DE2062144B2 - Verfahren und vertikalofen zum schmelzen und raffinieren von kupfer - Google Patents

Verfahren und vertikalofen zum schmelzen und raffinieren von kupfer

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DE2062144B2 DE19702062144 DE2062144A DE2062144B2 DE 2062144 B2 DE2062144 B2 DE 2062144B2 DE 19702062144 DE19702062144 DE 19702062144 DE 2062144 A DE2062144 A DE 2062144A DE 2062144 B2 DE2062144 B2 DE 2062144B2
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Edouard De Anvers Bie (Belgien)
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Metallurgie Hoboken Overpelt, Brüssel
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Description

062 144
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Vertikalofen zum Schmelzen vöfl Kupfer mittels heiter Gase, die durch Verbrennung eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffs, der verhältnismäßig viel Schwefel enthalten kann, erzeugt werden. Das auf diese Weise erschmolzene flüssige Metall wird in einen oder mehrere weitete öfen übergeführt, in denen übliche Raffinationstxliandlungen bzw. die Bereitstellung zum Vergießen zu Anodefiplatten für die elektrolytische Raffination stattfindet. Erfindüagsgernäß wifd verunreinigtes Kupfer, wie Roh- oder Blisterkupfer, mittels heißer Gase im Vertikalofen geschmolzen. Dies hat den Vorteil eines Wärmeübergangs durch Konvektion anstelle eines Wärmeübergangs durch Strahlung, wie er bei den Flammöfen stattfindet.
Es werden bereits viele Versuche unternommen, um verunreinigtes Kupfer in einem rnlt flüssigen odsf gas* förmigen Brennstoffen beheizten Vertikalofen zu schmelzen. Diese Versuche scheitertön jedoch an der Schwierigkeit der Abführung der Schlacke, die entweder aus den Verunreinigungen des Kupfers oder aus Reaktionsprodukten dieser Verunreinigungen mit der Feuerfestauskleidung des Ofens entstehen.
Aus der deutschen Patentschrift 810 432 ist ein Verfahren zum Raffinieren bekannt, bei dem das Kupfer in einem gasbeheizten Schachtofen geschmolzen wird. Es wird jedoch oxydierend geschmolzen, was die unerwünschte Schlackenbildung fördert.
Nach der deutschen Auslegeschrift 1 301 583 wird im Schachtofen mittels heiuer Verbrennungsgase in reduzierender A mosphäre geschmolzen. Im Ofen sind die Düsenebenen alle horizontal angeordnet. Es handelt sich jedoch um ein spezielles Verfahren zum Schmelzen von reinem Kupfer (Kupferkathoden), so daß die beim Schmelzen von verunreinigtem Kupfer zu bewältigenden Probleme, insbesondere bezüglich der Schlackenb-'dung und der Druckverhältnisse im Ofen garnicht auftreten.
Mit den bekannten Verfahren war es nicht möglich, verunreinigtes Kupfer, wie Blisterkupfer, Abfallkupfer u. dgl., auf wirtschaftliche Weise in einem mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betriebenen Vertikalofen zu schmelzen.
Die Schmelzung solchen Kupfers erfolgte bisher vorwiegend entweder in elektrischen öfen oder in Flammenöfen unter Anwendung der Strahlungshitze, die durch Brenner bei Verwendung eines Brennstoffs mit niedrigem Schwefelgehalt erzeugt wird. Schwefel ist für aas Kupfer schädlich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, verunreinigtes Kupfer in vorteilhafter Weise in einem gasbeheizten Vertikalofen zi' schmelzen. Die Erfindung ist besonders nutzbringend für das Schmelzen von verunreinigtem Kupfer und das Gießen von Anodenplatten. Bekanntlich werden Kupferkathoden industriell hergestellt durch Elektrolyse von Anoden aus verhältnismäßig unreinem Kupfer in einem geeigneten Elektrolyten unter Verwendung von Mutterblechen als Kathoden. Während der Elektrolyse wird das von den Anoden gelöste Kupfer als reines Kupfer auf den Mutterblechen niedergeschlagen, und somit entstehen Kupferkathoden, Die Anoden und Kathoden haben allgemein festgelegte Gestalt u;ui Abmersung. Die Anodenplatten sind im allgemeinen rechteckig oder quadratisch.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Schmelzen und Raffinieren von Kupfer in einem Vertikalofen, der an seinem oberen Ende eine Aufgabevorrichtung ZOf Zuführung der ztt schmelzenden Kapferstücke und an seinem unterer! Ende ein Stichloch zum Abziehen der Schmelze aufweist und in dem die Schmelzung der Kupferstücke durch direkte Berüh-
ftrrjg fnit einem Strom heißer Gase erfolgt, die durch Verbrennung eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffs mit einem sauerstöffhaltigen Gas erzeugt werden, wobei das Einblasen der heißen Gase mittels Düsen «Sfcf Brennern erfolgt, die ringsum am Umfang des
fä Ofens angeordnet sind Dieses Verfahren ist durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet:
1. Das Verbrermöngsgas hat neutrale Zusammensetzung, wobei der Sauerstoffgehalt geringer als ungefähr 0,5% O2 und der Wasserstoffgehalt
. geringer als ungefähr 0.5% H8 ist.
