les gaz provenant d'un four à arc par rapport à ceux d'une cornue ver- ticale. Avec le; condenseurs conventionnels, savoir des chambres réfrac-   taires   pourvues de chicanes, plus de 30% du zinc sont généralement ob- tenus sous forme de poudre bleue. 



   Les difficultés rencontrées pour éviter la formation de pou- dre bleue, et la manière dont l'invention surmonte ces difficultés, peuvent être plus clairement expliquées si l'on tient compte tout d'abord de la théorie de la formation de la poudre bleue. Une caracté- ristique de la poudre bleue est d'être constituée de petites particu- les; les facteurs qui provoquent la condensation de la vapeur de zinc sous forme de petites gouttelettes ou particules plutôt, que sous forme de métal liquide cohérent, peuvent être classés parmi les causes physi- 

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 siques de la formation de poudre bleue.

   La poudre bleue contient géné- ralement, à côté de zinc métallique, une certaine quantité d'oxyde de zinc ; les facteurs qui déterminent l'oxydation du zinc dans le conden- seur peuvent être classés parmi les causes chimiques de la formation de poudre bleue. 



   Les causes physiques de la formation de poudre bleue agissent indépendamment de la composition chimique des gaz permanents avec les-   quels   la vapeur de zinc est mélangée. Le refroidissement brusque, par exemple, tend à favoriser la formation de poudre bleue. En fait, lorsque l'on désire fabriquer de la poussière de zinc plutôt que du zinc liquide, une méthode   fréquemment   adoptée est de conduire les gaz à un condenseur établi en métal et de grande étendue de surface, pour favoriser la dis- sipation rapide de la chaleur. Pour réduire la formation de poudre bleue "physique", la température du condenseur peut être maintenue aussi élevée que possible, compatible avec la condition qu'elle doit être suffisamment   basse   pour permettre la condensation du zinc.

   Plus est basse la concentra- tion du zinc dans les gaz, plus grande est la   endance   à la formation de poudre bleue physique. Une explication possible des facteurs affectant la formation de poudre bleue physique, peut être la suivante: 
Dans les types conventionnels de condenseurs, toute la chaleur latente de condensation est dissipée à travers les parois, dont les sur- faces internes sont à une température inférieure au point de rosée des gaz. Au voisinage de la surface de la paroi se trouve un film à travers lequel existe un gradient de température, de sorte que   la   surface éloi- gnée de la paroi, de cette " couche limite", et la masse du gaz, sont plus chaudes que la paroi.

   La condensation du zinc peut alors se produite par diffusion de la vapeur de zinc à travers la couche limite jusqu'à la paroi, où elle se condense et d'où le zinc coule dans le bain de métal qui se trcuve au bas du condenseur. Si la masse des gaz se trouve au-des- sus du point de rosée, c'est la .seule manière dont le zinc peut se con- denser. Si la paroi est rendue plus froide, et la masse de gaz possède une température égale ou inférieure au point de rosée, la condensation se produira alors dans le corps ou espace interne du condenseur pour donner des gouttelettes de zinc métallique. Toute particule de poussière ou de 

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 fumée dans le gaz peut agir  à la manière d'un noyau pour la formation de ces gouttelettes.

   Si ces gouttelettes sont refroidies en-dessous de leur point de fusion, avant coalescence, de la poussière de zinc ou de la poudre bleue est formée. 



   Mise à part la formation de poudre bleue physique dans le condenseur lui-même, il faut tenir compte également de la vapeur de zinc qui s'échappe du condenseur comme telle et qui est ordinairement recueil- lie ailleurs sous forme de poudre bleue. Pour réduire cette perte, les gaz doivent être rendus aussi froids que possible pendant leur passage à travers le condenseur. 



   Le mode physique de formation de poudre bleue décrit ci-des- sus n'est pas affecté par la composition chimique des gaz permanents avec lesquels la vapeur de zinc est mélangée. Si ces gaz contiennent uni te- neur importante quelconque en CO2 ou autre gaz oxydant, la formation de poudre bleue est amorcée et favorisée par l'oxydation directe à partir de la phase vapeur, et cette cause chimique de formation de poudre bleue prend une sérieuse importance lorsque la concentration de zinc   dan s   les gaz est faible.

