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Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Ofen zur direkten chemischen Bindung von Luftstickstoff. Ofen zum Binden von Stickstoff beim Durchleiten von Luft durch den Lichtbogen sind in verschiedenen Formen ausgeführt worden, auch solche, in denen zwei oder mehrere unabhängige Einphasenwechselströme zur Anwendung kommen.
Gemäss vorliegender Erfindung werden die Elektroden von einem Drei-oder Mehrphasennetz gespeist und ihre Form und Stellung zu dem Luftstrom ist derart gewählt, dass der zwischen ihnen erzeugte Lichtbogen die Form einer konischen Flamme annimmt. Die Elektroden können verschiedene Gestalt haben, doch gibt man ihnen zweckmässig eine Keilform oder gestaltet sie ähnlich den Hörnerblitzableitern und ordnet sie radial um eine zentrale Düse bzw. Öffnung, durch welche die Luft eintritt, an.
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oxyde möglichst vollkommen und so rasch als möglich auf die Temperatur abzukühlen, bei welcher die Oxydation des Stickstoffperoxydes vor sich geht. Zu diesem Ende und um die entwickelte Wärme in wirksamer Weise auszunutzen, ist als Ofendecke ein Dampferzeuger angebracht, welcher von dem oberen Teil der konischen Flamme bespült wird.
Der Dampferzeuger kann mit einem Überhitzer versehen sein, wobei der entwickelte Dampf zum teilweisen Betriebe von Maschinen verwendet wird, die die elektrischen Öfen mit Strom versorgen.
Die Elektroden werden zweckmässig auf Wagengestellen gelagert, so dass sie in den Ofen gefahren und ebenso aus dem Ofen entfernt werden können. D : e Einführungsöffnungen haben dabei eine solche Abmessung und Form, dass sie durch die in Arbeitsstellung befindlichen Elektrcden und ihre Wagengestelle verschlossen werden.
Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, und zwar ist Fig. i eine teilweise geschnittene Seitenansicht und Fig. 2 ein horizontaler Schnitt durch den Ofen.
Bei der dargestellten Konstruktion hat die feuerfeste Ofenkammer A einen kreisförmigen Querschnitt und trägt an der Sole eine zentrale, regulierbare Lufteinströmungsdüse B, Die Elektroden bestehen aus keilförmigen Metallstücken C, welche durch Vermittlung der Röhren Cl von Kühlwasser durchströmt werden. Die Elektroden sind auf isolierten Wagengestellen D gelatert, deren Räder D zweckmässiger Weise auf Schienen D2 laufen. Die Elektroden können auch'röhrenförmig sein und eine dem Hörnerblitzableiter ähnliche Gestalt haben, wobei sie, wie oben ausgeführt, mit Wasser gekühlt und auf einem Wagengestelle, gegebenenfalls unter Verwendung schützender auswechselbarer Muffen o. dgl., montiert werden.
Die radial zur zentralen Luftdüse B angeordneten Elektroden durchsetzen die Ausnehmungen der seitlichen Ofen wände, welche derartige Abmessungen erhalten, dass die in der Albeitsstellung eingefahrenen Elektroden im Verein mit ihren Gestellen diese Öffnungen verschliessen. Unter Umständen kann eine Vorrichtung zur Anwendung kommen, welche das gleichzeitige Einfahren oder Entfernen aller Elektroden besorgt.
Die Decke des Ofens wird durch einen Dampferzeuger gebildet, welcher aus einem, von geneigten, strahlenförmig angeordneten Feuerrohren F durchsetzten, ringförmigen Be-
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hälter E besteht, dessen Boden EI nach innen gewölbt ist und von dem zwischen den Elektroden gebildeten Bogen bespült wird. Der Dampfkessel gelangt auf passenden Ständern oder Trägern G zur Aufstellung und ist von einem Gehäuse H umgeben, welches in seinem oberen Teile einen Abzug HI besitzt, durch welchen die beim Durchgang durch die Rohre F abgekühlten Gase entweichen können. Es ist zweckmässig, in dem Behälter H oberhalb des Kessels eine Heizschlange J zum Überhitzen des Dampfes anzuordnen.
Der Dampf kann dann zum teilweisen Antrieb der Elektrizitätsgeneratoren dienen, welche die elektrischen Öfen mit Strom versorgen.
Bei der vorliegenden Konstruktion werden die Elektroden an ein Dreiphasennetz angeschlossen und die zwischen ihnen entstehenden Lichtbögen bilden beim Einblasen von Luft durch die zentrale Düse eine nahezu konische Flamme. Der mittlere Teil dieser Bogenflamme lodert beträchtlich über die oberen Kanten der Elektroden empor und be, treicht den Kesselboden. Um Hochspannungsentladungen ausserhalb des Elektrodenraumes zu vermeiden, wird der Kessel geerdet, also auf das Potential der mittleren Partie eines Dreiphasenlichtbogens gebracht.
Die Feuerrohre F sind so angeordnet, dass sie stets gänzlich vom Wasser umgeben sind. Nachdem die Gase diese Feuerrohre durchzogen haben und über den Überhitzer gestrichen sind, werden sie durch den Abzug Hl. ihrer weiteren Behandlung zugeführt.
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Bildung von Stickstoffperoxyd beginnt.
Nach einer anderen Ausführung kann der Dampfkessel statt ringförmig zu bein. die Form eines Zylinders besitzen, welcher von vertikalen Feuerrohren durchsetzt ist, deren Länge so bemessen ist, dass die durchströmenden Gase genügend tief abgekühlt werden, um die oberen, von Wasser nicht bespülten Rohrenden nicht ausglühen oder verbiegen zu können.
In allen Fällen ist die Konstruktion und Anordnung des Kessels so gewählt, dass dessen Unterseite von der Spitze der Lichtbogenflamme bestrichen wird, während Form und
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PATENT-ANSPRÜCHE : i. Elektrischer Ofen für Drei-und Mehrphasenstrom zur chemischen Bindung von Luetstickstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenkammerdecke von einem Dampfkessel o. dgl. gebildet wird, dessen Boden von der konischen Flamme bespült wird, so dass die Gase, unter gleichzeitiger Ausnutzung der abgegebenen Wärme, gekühlt werden.