2. Das Verbrennungsgas wird Unter einem Drück zwischen 10Ö und 380 g/cm2 in den Ofen eirgeblasen.
3. Die Höhe der Beschickungs^äule aus Kupferstücken wird auf mindestens 6 m eingestellt, so daß man in Höhe des Stichloches einen Druck zwischen 35 und 130 g/cm2 erhält.
Vorzugsweise wird das Verbrennungsgas unter einem Druck von etwa 180 g/cm2 eingeblasen und der Druck in Höhe des Stichloches auf etwa 65 g/cm2 eingestellt.
Der Druck der eingeblasenen Verbrennungsgase Hegt mit Vorteil zwischen 100 und 380 g/cm2 und vorzugsweise bei etwa 180 g/cm2.
Erfindungsgemäß beträgt die Wärmezufuhr durch das Verbrennungsgas mindestens 300 kcal/kg und der Druck mindestens 101,6 cm Wassersäule. Unter diesen Bedingungen erreicht man eine schnelle Oberflächen-Schmelzung der Kupferstücke und ein direktes Auslaufen der geschmolzenen Masse unter Druck. Ferner wird durch die schnelle Oberflächenschmelzung im Bereich der E/üsen und durch das Auslaufen unter hohem Druck die Bildung von größeren Schlackenmengen vermieden.
Der Gasdruck im Bereich der Brenner und des Stichlochs ist derart, daß das den Ofen verlassende Metall als unter Druck stehender Strahl austritt, der flüssiges Material einschließlich flüssiger Schlacke und Feststoffen austreibt. Um einen solchen Strahl zu bekommen, ist es erforderlich, außer dem erforderlichen Druck des Verbrennungsgases im Bereich der Brenner eine ausreichende Beschickungshöhe der Kupferstücke einzuhalten, damit dem Durchgang der
5< Verbrennungsgase der nötige Widerstand entgegengesetzt wird und man den erforderlichen Druck im Bereich und des Stichlochs erhält. Vorteilhaft ist eine Beschickungshöhe von mindestens 6 m.
Das geschmolzene Kupfer und die von den Verunreinigungen stammende Sehlacke werden durch das Stichloch des Vertikalofens in einen oder mehrere Flammöfen oder Kippöfen oder auch in mehrere hintereinander angeordnete öfen übergeführt, in denen das Kupfer zur Entfernung der Verunreinigungen verbleien wird. Es folgt dann das Polen zur Regulierung des Sauersioffgehalts, und um dem Kupfer die erforderliche Qualität zu geben, bevor es in den Flammofen oder Kippofen für das Gießen der Anoden kommt.
