печь для получения оксида цинка

Формула изобретения

1. ПЕЧЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА ЦИНКА, содержащая загрузочное устройство, разделенные перегородкой испарительную и окислительную камеры, горелку с форкамерой для приготовления и подачи продуктов высокотемпературной конверсии газообразного топлива и шлакоотвод с отверстием, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительно перегородкой, размещенной между испарительной камерой и форкамерой, в перегородках выполнены отверстия, наклонно расположенные внутрь испарительной камеры, выход форкамеры расположен на одном уровне с входом окислительной камеры, а шлакоотвод с отверстием установлен в испарительной камере.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что в перегородках угол наклона отверстий к горизонтальной оси печи равен 25 - 35^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к печам для получения окиси цинка из цинксодержащего сырья, используемой в лакокрасочной промышленности.

Известна печь с подвижной колосниковой решеткой с применением в качестве восстановителя антрацита марок АС и АМ.

Недостатком печи является наличие подвижных элементов, работающих при высоких температурах, большая потеря цинка с шлаками (до 20%). Применение угля вызывает загрязнение окружающей среды.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому решению является печь для получения окиси цинка, содержащая загрузочное устройство, испарительную и окислительную циклонные камеры, разделенные перегородкой, шлакоотвод с отверстием, камеру, расположенную под отверстием шлакоотвода камеры испарения, и горелку с форкамерой для приготовления и подачи продуктов высокотемпературной конверсии газообразного топлива, размещенные в верхней части дополнительной камеры.

Печь имеет следующие недостатки. Футеровка печи работает в жестких условиях, при высоких скоростях потока получается абразивный износ поверхности циклонной испарительной камеры. Цинксодержащее сырье необходимо измельчать до порошкообразного состояния. Для бесперебойного удаления жидкого шлака из испарительной камеры необходим его обогрев до 1200^оС (до температуры выше температуры застывания шлака 1100^оС)), что ведет к усложнению процесса отвода цинка из печи.

Сущностью изобретения является то, что в печи для получения окиси цинка, содержащей загрузочное устройство, разделенные перегородкой испарительную и окислительную камеры, горелку с форкамерой для приготовления и подачи продуктов высокотемпературной конверсии газообразного топлива и шлакоотвод с отверстием, между испарительной камерой и форкамерой установлена дополнительная перегородка, причем в перегородках выполнены отверстия, наклонно расположенные внутрь испарительной камеры, выход форкамеры расположен на одном уровне с входом камеры окисления, а шлакоотвод с отверстием установлен в испарительной камере.

В перегородках угол наклона отверстий к горизонтальной оси печи равен 25-35^о.

Дополнительная перегородка служит для отделения испарительной камеры от форкамеры, т.е. для предотвращения попадания гранул цинксодержащего сырья в форкамеру при подаче его в испарительную камеру.

Выполнение в перегородках отверстий, расположенных наклонно внутрь испарительной камеры под углом 25-35^о к горизонтальной оси печи, обеспечивает свободное прохождение через перегородки продуктов высокотемпературной конверсии газообразного топлива, удержание от произвольного высыпания цинксодержащего сырья из испарительной камеры и обеспечивает интенсификацию процесса испарения цинка.

Расположение выхода форкамеры на одном уровне с входом камеры окисления обеспечивает пропускание через разогретый слой сырья, находящегося в испарительной камере, продуктов высокотемпературной конверсии газообразного топлива, которые восстанавливают цинк и испаряют его с последующим прямым перегоном их через отверстия в перегородке в окислительную камеру.

Расположение шлакоотвода с отверстием в испарительной камере обеспечивает непрерывный отвод шлака непосредственно из испарительной камеры в жидком состоянии.

На фиг. 1 изображена предлагаемая печь; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Печь содержит металлический кожух 1, футерованный высокоогнеупорным и теплоизоляционным материалами 2, в котором размещены испарительная 3 и окислительная 4 камеры. Испарительная камера 3 ограничена передней 5 и задней 6 перегородками, выполненными из высокоогнеупорного материала с наклонными отверстиями 7. Люк 8 служит для осмотра и ремонта печи. Фурма 9 служит для подачи воздуха в окислительную камеру 4. Печь содержит систему подачи цинксодержащего сырья, состоящую из бункера 10 и дозатора 11. Шлакоотвод 12 расположен в нижней части испарительной камеры 3 и имеет наклонную подину для выпуска жидкого шлака через отверстие 13. Для приготовления продуктов высокотемпературной конверсии газообразного топлива служат горелка 14 и форкамера 15.

Работает предлагаемая печь следующим образом.

Цинксодержащее сырье, например вельцокись цинка, подают из бункера 10 с помощью дозатора 11 в испарительную камеру 3 и предварительно разогревают до 1200-1300^оС. В горелку 14 подается природный газ и воздух с коэффициентом расхода 0,75. В форкамере 15 в результате конверсии получается газовая смесь с температурой 1450^оС, содержащая 5,8% окиси углерода и 5,6% водорода. Затем через разогретый слой сырья пропускают продукты высокотемпературной конверсии газообразного топлива, восстанавливают цинк и испаряют его.

Пары цинка вместе с продуктами высокотемпературной конверсии проходят в окислительную камеру 4 через отверстия 7 в задней перегородке 6. Через фурму 9 подается вторичный воздух в окислительную камеру 4 для окисления паров цинка и полученная окись цинка поступает по белиловоду на фильтр-аппаратуру.

Предлагаемая печь для получения окиси цинка имеет ряд преимуществ: экологическая чистота - нет вредных выбросов в атмосферу, сырье для получения окиси не требует размельчения, что сокращает трудозатраты на его подготовку. Свободное прохождение через отверстия в перегородках продуктов высокотемпературной конверсии газообразного топлива позволяет иметь толщину слоя цинксодержащего сырья, равную 100-500 мм, и обеспечить интенсификацию процесса испарения цинка. Интенсификация процесса получения окиси цинка дает возможность получения шлака в жидком состоянии, который можно разливать в изложницы, и полученные изделия использовать, например, в строительстве. Таким образом, процесс получения окиси цинка в печи предлагаемой конструкции получается безотходным.