   La présente invention concerne la condensation de zinc sous forme métallique à partir de gaz riches en zinc, à caractère réduc- teur, tels que ceux dégagés par les procédés en cornue et les fours élec- triques à arc, dans lesquels la teneur en CO2 ( ou autres gaz oxydants) est faible comparativement à la teneur en CO; par suite pour les buts de l'invention, les causes chimiques de formation de poudre bleue sont d'im- portance très   minime.   



   Il ressort de la discussion qui précède que les dernières phases des procédés de condensation conventionnels sont les phases cri- tiques pour la formation de poudre bleue   Il   physique", et le but principal est de surmonter les difficultés, ou supprimer les défauts, des procédés conventionnels à ce point de vue particulier. 



   Dans le procédé conforme   àrl'invention,   les gaz contenant de la vapeur de zinc sont tout d'abord amenés de l'unité productrice, dire tement dans un condenseur fixe, dans lequel la condensation est effectuée sur des parois, chicanes ou autres surfaces pleines appropriées, et ils passent alors dans une deuxième unité de condensation, dans laquelle ils 

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 sont amenés en contact intime avec une pulvérisation ou pluie de zinc fondu entretenue par des moyens mécaniques. 



   Le procédé comprend donc essentiellement deux stades, première- ment un stade de condensation par surface conventionnelle et deuxièmement un stade de condensation sur ou dans une pluie de zinc fondu.' 
Pour des raisons déjà indiquées, les températures des surfaces de condensation dans le premier stade   seroht   relativement élevées et, en fait au plus élevées au mieux, pourvu qu'elles ne soient pas élevées au point que la condensation ne puisse se produire; et la température de la pluie de métal fondu dans le second stade sera relativement basse et de préférence aussi basse que possible eu égard à la nécessité de maintenir le métal fluide et d'en permettre la coulée. 



   Dans un appareil pour exécuter le procédé de l'invention, le con- denseur par surface pour le premier stade du procédé peut être de type conventionnel, en forme de chambre réfractaire pourvue de chicanes, mais il est de préférence agencé de manière que le condensat s'écoule dans un bain de zinc fondu maintenu dans le condenseur du second stade. Ce dernier peut être du type tournant, mais la disposition préférée de condenseur pour le second stade comprend une chambre fixe dans laquelle est maintenu un bain de zinc fondu, et qui contient un ou plusieurs dispositifs mécani- ques pour produire une pulvérisation ou pluie de zinc fondu.

   L'entrée du gaz venant du condenseur du premier stade, et. la sortie de gaz vers la cheminée sont aménagées pour que les gaz contenant du zinc soient amenés en contact intime avec la pluie de zinc fondu au cours de leur passage à travers la chambre. 



   Le pulvérisation ou pluie de zinc fondu à travers laquelle les gaz sont obligés de passer peut être produite par un grand nombre de dis- positifs. Une méthode consiste à amener une roue tournante à palettes à plonger dans un bain de zinc fondu. Toutes les portions de la roue à palettes et de son arbre qui se trouvent dans le condenseur sont cons- truites en, ou enrobées d'une   Entière   telle que du graphite ou du car- bure de silicium, qui n'est pas attaquée par le zino liquide ou sa vapeur à La température de travail du condenseur. La roue à palettes est enfer- mée dans un boitier comportant, à une extrémité, une ouverture pour 

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 l'admission de la vapeur des zinc et des gaz, et à l'autre extrémité une sortie pour les gaz dont le zinc a, été condensé.

   Le boitier est constitué par une enveloppe en acier, dont le couvercle est amovible, et qui est garnie complètement ( y compris le couvercle) à l'aide de briques ou d'un ciment non attaquas par le zinc liquide. 



