DE817527C - Drehtrommel zum Ausschmelzen von Zink aus Zinkstaub, Trass oder aehnlichem metallisches Zink enthaltendem Gut - Google Patents

Description

• Drehtrommel zum Ausschmelzen von Zink aus Zinkstaub, Traß oder ähnlichem metallisches Zink enthaltendem Gut Zum Ausschmelzen von tropfbarem Zink aus me@ tallisches Zink enthaltendem Material, z. B. Zinkstaub, Traß, Zinkabfällen sowie Abfällen von Zinklegierungen, z. B. Dreh-, Bohr- oder Feilspänen, werden drehbare, von außen beheizte Trommeln benutzt, in denen die Zinkoxydhäutchen, die die Zinkpartikelchen umgeben, durch Reibung, an der Trommelwand zerrissen werden, so daß das auf diese Weise frei gemachte metallische Zink zu Tropfen zusammenlaufen und sich in einem Bett geschmolzenen Metalls vereinigen kann. Um diese zu erreichen, wird nach einem bekannten Verfahren die Innenwand einer Drehtrommel auf einer Temperatur etwas oberhalb des Schmelzpunktes des Zinks gehalten, wobei die Beheizung der Trommel von außen erfolgt. Die durch die Art dieser Reheizung an die äußere Trommelwand herangebrachte Wärme muß die zumeist aus Gußeisen bestehende Trommelwand sowie die verhältnismäßig starke Ausmauerung der Trommel durchdringen, wodurch eine nur ungünstige Wärmeausnutzung möglich ist. Das Verfahren hat weiterhin den Nachteil, daß die Bußeiserne Außenwand der Trommel einer ungleichmäßigen Beanspruchung durch die eintretenden Verbrennungsgase ausgesetzt ist, so daß sich in diesem Falle lokale Temperaturunterschiede nicht vermeiden lassen und in der Gußtrommel vorhandene Spannungen zu einem vorzeitigen Reißen und damit Unbrauchbarwerden der Trommel Anlaß geben.
• Darüber hinaus ist die Außenwand der Bußeisernen Trommel dem Angriff von Schwefeldioxyd ausgesetzt, das durch die Verbrennung von immer im Rohgas enthaltenen Schwefelverbindungen herrührt. Ebenfalls ist es schwierig, einen Werkstoff zu finden, der dem im Röhgas enthaltenen Kohlenoxyd wirksam zu widerstehen geeignet ist.
• Man hat bereits bei derartigen Trommeln zum Ausschmelzen von Zink aus Zinkstaub o. dgl. die Außenbeheizung der Trommel durch eine mittelbare Innenbeheizung in der Art ersetzt, daß das Heizgas durch mehrere feststehende Rohre durch das l rommelinnere hindurchgeführt wurde (s. »Metall und Erz«, B. 38, 1941, S. 9). Diese Beheizungsart hat jedoch den Nachteil, daß die Ausschmelzeinrichtung aus rotierenden und feststehenden Teilen besteht, deren Abdichtung erhebliche Schwierigkeiten macht. Es gelingt dabei nicht restlos, den Luftsauerstoff vom Trommelinnern fernzuhalten und eine Oxydation des meist pyrophoren Zinkstaubs zu vermeiden. Darüber hinaus sind die feststehenden Heizrohre einer hohen mechanischen Beanspruchung durch den sich umdrehenden, in der 'l rommel befindlichen Zinkstaub o. dgl. ausgesetzt, so daß diese durch den auf sie wirkenden, durch die Drehung erhöhten Druck leicht zu Bruch gehen.
• Durch die Erfindung gelingt es, die geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden, d. h. neben der Erzielung einer besseren Wärmewirtschaftlichkeit des Prozesses die bei einer Außenbeheizung der Trommel vorhandene ungleichmäßige Wärmebelastung sowie den Angriff auf die Trommelaußenwand durch korrodierende Bestandteile des Heizgases zu vermeiden. Gegenüber der bekannten mittelbaren Innenbeheizung ergibt sich erfindungsgemäß der Vorteil, daß zwischen Heizrohr und Trommel keine abzudichtenden Zwischenräume vorhanden sind und das Heizrohr auch nicht der geschilderten mechanischen Druckbeanspruchung, insbesondere durch Schubwirkung, ausgesetzt ist.
• Erfindungsgemäß wird die mittelbare Innenbeheizung in der Weise durchgeführt, daß ,ein aus geeignetem Material- bestehendes Heizrohr die gedachte lnnenachse der Trommel bildet und mit der Trommel zusammen die Drehbewegung vollführt. Der Druckbeanspruchung dieses Rohres durch den auf ihr lagernden Zinkstaub o. dgl. kann durch zweckmäßige Bemessung der Wandstärke des Rohres entgegengetreten werden. Dies ist um so eher möglich, als keine zusätzliche Druckbeanspruchung des Heizrohres durch den durch die Drehung mitgenommenen Zinkstaub o. dgl., wie dies bei den bekannten Verfahren der Fall ist, auftritt.
• Als Werkstoff für das Heizrohr kann erfindungsgemäß ein solches Material verwendet werden, das Zink gegenüber beständig ist und eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit besitzt, z. B. Schamotte o. ä. keramisches Gut, oder auch wegen der höheren Wärmeleitfähigkeit Siliciumkarbidmaterial, das z. B. aus 6o bis 8o% SiC bestehen kann.
