164939. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyolvasztók üzemeltetésére

3 164939 4 veszteség gazdaságossági szempontbői rendkivül hátrányos. Vizsgálataink során megállapítottuk, hogy a cink- vagy cink-ólom nagyolvasztók üzemeltetését ugy javíthatjuk, hogy a folyamatban optimális, az eljárás szempontjából különösen értékes, mind ez ideig nem alkalmazott tüzelőanyagot használunk fel. A találmány tárgya tehát eljárás cink- vagy cink-ólom nagyolvasztók Üzemeltetésére, amelynek során az aknatér tetején cinkoxidokat és/vagy cinkólom oxidokat, szén-alapu tüzelőanyagot és redukálószert, és az aknatér alján fujtatott levegőt vezetünk be, azzal jellemezve, hogy az eljárásban tüzelőanyagként olyan szén-alapu, hőtertnelő, kohászati redukálásra alkalmas, darabos anyagot használunk, amelynek 1000 C° körüli hőmérsékleten fellépő széndioxid-reaktivitását speciális előkezeléssel csökkentettük. Tüzelőanyagként hagyományos kiégetett kohókokszot - rendszerint szitált és osztályozott anyagot - vagy viszonylag kis szemcseméretü szénalapanyagból készitett briketteket alkalmazhatunk, de olyan brikett-keverékeket is felhasználhatunk, amelyek szénből, , kohászati oxidanyagokból, salakositó anyagokból és kötőanyagból állnak. A találmány oltalmi körének korlátozása nélkül megemlitjilk, hogy a legelőnyösebbnek azok a tüzelőanyagok bizonyultak, amelyek a széndioxidnak a tüzelőanyag szenével a kemence felsőbb részeiben történő érintkezését megakadályozó fizikai védőanyagot tartalmaznak. Ez a védőanyag a teljes tüzelőanyag-darabot és/vagy a tüzelőanyag-rögök pórusainak vagy repedéseinek falát vonhatja be. A védőanyag a kemence alsóbb részében eloszlik, megolvad, vagy más módon eltávozik a tüzelőanyagból. Az emiitett fizikai vagy mechanikai védőanyag általában az olvasztási eljárással szemben közömbös szervetlen anyag lehet, azonban olyan, kisebb pórusméretü (vagy pórusokat egyáltalán nem tartalmazó) szén-védőanyagot is felhasználhatunk, amely mindaddig nem reagál széndioxiddal észrevehető mértékben, amig az anyag el nem éri a kemence alsó részét. A tUzelőanyag-darabokat pl. megfelelő szervetlen savak, bázisok vagy sók vizes oldatával vagy szuszpenziójával kezeljük (a kezelést bemeritéssel vagy permetezéssel végezhetjük), majd a kezelt tüzelőanyag-darabokat szárítjuk és/vagy hevitjük. Ekkor a tüzelőanyag-darabok felületén szilárd védőanyag-réteg alakul ki. A felhasználható szervetlen anyagok közül példaként a bórsavat, kalciumoxidot, kalciumhidroxidot', kalciumkarbonátot, szilikátokat, igy nátriumszilikátot és a bórátokat, igy a boraxot emiitjük meg. Eljárhatunk ugy is, hogy a tüzelőanyagot a fenti kezelés helyett, vagy a fenti kezelésen kivül olvadt szurokkal vagy kátránnyal kezeljük (a kezelést pl. bemeritéssel vagy permetezéssel végezzük), majd a tüzelőanyagot az illékony anyagok eltávolítása és szén-tömités képzése érdekében a kemencébe adagolás előtt eiőhevitjük. Ebben az esetben a kemencébe táplált tüzelőanyag nem tartalmaz szervetlen védőréteget, azonban a fajlagos felület nagymértékű csökkenése következtében (a porózus, szivacsszerű koksz vagy brikett lényegében simafelületü anyaggá alakul) a szén-széndioxid reakció lezajlásához számbajöhető felület nagysága megfelelően kis érték ahhoz, hogy az egyébként tul reakcióképes anyag a kemencében felhasználható legyen. A szervetlen vegyületek oldatával illetve szuszpenziójával kezelt, hagyományos kiégetett kokszot a kemencébe adagolás előtt felhevítjük. Ekkor az előkezelés során felvitt víz eltávozik, és a tüzelőanyagon szervetlen anyagból álló réteg képződik. A szurokkal vagy kátránnyal kezelt kokszot az illékony anyagok eltávolítása érdekében ugyancsak kiégetjük a kemencébe adagolás előtt. Eljárhatunk ugy Is, hogy az előhevitett kokszot vagy a forró brikettet permetezzük be a szervetlen anyag oldatával vagy szuszpenziójával. Ez az utóbbi eljárás nem alkalmazható a kátránnyal vagy szurokkal bevont brikettek előállítására. A kátránnyal vagy szurokkal bevont brikettek csak ugy állíthatók elő, hogy a kész briketteket lehűtjük, kátránnyal vagy szurokkal bevonjuk, majd a bevont briketteket a kemencébe való adagolás előtt ismét felhevítjük. Ez az eljárás költséges, igy az előbbieknél kevésbé előnyös. Ha tüzelőanyagként brikettet kívánunk felhasználni, előnyösen ugy járunk el, hogy a korábban emiitett szervetlen anyagokat önmagukban, va:gy vizes oldataik illetve szuszpenzióik formájában magához a brikett-masszához adjuk. A kapott anyagok reakcióképességét különféle szabványos eljárásokkal mérhetjük. Az egyik előnyös meghatározási mód szerint az 1000 C°-ra hevített zúzott koksz vagy egyéb szén-alapu tüzelőanyag súlycsökkenésének sebességét mérjük tiszta széndioxid-áramban. Ezzel a módszerrel meghatározható a koksz súlycsökkenésének sebessége. Ha a fenti körülmények között sulycsökkenésl sebességként 0,20 g/sec/cm' CC^-nél nagyobb értéket kapunk, a tüzelőanyag reakcióképessége tul nagy, és az anyaga cink-nagyolvasztóban nem használható fel. Általában előnyösen olyan tüzelőanyagokat használunk fel, amelyek esetén a fenti körülmények között mért súlycsökkenés i sebesség 0,15 g/sec/cm C02-nél kisebb érték. A kemence üzemi körülményei között a szénszéndioxid reakcióban elfogyott szén mennyiségét a kemencéből elvezetett gázok CO/CO2 arányának meghatározásával mérhetjük. Egyébként azonos körülmények között annál nagyobb a szén-széndioxid reakcióban elfogyott szén mennyisége, minél nagyobb a CO/CO2 tört értéke. Igy pl. ha a kemence fuvókazónájában a levegővel való érintkezés közben a teljes szénmennyiség szénmonoxiddá alakult, a cinkoxid és egyéb oxidok redukálása után a távozó gáz CO/CO2 aránya 2,5 lehet. Abban az esetben azonban, ha a levegővel való érintkezés során csak a szén 95%-a alakult szénmonoxiddá, és a szén fennmaradó 5%-a reakcióba lépett a redukcióban keletkező széndioxiddal, a CO/CO2 arány 4,011esz. Az utóbbi esetben az olvasztásra felhasznált nettó hőmennyiség (azaz a szénmonoxid égéséből származó hőmennyiség és a CO2 + C reakcióban elfogyott hőmennyiség különbsége) az összes 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2