   Dans le premier stade de la condensation, dans la chambre ré-   fractaire   munie de chicanes, il ne se forme aucune quantité notable d'oxyde de zinc. La plus grande partie du zinc condensé pendant ce stade coule   sous   forme d'un courant de métal liquide dans le condenseur du second stade. Quelques globules de zinc liquide se formeront toutefois pendant le premier stade de condensation, et il y a toujours suffisamment de bioxyde de carbone présent pour réagir avec ces gouttelettes et les re- couvrir d'un film ou pellicule d'oxyde de zinc par la réaction: 
Zn ¯ CO2 = Zn 0 ¯ CO   ( 2 )   
Ce film ou pellicule d'oxyde superficiel tend à empêcher la coalescence des gouttelettes.

   Lorsque ces gouttelettes pénètrent dans le condenseur du deuxième stade, la vigoureuse action de malaxage à laquelle les gaz sont soumis par le mouvement de   le roue   à palettes, jet la pul- vérisation résultante   tendent   à rompre le film ou pellicule d'oxyde et à permettre la   ooalescence   des gouttelettes pour former du zinc liquide. 



   Les gaz pénétrant dans le condenseur du second stade con- tiennent encore une certaine quantité de vapeur de zinc. Ils sont très rapidement  amenés   en contact avec une grande étendue de surface de zinc liquide saus forme de pulvérisation. Par conséquent, la température des gaz est abaissée très près de celle du zinc liquide. En faisant varier la quantité ou la valeur de l'isolation, la température du zinc dans le condenseur peut être contrôlée de manière qu'elle ne soit supérieure au point de fusion du zinc que dans la mesure nécessaire à posséder suffi- samment de chaleur latente pour permettre l'évacuation du zinc et sa coulée en lingots sans solidification prématurée, En abaissant la température du gaz presque jusqu'à celle du métal liquide, une condensation pratiquement complète de la vapeur de zinc est assurée.

   En outre, la vapeur de zinc étant condensée par refroidissement, par et en contact avec du zinc liquide il est probable que la majeure partie de la vapeur de zinc se condense directement pour accroître des gouttes préexistantes de zinc liquide; 

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 toute vapeur de zinc transformée   temporairement   en poudre bleue est con-   vertie   en zinc liquide cohérent par l'action mécanique violente à laquelle elle est soumise. 



   Il doit être indiqué qu'alors que l'application de la présente invention prévient la formation de   touue   quantité notable de poudre bleue, il ne peut toutefois être garanti qu'aucune quantité   décorasse   ou concréti- ns ne se forment avec le temps dans le condenseur. Par exemple, bien qu'il y ait peu de bioxyde de carbone, celui-ci est présent en petites quanti- tées dans les gaz, et une certaine   quantité   d'oxyde de zinc est formée dans la première portion, inclinée vers le bas, du condenseur. Une partie de cet oxyde de zinc est entraînée dans le condenseur mécanique, où toutes les gouttelettes de zinc liquide avec lesquelles il est associé en sont largement débarrassées. L'oxyde de zinc est toutefois abandonné comme tel et doit former un peu de crasse ou de concrétions .

   Conformément, des mesures doivent être prévues pour effectuer un nettoyage périodique. Pour cette raison, le couvercle du condenseur mécanique peut être rendu amovi- ble, de manière que des rateaux ou des outils râcleurs puissent être in- troduits pour enlever les dépôts. 



   Un avantage de l'invention lorsqu'elle est utilisée en combinai- son avec des cornues verticales fonctionnant de manière continue, est que le condenseur mécanique peut remplacer le condenseur à puisard qui actuel-   lement   équipe ordinairement les cornues verticales. L'organe incliné vers le bas du condenseur, actuellement généralement prévu, peut alors être maintenu presque sans codification. Ainsi, le condenseur de la présente invention peut être appliqué à des cornues verticales existantes dans l'aire réservé actuellement aux condenseurs des types conventionnels, sans modifications des fondations ou des bâtiments. 



   Comme déjà indiqué, l'invention n'est destinée à être employée que lorsque la teneur en zinc des gaz est élevée, et que la teneur en bioxyde de carbone est basse. Avec du bioxyde de carbone présent, mais en faible quantité, il n'y a obligation pressante de prendre des mesures pour éviter l'oxydation pendant le premier stade de la condensation; la perte, sous forme d'oxyde de zinc, est faible et le condenseur mécanique à tra- vers lequel les gaz passent ultérieurement assure la conversion de toutes 

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 les gouttelettes de zinc qui peuvent se former autour des particules et d'oxyde de zinc, en zinc liquide cohérent/empêche qu'elles soient recueil- lies sous forme de poudre bleue. 