Es ist ein bedeutender Vorteil der Erfindung, daß verunreinigte Kupferstücke in einem Vertikalofen geschmolzen v/erden können, der mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff von beliebigem Schwefelgehalt
beheizt wird, und zwar in höherer Geschwindigkeit nach dem Ingangsetzen des Vertikalofens einsetzt und als bei den konventionellen Schmelzverfahren im auch je nach Bedarf innerhalb von Minuten unter-Fiammofen. Bei dem Verfahren der Erfindung werden brochen werden kann, so daß geschmolzenes Kupfer, der im Brennstoff enthaltene Schwefel und — falls so wie es gebraucht wird, zur Verfügung steht,
anwesend — Zink, Arsen, Zinn und Blei mit dem 5 Dadurch, daß die Verbrennung so reguliert wird, daß Rauch der Verbrennungsgase ausgetrieben und ver- eine im wesentlichen neutrale Atmosphäre entsteht, lassen den Ofen an dessen Kopf. werden Zink, Blei, Zinn und viele andere Verunreini-
AIs Brennstoffe können gasförmige Kohlenwasser- gungen des Kupfers verflüchtigt, und können abgestoffe, wie Butan, Propan oder Erdgas, oder flüssige trennt in einer an den Ofen angeschlossenen Sammel-Kohlenwasserstoffe, z. B. Schweröle, verwendet wer- io vorrichtung gewonnen werden. Auch hierdui :h wird den. Bei Nachschaltung eines Flammofens können z. B. die im Raffinationsofen auftretende Schlackenmenge 3001 verunreinigten Kupfers in weniger als 18 Stunden beträchtlich verringert und die Raffination erleichtert, geschmolzen, raffiniert und vergossen werden, wäh- wodurch auch die Kosten für die Wiederbehandlung rend man hierfür mit konventionellen Verfahren im bzw. Weiterbehandlung des Kupfers beträchtlich allgemeinen mehr als 24 Stunden benötigt. »5 gesenkt werden.
Beispielsweise kann mit einer Anlage, bestehend aus Gegenüber den konventionellen Verfahren zur Her-
einem Vertikalofen gemäß der Erfindung und einem stellung von Kupferanoden zeichnet sich das Verfahren nachgeschalteten Flammofen, der 300 t Kupfer auf- der Erfindung auch durch geringere Investierungs-und nehmen kann und für die Raffination, das Polen und Betriebskosten aus.
das Vergießen eingerichtet ist, in folgendem Zyklus ao Der Strom des Brenngases wird am Brennerausgang gearbeitet werden: und in den Mündungen gezündet und im wesentlichen
verbrannt, bevor es mit den Kupferstücken in Berüh-
Schmelzdauer: 5 Stunden 30 Minuten, rung kommt. Der Gasstrom tritt mit solchem Druck
Raffination: 4 Stunden, aus, daß er den Widerstand des flüssigen Metalls
Polen: 2 Stunden, »5 überwinder und durch dieses hindurchströmen kann.
Gießen: 6 Stunden 30 Minuten, Der Heizwert des Gasstroms ist ausreichend hoch, um
vollständiger Zyklus: 18 Stunden. das Kupfer und die aus dessen Verunreinigungen ent
stehende Schlacke zu schmelzen. Das geschmolzene
Bei konventioneller Arbeitswelse hingegen ergibt Material wird unter Druck in die weiteren öfen übersich folgender Zyklus: 3° geführt, wo die oben schwimmende Schlacke entfernt
wird, die Raffination stattfindet und das Gießen zu
Schmelzdauer: 9 Stunden, Anodenplatten erfolgt. Befriedigende Ergebnisse erhält
Raffination: 7 Stunden, man, wenn der Sauerstoffgehalt des Gasstroms auf
Polen: 2 Stunden, etwa 0 bis 0,5% eingestellt wird. Es wurde festgestellt,
Gießen: 6 Stunden 30 Minuten, 35 daß die gesamte, von dem eingeblasenen Verbrennungsvollständiger Zyklus: 24 Stunden 30 Minuten. gas in den Ofen eingebrachte Wärme mindestens
300 kcal/kg Kupfer betragen und nicht höher als
Mit dem Verfahren der Erfindung kann die Dauer 900 kcal/kg Kupfer sein soll. Ferner soll bei einem Ofen des Arbeitszyklus durch Zeiteinsparung sowohl in der mit einer Kapazität von etwa 300 t die Wärmezufuhr Schmelzperiode als auch in der Raffinationsperiode 40 pro Brenner mindestens 1 200 000 kcal betragen,
herabgesetzt werden, wie weiter unten noch erläutert Wenn die Beschickung keine zur Bildung von Magwird. Die Bildung von Schlacke aus den Verunreini- netit ausreichende Eisenmenge enthält, kann der Gasgungen des Kupfers kann auf ein Minimum vermindert strom leicht oxydierend sein und einen Sauerstoffwerden, und ihre Beseitigung ist erleichtert. gehalt von etwa 0,5% aufweisen. Wenn eine solche
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, 45 Menge an Eisen zugegen ist, kann Siliciumdioxid daß verunreinigtes Kupfer in solchen Mengen ge- zugegeben werden, und dann kann das Verbrennungsschmolzen werden kann, daß mehrere Flammofen gas leicht oxydierend sein (etwa 0,5 % O2).
