146061. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cink előállítására nagyolvasztókban
146061 3 ban, melyeket a találmány szerinti eljárás értelmében kapunk. Az 1. ábrán feltüntetett sokszögű terület hat határvonala jelenti az oxidok súlyrészekben megadott viszonyszámainak határait, melyet megfelelően leolvashatunk abban az esetben, ha a salak alumíniumoxid tartalma nem haladja meg az 5% körüli értéket. Ez a hat határvonal megfelel az alábbi hat egyenlőtlenségnek, melynél az >> és <C jelek jelentése „nagyobb mint", illetve „kisebb mint", továbbá „egyenlőséget" is jelent: CaO/FeO > 0,07 (Si02 —CaO)/FeO < 0,22 Si02 /FeO < 0,54 (CaO + Si02 )/FeO < 0,90 CaO/Si02 < 1,25 SiOo/FeO > 0,18 Másképp kifejezve, a kemencetöltetben levő sziliciumdioxid súlyrésze 0,18—0,54-szer nagyobb, mint a jelenlevő vasoxidé, mimellett a kalciumoxid mennyisége legalább 0,07-szerese a vasoxidénak, azonban nem nagyobb, mint a sziliciumdioxid 1,25-szöröse, a sziliciumdioxid és vasoxid viszonyszáma* nem haladja túl a calciumoxid és vasoxid viszonyszámát 0,22-nél nagyobb mértékben és kalciumoxid és sziliciumdioxid összege a vasoxid 0,9-szeresénél nem nagyobb. A salakösszetételt a három fő összetevő (vasoxid, kalciumoxid és sziliciumdioxid) összmennyiségének a kemencetöltetben (beleértve a kokszhamuban is) való beszabályozásával érhetjük el, úgyhogy a súlyrészekben kifejezett viszonyszámok a fent említett határokon belül esnek, vagy pedig másként kifejezve az 1. ábrában feltüntetett sokszög határain belül esnek, melyet az oxid-viszonyszámokat feltüntető határvonalak szabnak meg. A CaO/FeO viszonyszámot (nagyobb mint 0,07) az a tény határozza meg. hogy úgy találtuk, miszerint a 0,07-nél nagyobb viszonyszámoknál a járulékos kalciumoxid kifejezett jótékony hatást fejt ki, a salaknak mind az olvadáspontját, mind a kéntartóképességét növeli. A (Si02 —CaO)/FeO kisebb, mint 0,22 határoló viszonyszám azért szükséges, mert e határvonal bármely pontjából indulva ki a Si02 -nek CaO-val történő helyettesítése a salak olvadáspontjának rohamos esését idézi elő. Az SiO2 /Fe0 viszonyszám (kisebb mint 0,54) meghatározza azt a határértéket, melyet a vasoxid és kalciumoxid adagolásával el kell érni, hogy a cinket szolgáltató anyag viszonylag gazdag legyen sziliciumdioxidban. A kisebb Si02 /FeO viszonyszámot (nagyobb mint 0,18) meghatározza az a körülmény, hogy úgy találtuk, miszerint bizonyos mennyiségű Si02 -ra van szükség a nem széntartalmú anyagtöltet zsugorításánál, hogy a zsugorított anyagnak kielégítő szilárdságot biztosítsunk. A (CaO + Si02 )/FeO viszonyszám (kisebb mint 0,90) azt a határértéket adja meg, melyet el kell érnünk vasoxid adalékokkal, ahol a cinket szolgáltató anyag a vasoxidhoz viszonyítva túl sok kalciumoxidot és sziliciumdioxidot tartalmaz. A CaO/Si02 viszonyszám (kisebb mint 1,25) a wüstit fázis határoló vonalát adja meg körülbelül. Az összetételek megadott tartományában a CaO/FeO és Si02 /FeO viszonyszámok ugyanolyan mértékű egyidejű növelése a salak olvadáspontját viszonylag kismértékben csökkenti és csökkenti a kéntartó képességét. A legjobb eredményt oly összetételű salakkal érjük el, mely vasoxidban gazdag és melyben a kalciumoxid mennyisége kisebb, de nem sokkal kisebb, mint a sziliciumdioxidé. Pl. jó salakösszetételt érünk el, ha a CaO/FeO értéke mintegy 0,19 és a Si02 /FeO értéke kb. 0,24. Általában kompromisszumot kell kötni a kívánatos salakösszetétel és a salak súlyának túlságos növelése között. így pl. ha a kezelendő anyag sok sziliciumdioxtidot tartalmaz, alacsony Si02 j/FeO viszonyszámot csupán igen nagy mennyiségű vasoxid adalékkal tudunk elérni. Ha piritektői származó vasoxidot adagolunk a kemencetöltetbe, a salak összetétele vasoxidtartalmának beszabályozására, természetesen különösen előnyös, ha ez esetben a pirit bizonyos menynyiségű ólmot és cinket tartalmaz. A találmány egyik előnye, hogy lehetővé teszi vasban gazdag szulfidércek felhasználását, melyek viszonylag kis mennyiségű cinket és ólmot tartalmaznak. A képződött salak rendszerint 3—7% alumíniumoxidot tartalmaz- A találmány szerinti salakösszetételeknél nem kell külön törődnünk az 5%~ ig menő alumíniumoxid tartalommal, mert az ábra fent említett határoló vonalai és a fent említett oxidok viszonyszámainál már figyelembe vettük az ilyen alacsony alumíniumoxid tartalmat. Az alacsony alumíniumoxid tartalmú salakokban a wüstit az első fázis, mely elkülönül, és az alumíniumoxid tartalom növekedése a salak teljes megolvadásának hőmérsékletét növeli. Ezért azon a nézeten vagyunk, hogy ez olvadáspontra kifejtett hatás következtében a találmány kereteibe eső salakösszetétel tartományának egy része kevésbé megfelelő, ha az alumíniumoxid tartalom 5—10% között fekszik. Avégett, hogy ilyen viszonylag magas alumíniumoxid tartalmú salaknál jó cinkeltávolítást érjünk el, az alábbi korlátozott oxidsúly viszonyszámokat kell betartani: (Si02 — CaO)/FeO <0,22 — 0,01 (X — 5) és (Si02 + CaO)/FeO < 0.90 — 0,02 (X — 5) ahol X = a salakban levő alumíniumoxid %. E feltételeket csak akkor alkalmazzuk, ha X értéke 5 és "10% közé esik. A 2. ábrán feltüntetett sokszög területe a határvonalakon belül ama kedvező salakösszetétel területét tünteti fel, midőn a salak alumíniumoxid tartalma kb. 10%. Olyan salakösszetételeknél, ahol az alumíniumoxid tartalom 5 és 10% között váltakozik, az előnyös salakösszetételek területe a határvonalaktól befelé vándorol olyan mértékben, amilyen mértékben a salak alumíniumoxid tartalma növekszik 5-től 10%-ra. Abban az esetben, ha a salak alumíniumoxid tartalma 10%-nál nagyobb, melynél az elsődleges szilárd fázisban hercinit válik ki a hűtés folyamán és 'wüstit a másodlagos szilárd fázisban különül el, a wüstit kiválásának hőmérsékletét (melyet előzőleg kifejtettünk, hogy ez a kritériuma ama legmagasabb hőmérséklet meghatározásának, melynél a salakot a redukáló gázokkal tényleges %