   A l'effet de réaliser une condensation aussi complète que possible, il est désirable de rafroidir les gaz à une température en dessous de celle pour laquelle le zinc liquide peut être aisément évacué pour sa coulée en lingots. Conformément à une caractéristique de l'invention, ce but est atteint en   construisant   l'unité de condensation mécanique ou de deuxième stade, avec deux chambres, chacune contenant une roue tournante à palettes ou un autre mécanisme -propre à produise une pluie ou pulvérisation, les gaz passant d'une chambre à l'autre. Le trou de coulée est situé dans le compartiment dans lequel les gaz pénètrent en premier lieu ; l'isolation thermique autour de ce compartiment est contrôlée de manière que le métal passe au trou de coulée à une température convenable.

   Il n'est pas possible de couler du métal à une température qui n'est que juste au-dessus de son point de fusion, et il est généralement considéré comme avantageux que le au moins zinc quitte le condenseur/ au-dessus da 500 C. Dans la deuxième chambre de condensation mécanique, dans laquelle est située la cheminée pour   l'évacua-   tion des gaz, l'isolation thermique est réglée de manière que la température ne soit que légèrement au-dessus du point de fusion du zinc* Comme du zinc est condensé dans ce compartiment il y forme un bain et s'écoule alors par dessus dans un barrage dans la première chambre de condensation mécanique. 



   Avec le condenseur mécanique, la température des gaz peut-être abaissée jusqu'à un point très proche de celle du métal liquide. La pres- sion de vapeur du zinc est telle que si le gaz pénétrant dans le condenseur mécanique ne contient qu'environ   5%   de zinc, et que les gaz quittant le condenseur sont saturés de zinc à une température quelque peu au-dessus de 5000 C, une fraction appréciable du zinc est perdue. En utilisant deux chambres de condensation, avec le liquide et les gaz s'écoulant à contre- courant, la vapeur de zinc peut être condensée jusqu'à ce que les gaz sorte' soient saturés de vapeur de zinc à une température qui ne dépasse pas no- tablement 420 C, alors que la coulée du   métl   s'effectue encore au-dessus de 500  C. 



   Deux exemples types d'appareils de condensation de zinc   conformèrent   

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 à l'invention sont illustrés dans les dessins annexés, qui montrent égale- ment des exemples types de   roue à   palettes et dispositifs   analogues   pro- pres à être utilisés avec de tels appareils. 



   Dans les dessins : 
Fif. I est une coupe verticale, médiane, schématique, d'un appareil de condensation de zinc comportant un stade de condensation par surface et un stade de condensation à l'aide de zinc fondu; 
Fig.2 est¯ une vue analogue à la fig I d'un appareil dans lequel le stade unique de condensation mécanique de la figure I est remplacé par une unité à deux stades; 
Fig 3. est une coupe transversale d'un exemple de roue à palettes ou rotor;   Figs.4   et 5 montrent deux autres exemples de roue à palettes ou rotor en coupe transversale (contour seulement) ; 
Fig.6 est une coupe verticale, axiale, d'un mécanisme   impulseur   centrifuge à axe vertical pour former une pluie du métal fondu;   Fif.7   est une coupe transversale suivant la ligne 7-7 des figures 6 et 8;

   
Fig.8 est une vue en élévation de l'impulseur proprement dit. 



   L'appareil de la figure I comprend une chambre de condensation par surface, de premier stade, inclinée vers le bas, de section carrée, et construite en plaques ou carreaux en carbure de silicium. Les gaz con- tenant de la vapeur de zinc, venant du four de fusion, pénètrent par l'extrémité supérieure de la chambre I, en 2. Dans la chambre I du zinc se condense sur des   chi cane s   3 suspendues aux plaques ou   carreaux   de la voûte 4 et le métal liquide condensé s'écoule-en descendant la sole, inclinée de la chambre, vers son extrémité inférieure, qui débouche dans la chambre de condensation du second stade. 