von einem einzigen Vertikalofen befüllt werden Der Vertikalofen zum Schmelzen von Kupfer umkörnen. Hierdurch kann die Produktion von Anoden- faßt eine Aufgabevorrichtung für das zu schmelzende platten beschleunigt bzw. erhöht werden, da eine 50 Kupfer an seinem oberen Teil, eine Abzugseinrichtung Schnellgießmaschine durch sukzessive Speisung aus für das geschmolzene Kupfer an einem unteren Teil mehreren Vorratsöfen ohne Unterbrechungen arbeiten und einen Satz von in der Ofenwandung angeordneten kann. Düsen oder Brennern, die in einer oder mehreren
Die Erfindung verschafft auch einen Weg zur Ober- Reihen übereinander rings an der Wandung angeordnet ilächenverfestigung des Kupfers. Das im allgemeinen 55 sind. Die unterste Brennerreihe befindet sich so nahe angewendete Verfahren besteht entweder im Vergießen wie möglich am Ofenboden, der im allgemeinen ein in üblichen geschlossenen Bodenformen oder in irgend- zum Stichloch geneigter Herd ist. Die durch die einem Plattengießverfahren zur Anodenherstellung. Mündungsmittelpunkte dieser Brenner gelegte Ebene
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist ein gegenüber ist in gleicher Richtung wie der Herd geneigt und liegt den bekannten Verfahren geringerer Verschleiß der 60 oberhalb des Stichlochs. Der Neigungswinkel des Feuerfestverkleidung. Da die Raffinations- und Gieß- Herdes ist dem natürlichen Fließgefälie der Schmelze öfen mit flüssigem Metall gespeist und nicht zur angepaßt Die durch die Mündungsmittelpuükte der Schmelzung verwendet werden, ist ihre Gebrauchs- Brenner der untersten Reihe gelegte Ebene ist in gleidauer beträchtlich verlängert. Da die feuerfesten eher Weise wie der Herd zur Horizontalen geneigt, Steine weniger angegriffen werden, entsteht auch 65 während bei den oberen Brennerreihen diese Ebene weniger Schlacke. horizontal verläuft In jeder Brennerreihe wird die
Vorteilhaft ist ferner, daß der gewünschte Fluß von nach dem Raumbedarf größtmögliche Zahi von Brengeschmolzenem Kupfer schon innerhalb von Minuten nern vorgesehen. Oberhalb des Stichlochs werden
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1 oder 2 weitere Brenner angeordnet, die so zum Herd era*««* D Ve*ikalofens mit dem Herd 1, dem
gerichtet s nd, daß ein konvergierender Strom von «Jte jn^e den Brennern 3 und 3a der Ofenwan-
he Ben Gasen im Stichloch den Herd trifft. J«"» ^ Küh]mantel 4a und der Außenlandung
D " im Ofen herrschende Druck taw,At da» Au - dung* ^ Mjuelpunk d Brcnnermundunjg n des flüssigen Materials, das Schlacke und gege dje die VerbrenmingSgase unter
*drjÄÄ£SS St=A1SrA1SSS
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Erläuterung der Erfindung erfolgt an Hand
^f sVWV'^Sm Abziehen des flüssigen
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eigt sein.
DasTerSrier^en Sr verschiedenen Brennerreihen und des Herdes ist aus den r g.