• Die Stärke eines Heizrohres gemäß Erfindung wird zweckmäßig so bemessen, daß es auftretenden mechanischen Beanspruchungen durch die Trommelfüllung standhalten kann und nicht durch das auf ihm lagernde zinkhaltige Gut, z. B. Zinkstaub o. dgl., eingedrückt bzw. zerbrochen .wird. Andererseits soll ein derartiges Rohr auch nicht eine zu hohe Wandstärke besitzen, da dadurch die Wärmeübertragung verschlechtert wird. Im allgemeinen richtet sich die Wandstärke nach der spezifischen Wärmeleitfähigkeit des für die Herstellung des Rohres benutzten keramischen Materials sowie nach dessen Festigkeit bei den in Frage .kommenden Temperaturen. So sollen z. B. Schamotterohre schwächere Wandstärken besitzen als solche aus Siliciumkarbid. Die praktisch anzuwendende Stärke liegt bei Schamotte zwischen etwa 2o bis 4o mm, vorzugsweise 3omm, und bei Siliciumkarbidmaterial zwischen etwa 35 bis 5o mm. Sie kann naturgemäß bei Vorliegenbesonderer betrieblicher Bedingungen geändert werden. Hierbei kann man sich insbesondere den Vorteil des Siliciumkarbids zunutze machen, da dieses eine höhere Wärmeleitfähigkeit besitzt als andere keramische Werkstoffe, d. h. man kann bei Obergang derselben Wärmemenge eine höhere Wandstärke wählen, was in vielen Fällen, im Hinblick auf die auftretende mechanische Beanspruchung, von Vorteil ist. Bei geringerer Beanspruchung eines aus Siliciumkarbid bestehenden Heizrohres kann dessen Wandstärke naturgemäß auch weniger stark gehalten werden, z. B. 2o bis 25 mm. Weiterhin ist es auch möglich, die Wandstärke eines Heizrohres über seine Gesamtlänge hin verschieden zu halten, beispielsweise so, daß sie in seinem mittleren Teil stärker wird, um die an dieser Stelle auftretende höhere Beanspruchung des frei tragenden Rohres durch den Trommelinhalt auszugleichen.
• Es kann zweckmäßig sein, beim Beschicken der Trommel die Beheizung mehr oder weniger stark zu vermindern bzw. ganz abzustellen, um die Temperatur des Heizrohres unterhalb derjenigen zu halten, bei der beim Beschicken auf das Rohr auffallender Zinkstaub sich entzündet. Außerdem wird dadurch erreicht, daß das Heizrohr gegenüber eindringender Außenluft und dem eingeworfenen zinkhaltigen Gut keine große Temperaturdifferenz besitzt, so daß hierdurch die Gefahr ausgeschaltet ist, daß das Rohr durch plötzliche Abkühlung reißt. Beim Anheizen der Trommel kann man dann zweckmäßig derart verfahren, daß man durch Steigerung der durch das Rohr hindurchgeführten Heizgasmenge ein langsames Anheizen herbeiführt, um Temperaturspannungen und damit der Gefahr des Aufreißens des Rohres aus dem Wege zu gehen. Die Temperatur des Rohres wird zweckmäßig durch ein Thermoelement o. dgl. kontrolliert, um einerseits eine zu schnelle Aufheizung zu vermeiden und andererseits eine dauernde Temperaturkontrolle während des Schmelzvorganges zu haben. Außerdem kann man die Temperatur im Ofeninnern messen, die zweckmäßig zwischen etwa 450 und 6oo° C gehalten werden kann.
• Der Durchmesser des erfindungsgemäß anzuwendenden Heizrohres richtet sich wie bei dessen Wandstärke zunächst nach dem für das Rohr verwandten Werkstoff sowie weiterhin nach den vorhandenen Betriebsbedingungen, z. B. Heizwert des Gases, Art des durchzusetzenden Materials. Zugverhältnisses usw. Im allgemeinen erweisen sich Heizrohrdurchmesser von etwa io bis 30 cm als zweckmäßig, doch können diese je nach den vorhandenen Verhältnissen bemessen werden. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, die wärmeübertragende Fläche des Heizrohres zu vergrößern, z. B. dadurch, daß gerippte Rohre zur Anwendung gelangen.
• Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird neben einer größeren Wärmewirtschaftlichkeit beim Betrieb der Trommel eine gesteigerte Haltbarkeit derselben erreicht, der gegenüber die Verminderung des nutzbaren Laderaumes durch das zentral angeordnete Heizrohr eine nur unerhebliche Rolle spielt.
• Diese Zielsetzung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann gegebenenfalls noch dadurch unterstützt werden, daß man die Trommeln außen in geeigneter Weise, z. B. mit Glaswolle oder Kieselgur, isoliert. Hierdurch werden Wärmeverluste vermieden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1, Drehtrommel mit mittelbarer Innengasbeheizung zum Ausschmelzen von Zink aus Zinkstaub, Traß oder ähnlichem metallisches Zink enthaltendem Gut, gekennzeichnet durch ein axiales, mit der Trommel verbundenes und sich mit dieser umdrehendes Heizrohr.
2. 2. Drehtrommel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrohr aus gegenüber Zink beständigem Werkstoff mit ausreichender Wärmeleitfähigkeit, 'z. B. aus Schamotte oder Siliciumkarbid, besteht.
3. 3. Drehtrommel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrohr Wandstärken von 2o bis 5o mm besitzt.
4. 4. Drehtrommel nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Heizrohres verändert, insbesondere nach der Mitte zu erhöht wird.
5. 5. Drehtrommel nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizrohrdurchmesser etwa io bis 30 mm beträgt.
6. 6. Drehtrommel nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß gerippte Rohre verwendet werden.
7. 7. Drehtrommel nach den Ansprüchen i bis 6, gekennzeichnet durch eine äußere Isolierung.