   Cette dernière chambre, qui est indiquée en 5, est une chambre fixe rectangulaire, établie en ou garnie de matière réfractaire, et enferme une roue à palettes 6 qui est mécaniquement entrainée en rotation dans la direction indiquée par une flèche, et qui plonge dans un bain 7 de zinc fondu maintenu dans le fond ou base de la chambre 5. Les gaz entrant, qui viennent de la chambre de condensation par surface I, 

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 passent   en-dessoue   d'une chicane 8a , par une ouverture 8 située au-des- sus du niveau du métal fondu, traversent la chambre 5 et s'évacuent par une cheminée 12 après avoir traversé une ouverture 9, en-dessous d'une chicane . 9a.

   La roue à palettes 6 projette vers le haut, à partir du bain 7, une pluie de zinc fondu, et les positions des ouvertures 8 et 9 en-dessous des chicanes   8a,   et 9a, obligent les gez à   traverser   cette pluie de métal fon- du qui s'étend en travers de la chambre perpendiculairement au plan du des- sin, la roue à palettes s'étendant sur toute la largeur de la chambre dans cette direction, avec seulement un léger jeu de fonctionnement à ses   extrémités.

   La   fond ou base de la chambre 5 retenant le bain 7 de zinc fondu se prolonge au delà de la paroi extrême 10, qui n'atteint pas le fond de la chambre, et forme ainsi un barrage noyé ou joint liquide séparant la partie principale du bain de métal 7 d'un puits extérieur 11, d'où le métal condensé peut être extrait suivant les besoins* 
Le condenseur représenté dans la fig 2. comprend un condenseur à surface de premier stade,   13,   analogue à tous égards au condenseur à sur- face de premier stade de   la   fig I.

   Ce condenseur mène, comme dans la fig I, dans un appareil mécanique   de '.condensation,   qui dans le présent cas com- prend deux chambres 14 et 15 disposées en série.   La.   chambre   14   contient un dispositif de roue à palettes 16, et la chambre 15 un dispositif de roue à palettes 17, dont les sens de rotation sent indiqués par des flèches. 



  Les gaz pénètrent dans la chambre 14 en venant de la chambre 13 du con- deuseur à surface, par un passage   délimité   par la paroi terminale 18 de la chambre 14 et une chicane pendante 23. Dans le fond ou base de la chambre   14,   on maintient un bain de zinc fondu 24 dans lequel plonge la roue à palettes 16, laquelle projette vers le haut une pluie de zinc fondu. Ce bain 24 s'étend au delà de la paroi 18 de la chambre pour former un puits externe 19 d'où le métal condensé peut être extrait suivant les besoins, ce pourquoi la paroi 18 n'est pas prolongée jusqu'au fond de la chambre mais forme un barrage noyé ou joint liquide, sous lequel le métal s'écoule du bain 24 vers le puits externe 19, mais qui assure effectivement la fermeture de la chambre contre lee fuites de gaz.

   Dans le fond ou base de la chambre 15 on maintient un bain de zinc fondu 21 dans lequel plonge   'la   roue à palettes 17, laquelle projette vers le haut une pluie de zinc 

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 .fondu. Le niveau du zinc fondu dans la bain   21   est maintenu par la cloison basse 22 constituant un barrage par dessus lequel le métal du bain 21 s'écoule dans le bain 24 de la chambre 14. La chicane plongeante 23 ne s'étend pas jusqu'au niveau du zinc fondu du bain 24, laissant de ce fait une ouverture 25 par laquelle les gaz entrent dans la chambre 14. 



   D'une manière analogue une chicane plongeante 26, séparant les chambres 14,15,   délimite   une ouverture de transfert des gaz, 27, entre elle-même et le sommet de la cloison 22 ; et une autre chicane plongeante 28 délimite une ouverture de transfert des gaz, 29, entre elle-même et la surface ou niveau du métal fondu du bain 21, par laquelle les gaz quittent la chambre 15 pour être évacués par une cheminée 20. 



   La position des ouvertures 25,27,29 par rapport aux bains de métal fondu 24,21 et des roues à palettes   16,17   procure la certitude que les gaz traverseront les rideaux de métal fondu projetés à partir des bains. 