Brennern vorgesehen. Die oberste Reihe ist ™^™τΛ |des ofet,s angeordnet. Die Auto
20955C/3;
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9 10
wandung des Ofens ist mit 10 bezeichnet. Die oberhalb wandung 4 angeordnete Brennermündung 3 übergeht,
des Ofenniveaus 11 vorgesehenen Vorrichtungen zur Im Brennerkopf 22 sind eine oder mehrere Bohrungen
Aufgabe der Beschickung und zur Sammlung von 25 zur Messung des Sauerstoff- und Wasserstoff-
Staub und Abgasen „ind nicht dargestellt. Um Ver- gehelts vorgesehen. Dieser Brenner kann auf sehr
stopfungen beim Füllvorgang zu vermeiden, ist der 5 einfache und sicherer Weise reguliert werden,
obere Teil des Ofens konisch ausgebildet. Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Verteilung des
Für die Schmelzung von verunreinigtem Kupfer in Sauerstoff- und Wasserstoffgehalts in dem Rohrquer-
Stücken verschiedener Größe, worunter auch solche schnitt, der sich in F i g. 3 reents von der Bohrung 25
von größeren Abmessungen sind, müssen eine Reihe befindet. Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß die
von Vorsichtsmaßnahmen und Vorschriften beachtet io Heizausrüstung außerordentlich einfach gestaltet und
werden. Zur Schmelzung von solchen Chargen muß zu bedienen ist.
die Beschickungssäule im Ofen eine ausreichende Höhe F i g. 6 zeigt eine vollständige Anlage zur Anodenhaben, um den genügenden Wärmeaustausch über die herstellung. Der Vertikalofen 26 hat vier Reihen von Gesamthöhe zu sichern und andererseits einen aus- Brennern 3. Der Herd 1 hat ein Gefalle zum Stichreichenden Widerstand für den Durchgang der Vur- 15 loch 2, das unmittelbar mit dem Flammofen 27 übbrennungsgase zu bieten, so daß im Bereich der licher Konstruktion verbunden ist. Der Kamin 28 Düsen oder Brenner und des Stichlochs der erforder- des Flammofens zum Abzug der Gase kann mit einem liehe Druck vorhanden ist. Unter Berücksichtigung der Wärmerekuperatov 29 versehen sein. Die Beschickung Hohlräume zwischen den die Beschickungssäule bil- des Ofens 26 mit unreinem Kupfer ist bei 30 angedenden Kupferstücken ist die Höhe der Säule ent- 20 ordnet. Der Kamin 31 des Vertikalofens 26 hat eine sprechend einzustellen. Bei einem Ofen mit vier Reguliervorrichtung für die von den Brennermün-Brennerreihen soll die Säule im allgemeinen höher als düngen kommenden und durch die kontinuierliche 8 ui und in gewissen Fällen höher als etwa 6 m sein. Beschickungssäule abziehenden Gase.
Auf diese Weise kann die Temperatur des sehr F i g. 7 zeigt eine weitere Anlage zur Herstellung heißen Gasstroms oberhalb der Beschickungssäule »5 von Kupferanoden mit dem Vertikalofen 26, der zwei zwischen 300 und 5000C gehalten werden, vorausgesetzt, Flammöfen 27 speist. Diese Anlage erlaubt eine daß nichtflüchtige oder brennbare Stoffe, die aus dem bessere Ausnutzung der Schmelzkapazität des Vertikalgeschmolzenen Material entweichen, oberhalb der ofens. Der Schmelzprozeß wird so gesteuert, daß der Bsschickungssäu'e abbrennen. eine Flammofen befüllt wird, während in dem anderen
F i g. 3 zeigt einen für einen Ofen gemäß der Er- 30 Flammofen die Raffination unddasGicSsn der Anode« findung 6 geeigneten Brenner. Die Mischkammer 12 ausgeführt wird. Die Stichlöcher 2 des Vertikalofens 26 diese» Brenners ist in Einzelheiten in F i g. 4 darge- sind durch die Überführungsleitungen 32 mit den Einstellt. Die Mischkammer 12 ist begrenzt durch eine gießlöchern 33 der Flammöfen 27 -erblinden,
untere Platte 13 und eine obere Platte 14, die Boh- Zur schnelleren oxydierenden Raffination des Kuprungen 15 aufweist. Die Platten 13 und 14 sind mit- 35 fers kann durch die Eingießlöcher 33 unter dem Kupeinander verbunden durch die Rohre 16, in denen die ferstrom ein Strom von sauerstoffhaltigem Gas in Verbrennungsluft von dem Leitungsrohr 17, zugeführt solcher Menge eingeblasen werden, daß die im Kupfer wird. Die Erwärmung erfolgt durch bekannte Mittel. enthaltenen Verunreinigungen oxydiert wrden. Wenn Das Brenngas, z. B. Erdgas, oder Butan, wird eben- das Kupfer stark verunreinigt ist, kann das Einblasen falls durch bekannte Mittel vorgewärmt und durch das 40 von sauerstoffhaltigem Gas eine Pulverisierung des Rohr 18 zugeführt. Kupferstroms verursachen, wenn letzterer in den
Die Bohrungen 15 in der Platte 14 verlaufen schräg Flammofen einfließt.