  Comme précédemment, les roues à   palettes   s'étendent sur toute la largeur de la chambre, en ne laissant subsister qu'un faible jeu de fonctionnement à leurs extrémités, ceci afin que le rideau de métal fondu occupe toute la largeur de la chambre. 



   Le métal condensé dans la'chambre 15 accroît la quantité de métal du bain 21   :lui,   par suite, déborde par dessus le barrage 22 dans le bain 24, lequel reçoit le métal condensé dans la chambre 14 de même que celui con- densé dans le condenseur par surface 13. Il en résulte que le métal fondu des bains 21, 24, s'écoule à contre courant des gaz traversant en succes- sion les chambres   Il+,!5.   La température de la chambre 15 est maintenue aussi   basse que possible ; elledoit naturellement être supérieure à 420  C,point   de fusion du zinc.

   La température de la chambre 14 est maintenue entre 5000 et 5500   centigrades,   afin de permettre la coulée du métal pour son mou- lage.   La   température dans les deux chambres peut être réglée en faisant varier d'une manière convenable le nombre et l'épaisseur des briques iso- lantes mobiles placées autour des chambres. 



   Quelques exemples types de roue à palettes, et autres dispositifs tournants pour répandre en pluie du métal fondu, et propres à être utilisés dans des condenseurs conformes à l'invention, vont maintenant être briève- ment   décrits:   

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Dans la figure 3, on a représenté un rotor 46 à profil en denture de scie 47. Ce rotor peut être construit en graphite, et porté par un arbra métallique refroidi à l'eau, 48, qui traverse les parois latérales du condenseur. Un manchon 49 en ciment réfractaire protège l'arbre creux 48 du contact direct du graphite, et enrobe un certain nombre de cannelure.s ou nervures 50, faisant saillie sur l'arbre   48.   D'une manière analogue le ciment est relié au graphite en prévoyant des évidements 51 dans le graphi- te qui sont remplis de ciment. 



   La figure 4.montre le profil d'un rotor 56 construit en graphite et conformé de manière à procurer des sortes de coupelles 57 qui servent à capter le métal fondu   dan s   lequel elles viennent plonger. 



   La figure 5.montre le   profil,   d'un rotor en graphite 52, pourvu de nombreuses encoches 53, ou bien, alternativement, de nombreuses dents 54. 



  Ce rotor est pourvu de rebords ou flasques terminaux 55, également établis en graphite. 



   La figure 6.montre un impulseur centrifuge qui est constitué par un   otor   généralement, cylindrique 58 porté par un   srbre   métallique creux 59, placé verticalement et prolongé à travers la voûte 60 de la chambre de condensation. Le rotor 58 peut être construit en graphite ou une autre matière réfractaire appropriée, et il est isolé du contact direct avec l'arbre 59 par un manchon 61 en ciment réfractaire. D'une pièces avec le rotor, on prévoit un cylindre creux   s'étendant   vers le haut, 62, en graphi- te, qui entoure l'arbre 59, avec entre eux, une couche de ciment.réfractai- re, et qui s'étend jusqu'à la voûte de la chambre de condensation. A son ex trémité inférieure, l'arbre 59 est pourvu de nervures ou cannelures 63 de manière à le claveter au ciment réfractaire.

   Dans la même région, des évi-   daments   64 sont formés dans le rotor, et ceux-ci sont remplis de ciment de manière telle que l'arbre, le manchon, et le rotor, soient effectivement liés ou clavetés ensemble. L'arbre 59 est refroidi à l'aide d'eau où d'un autre agent de refroidissement introduit par un conduit 65 qui se termine juste au-dessus de la partie inférieure ou fond de l'arbre creux 59. En quittant l'extrémité ouverte 66 de ce conduit, l'eau s'écoule vers le haut à travers l'espace annulaire 67 entre le conduit 65 et l'arbre 59. 