zu den Mündungen der Rohre 16, so daß ein Luft- F i g. 8 zeigt eine Anlage zur kontinuierlichen Her-Gas-Gemisch entsteht. stellung von Anodenplatten mit dem V. rtikalofen 26,
Fig. 14 zeigt die Anordnung der Luftrohre 16 und 45 der abwechselnd über die Leitungen 35 zwei Kipp-
der Bohrungen 15 in der Platte 14. öfen 34 beliefert, in denen die übliche oxydierende
Die Zuführung von Luft und Gas erfolgt durch die Raffination und das Abschäumen erfolgt. Diese
Zuführrohre 17 brw. 18, in denen ReguUerventile mit Arbeitsgänge erfolgen in einem der beiden öfen,
Fernsteuerung bekannter Art vorgesehen sind. sobald die Füllung beginnt. Die Raffination und
Von der Mischkammer 12 führt das Knierohr 19 50 Schlackung ist beendet, sobald der Ofen voll ist.
zu dem Ring 20, in dem die Flügel 21 zur weiteren voll- Inzwischen wird der andere Öfen durch die Leitung 36
ständigen Durchmischung von Luft und Brennstoff in r!sn Polofea 37 entleert, der seinerseits kontinuierangeordnet sind. Dieses Gemisch strömt dann durch lieh die runden oder rechteckigen Gießeinheiten 38 den Brennerkörper 22, an dessen Ende es durch eine oder 39 bedient. Der Zyklus wird so geregelt, daß einer
normale Zündkerze 23 gezündet wird. Das entzündete 55 der Pol- oder Gießöfen leer ist, wenn der an lere
Gas brennt in dem Rohr 24, das in die in der Ofen- voll ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
2757 ^ * '

Claims (21)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Schmelzen und Raffinieren von Kupfer in einem Vertikalofen, der an seinem oberen S Ende eine Aufgabevorrichtung zur Zuführung der zu schmelzenden Kupfeistücke und an seinem iiiiteren Ende ein Stichloch zum Abziehen der Schmelze aufweist und in dem die Schmelzung der Kupferstücke durch direkte Berührung mit einem Strom heißer Gase erfolgt, die durch Verbrennung eines füsssigen oder gasförmigen Brennstoffs mit ' einem sauerstoffhaltigen Gas erzeugt werden, wobei das Einblasen der heißen Gase mittels Düsen oder Brennern erfolgt, die ringsum am Umfang des Ofens angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Konjbination folgender Merkmale:
1. Das Verbrennungsgas hat neutrale Zusammensetzung, wobei der Sauerstoffgehalt geringer als ungefähr 0,5% O2 und der Wasserstoffgehalt geringer als ungefähr 0,5 % H2 ist.
2. Das Verbrennungsgas wird unter einem Druck zwischen 100 und 380 g/cm2 in den Ofen eingeblasen.
3. Die Höhe der Beschickungssäule aus Kupfer- *5 stücken wird auf mindestens 6 m eingestellt.
so daß man in Höhe des Stichloches einen Druck zwischen 35 u.-id 13G g/cm2 erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbrennungsgas unter einem Druck von etwa 180 g/cm2 eingeblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in Höhe des Stichloches auf etwa 65 g/cm2 eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verbrennung ein schwefelhaltiger Brennstoff und ein sauerrtoffhaltiges Gas verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Schmelzung von eisenreichem unreinem Kupfer Sand, Siliciumdioxid oder ein Siliciumdioxid enthaltender Stoff zugeschlagen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Wärmezufuhr des in den Ofen eingeblasenen Verbrennungsgases zwischen 3U0 und 900 kcal/kg Kupfer liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ofen verlassende flüssige Masse in zwei weitere öfen übergeführt wird, von denen der eine zur oxydierenden Raffination und der andere zum Polen dient.