   Sur la surface externe du rotor, sont formés deux saillants analogue 

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   -et   diamétralement opposés, formés en entaillant la surface cylindrique, chacun d'eux s'étendant, comme le montrent les figures 7 et 8, d'un point 68 ou 69 du haut du rotor jusqu'en un point diamétralement opposé, 70 ou 71 respectivement, eu bas du rotor. Le trajet formé sur la surface cylindrique du rotor peut être décrit en considérant cette surface com- me développée sur un plan; le saillant de 68 à 70, serait alors verti- cal de 68 à 72, sensiblement circulaire, en formant un   quart   de cercle, de 72 à 73, et horizontal de 73 à 70. Les saillants sont formés en en- taillant la surface, et découpés suivant un angle quelque peu aigu. 



   En projection horizontale, les saillants vont en diminuant de hauteur à partir d'une hauteur maximum en 68 ( 69), en passant par une hauteur moyenne en 74 ( 75) jusqu'à zéro en 70 ( 71). Le sens de la ro- tation est indiqué par une flèche dans la figure 7. 



   Le bas du rotor est situé à un niveau inférieur à celui auquel le zinc fondu doit être maintenu dans la chambre de condensation, et l'extrémité supérieure du corps du rotor se trouve au-dessus du niveau du zinc fondu. Un niveau convenable pour le zinc fondu est indiqué par la 1 igne 76-77. 



   Le manchon tournant 62 s'adapte, avec un faible jeu, seulement dans un manchon fixe   '(8   se prolongeant vers le bas à partir de la voûte 60 du condenseur, et dans une rigole circulaire 79 découpée dans le som- met du rotor. Dans cette rigole on maintient du zinc liquide qui   forme.-.   un joint effectif. L'extrémité supérieure du manchon fixe 78 est enfer- mée dans un joint peur gaz, comprenant une boîte 80 étroitement ajustée, avec au sommet une ouverture à travers laquelle s'étend l'arbre 59, cette ouverture étant pourvue d'une tubulure 82.

   Dans la côté de la boîte 80 est prévue une ouverture 83 à travers laquelle est pompé ou refoulé un   lent courant de gaz ; gaz approprié dans ce but, est un gaz composé   principalement d'oxyde de carbone, comme par exemple les gaz du conden- seur après que le zinc en a été extrait. Ce gaz passe en direction des- cendante à travers l'espace annulaire compris entre le manchon fixe 78 et le manchon tournant 62, en s'échauffant au cours de ce passage, et vient ensuite barboter dans le métal contenu dans la rigole circulaire

Claims (1)