8. Vertikalofen zur Durchführung des Verfahiens nach Ansp. uch 1 bis 7, gekennzeichnet durch mehrere Reihen von Brennern, die in an sich bekannter Weise übereinander ringi in der Ofenwand angeordnet sind.
9. Vertikalofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Mündungsmittei- ß0 punkte (5) der untersten Brennerreihe gelegte Ebene (6) in der gleichen Richtung wie der Ofenherd (1) geneigt ist und ihr unteres Ende so nahe wie möglich an der Oberkante des Stichlochs (2) Hegt.
10. Vertikalofen nach Anspruch 8 oder 9', gekennzeichnet durch einen Herd (1), der mit 6 bis 15° zum Stichloch geneigt ist.
11. Vertikalofen nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der unteren Kante der Brennermündungen der untersten Reihe und dem Herd (1) zwischen 3 und 10 cm, vorzugsweise bei 7 cm, Hegt.
12. Vertikalofen nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem auf die Horizontale bezogenen Neigungswinkel der durch die Mündungsmittelpunkte der Brenner der unteren Reihen gelegten Ebene (6) und dem Neigungswinkel des Herdes (1) zwischen 1 und 0,5 liegt
13. Vertikalofen nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Mündungsmittelpunkte der Brenner der oberen Reihen gelegten Ebenen horizontal verlaufen.
14. Vertikalofen nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner (3) eine zum Herd (1) gerichtete Neigung aufweisen.
15. Vertikalofen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Neigungswinkel der Brenner (3) und dem des Herdes zur Honzontale zwischen 1 und 1,40 liegt.
16. Vertikalofen nach Anspruch 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein direkt in das Stichloch (2) gerichteter Brenner (3 a) vorgesehen ist.
17. Vertikalofen nach Anspruch 8 bis 16, gekennzeichnet durch eine Aufgabevorrichtung zur Zuführung der zu schmelzenden Kupferstück; an seinem oberen Teil, einen zum Stichloch (2) geneigten Herd (1) und mehrere Reihen von rings am Ofenumfang angeordneten Brennern (3), wobei der obere Teil (8) des Ofens nach oben hin konisch verjüngt, ein mittlerer Teil (9) zylindrisch und der untere Teil (4) nach unten hin konisch verjüngt ist und die oberste Brennerreihe sich im zylindrischen Teil befindet.
18. Vertikalofen nach Anspruch 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung des Ofens im Bereich der Brenner Kühlwassermäntel aufweist, die öffnungen zum Einsetzen der die Brenner haltenden feuerfesten Steine haben.
19. Vertikalofen nach Anspruch 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Oberteil des Stichlochs ein wassergekühlter Teil vorgesehen ist, der zumindest eine Öffnung zum Einsetzen eines Brenners bzw. der ihn haltenden Steine aufweist.
20. Vertikalofen nach Anspruch 8 bis 19, gekennzeichnet durch einen Brenner mit einer Mischvorrichtung, die von zwei Platten abgeschlossen ist und zwischen diesen beiden Platten eine Reihe von Verbindungsrohren für den Durchgang der Verbrennungsluft aufweist, wobei eine der Platten, aus der die Luft aus dieser Vorrichtung austritt, schmale Bohrungen für den Gasdurchgang aufweist und diese Bohrungen schräg zu den Luitdurchgangsrohren geneigt sind, wobei so viele Gasrohre vorgesehen sind, daß jedes Luftdurchgangsrohr bedient wird, und Mittel zur Mischung von Luft und Gas am Ausgang jedes Luftdurchgangsrohrs vorgesehen sind.
21. Vertikalofen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsrohre schräg zi· den nicht schräg verlaufenden Gasdurchgängen geneigt sind.
DE2062144A 1969-12-24 1970-12-17 Verfahren und Vertikalofen zum Schmelzen und Raffinieren von Roh- oder Blisterkupfer Expired DE2062144C3 (de)

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