  1. EMI14.1
    R E V E N D 1 C A T 1 0 N S. EMI14.2 1.- Un procédé pour la cender-sption de zinc aoun forme liquide, à partir d'un mélange de vapeur de zinc avec des gaz permanents, compre- nant deux stades, savoir: un premier stade de condensation par surface (sur des parois fixes, des chicanes ou d'autres surfaces pleines appro- priées), et un deuxième stade de condensation sur et dans une pluie ou pulvérisation de zinc fondu produite mécaniquement , les gaz étant condui-- directement de l'unité productrice è la chambre dans laquelle s'effectue la premier stade de condensation, et de là à la chambre ou chambresdans lesquelles est effectué le deuxième stade de condensation, et dans les- quelles les gaz sont amenés en contact intime avec la pluie ou pulvé- risation de zinc fondu.
    2. - Un procédé de condensation de zinc tel que revendiqué dans la revendication I, dans lequel le deuxième stade de condensation est subdi visé en deux sous-stades, dont chacun utilise une pluie ou pulvérisation ,le zinc fondu comme agent, de condensation, et qui sont exécutés dans des chambres séparées, le zinc fondu pouvant s'écouler à contre-courant des gaz de la chambre du deuxième sous-stade dans la chambre du premier suus-stade, dont il est finalement extrait par coulée, et le premier sous-stade de condensation étant exécuté à une température pour laquel- le le zinc peut-être coulé pour son moulage, c'est-à-dire à une tem- péreture non inférieure à 500 C, le deuxième sous-stade de condensation étant exécuté u une température inférieure,
    de préférence à une tem- pérature aussi peu supérieure que pratiquable au point de solidifica- tion du zinc ( 420 C).
    3. - Un procédé de condensation de zinc tel que revendiqué dans la revendication, l,,ou la revendication 2, dans lequel le deuxième stade de condensation,ou le cas échéant son premier sous-stade ( utilisant une pluie de zinc fondu comme agent de condensation), est exécuté à une température comprise entre 500 C, et 5500 C, entre lesquelles le condensât est coulé, de préférence une température proche de la plus élevée de ces limites.
    4.- Un procédé de condensation de zinc tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le condens <Desc/Clms Page number 15> \du premier stade, ou stade de condensation par surface, peut s'écouler dans un bain de zinc fondu qui reçoit le condensât du deuxième stade de condensation ou stade à pluie de zinc fondu, et à partir duquel le condensât est recueilli.
    Un appareil pour la mise en oeuvre du procédé revendiqué dans la revendication 1, comprenant une chambre de condensation inclinée vers le bas, pourvue de chicanes pendantes et à son extrémité supérieure d'une entrée pour les gaz contenant de la vapeur de zinc., /une chambre conformée pour retenir un bain de zinc fondu, et contenant une roue tournante à palettes actionnée mécaniquement, ou un dispositif analogue, qui plonge dans le bain de zinc fondu et soulève ou projette vers le haut une pluie de zinc fondu, l'extrémité inférieure de la chambre de condensation inclinée étant reliée à la chambre à pluie de zinc, le manière que las gaz passent de la première dans la dernière et sont amenés à traverser le rideau de zinc fondu projeté par la roue à palettes,
    tandis que le condensât de la chambre inclinée s'écoule dans le b-in de zinc fondu, une sortie de gaz partant de la chambre à pluie de zinc, et des moyens pour évacuer par coulée le zinc fondu de la chambre à pluie de zinc.
    6. - Un appareil pour la mise en oeuvre du procédé revendiqué dans la revendication 2, comprenant une chambre de condensation incli- née, pourvue d'une entrée de gaz à son extrémité supérieure, et de chi- caner pendantes, une chambre reliée à l'extrémité inférieure de la chambre inclinée, de manière à en recevoir le condensat et les gaz, et divisée par une cloison en deux compartiments dont chacun contient une roue tournante à palettes entrainée mécaniquement, ou un dispositif analogue, qui plonge dan un bain de zinc fondu occupant la base ou fond du compartiment, et projette uns pluie de ce zinc,
    la cloison de la chambre comportant une interruption destinée à permettre le transfert ded gaz d'un compartiment à l'autre et former un barrage de débordement par dessus lequel du métal fondu peut passer du compartiment éloigné de l'entrée des gaz ( de la chambre inclinée) , dans le compartiment comportant l'entrée des gaz, une sortie de gaz partant du compartiment éloigné de l'entrée des gaz, et des moyens pour évacuer par coulée du <Desc/Clms Page number 16> @ ,zinc fondu de l'autre compartiment, l'entrée des gaz, et les ouvertures de transfert et de sortie des gaz étant disposées de manière à obliger les gaz à traverser les rideaux de zinc fondu projetés vers le haut par les dispositifs de roues à palettes.
    7. - Un appareil tel que revendiqué dans la revendication 5 ou la revendication 6, dans lequel les moyens de coulée sont constitués par un puits extérieur, communiquant avec le bain de zinc fondu intérieur à l'ap- pareil par le moyen d'un barrage noyé qui forme joint pour les gaz.
    8. - Un appareil tel que revendiqué dans l'une quelconque des re- vendications 5,b ou 7, comprenant un dispositif tournant pour répandre en pluie du zinc fondu, en substance comme représenté dans, et décrit en référence à la figure 3 des dessins.
    9.- Un appareil tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 5,6 ou 7, comprenant un dispositif tournant pour répandre en pluie du zinc fondu, en substance comme représenté dans, et décrit en référence à la figure 4 du dessin.
    10. - Un appareil tel que revendiqué dans l'une quelconque des re- vendications 5,6 ou 7, comprenant un dispositif tournant pour répandre en pluie du zinc fondu, en substance comme représenté dans, et décrit en référence à la figure 5 des dessins.
    11.- Un appareil tel -que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 5,6, ou 7, comprenant un dispositif tournant pour répandre en pluie du zinc fondu, en substance comme représenté dans, et décrit en référence aux figures 6,7 et 8 des dessins.
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