Verfahren zur Erzeugung von Calciumkarbid. Bei der Herstellung von Calciumkarbid und Ferro-Silizium werden im allgemeinen Lichtbogenöfen verwendet. Diese bedingen einen sehr bedeutenden Verbrauch an Elek troden und bedürfen sorgfältiger Überwachung und Bedienung. Erfindungsgemäss wird dem gegenüber bei der Herstellung von Calcium- karbid die direkte Widerstandsheizung an gewendet in der Weise, dass das umzuwan delnde Cremisch, z.
B. von Kalk und Koks, zwischen Elektroden gelagert und durch Hindurchleiten des Stromes erhizt wird.
Es kann dadureh nicht nur ganz erheblich an Elektrodenmaterial gespart werden, es wird vielmehr auch die Bedienung einfacher, es kann Energie gespart werden und man kann im allgemeinen zu wesentlich reineren Produkten gelangen. Ausserdem ist der Be trieb reinlicher und verursacht beispielsweise sehr viel weniger Staub.
Uni die Vorteile der direkten Wider standsheizung voll auswerten zu können, ist es zweckmässig, so vorzugehen, dass man beispielsweise zwischen zwei Kohleelektroden die umzuwandelnde Mischung aus. Kalk und Kohle aufschüttet, so die Elektroden gegen Luftzutritt und Wärmeverluste schützt und auch das Reaktionsgemisch durch genügend hohe Schüttung gegen Wärmeverluste sichert. Man kann je nach Massgabe des Zusammen schmelzens der Masse das fertige Produkt abstechen und immer neues Reaktionsgemisch zuführen, ohne den Prozess unterbrechen zu müssen. Es findet dann praktisch fast gar kein Elektrodenverbrauch statt und der Be trieb ist äusserst einfach und billig.
Zum Abdecken der Elektroden wird zweck mässig Kohlengriess verwendet. Dieser nimmt an der Reaktion nicht teil und verbrennt nur wenig, weil seine Temperatur nicht hoch genug wird. Zum Schutz der Elektroden sowohl als des Reaktionsgemisches kann indessen auch eine andere praktisch un- schmelzbare Schüttung verwendet werden.
Das Reaktionsgemisch besitzt bei der Reaktionstemperatur selbst genügend Leit fähigkeit, um bei Stromdurchgang die nötige Temperatur zur Einleitung der Reaktion zu erzeugen. Es ist aber zweckmässig, um beim Inbetriebsetzen des Ofens schneller und sicherer zum Ziele zu komrilen, einen Leitei in die Reaktionsmasse einzulegen, der die Elektroden verbindet und der durch den Strom derart erhitzt wird, dass die ihn um gebenden Massen in Reaktion treten. Hier für ist es besonders zweckmässig, einen Leiter zu nehmen, der selbst an der Reaktion teil nimmt und in das schmelzflüssige Produkt mit übergeht. Nach der Einleitung der Re aktion ist seine Anwesenheit nicht mehr er forderlich.
Zu diesem Zwecke kann beispiels weise ein Kohlenstab verwendet werden). Am geeignetsten aber ist ein Widerstandsstab, der aus Kalk und Kohle in einem für die Bildung von Karbid entsprechenden Mengen- verhältnis besteht.
Die Anordnung des Ofens kann sehr ver schiedenartig sein. Die Elektroden können beispielsweise zu beiden Seiten eines zur Aufnahme des Reaktionsgemisches dienenden Bettes angeordnet sein, sie- können aber auch übereinander liegen. Die erstere Anordnung, die den Graphitierungsöfen ähnlich ist, hat den Vorzug, dass das Reaktionsgetniseh be liebig geschüttelt und nach Bedarf nachge schüttet werden kann und dass das schmelz flüssige Endprodukt leicht abgestochen werden kann.
Eine Ofenanordnung, wie sie beispiels weise in Betracht kommen könnte, ist in der Abbildung dargestellt. a bedeutet einen gemauerten Ofen. An zwei gegenüberliegenden Wänden sind die Kohleelektroden b durch geführt, denen durch die metallischen Ver bindungsstücke c der Strom zugeführt wird. Die Elektroden liegen fest im Mauerwerk und ragen mit ihrem einen Ende in den Re aktionsraum hinein, während die Anschluss teile c ausserhalb liegen. Die in den Reaktions raum reichenden Enden sind mit einer Schicht Kohlengriess d umgeben, die den Strom gut leitet und die Wärme rasch abführt.
Sie schützt die Elektroden sowohl gegen Ver brennung, als auch gegen einen Angriff durch die schmelzende Masse.
Zwischen de.n Elektroden b ist die zu erhitzende Masse e, z. B. ein Gemenge von Kalk und Kohle, aufgeschüttet. ,g bedeutet einen Kohlenstab, der die Elektroden ver bindet und der durch den Stromdurchgang sehr stark erhitzt wird und die Reaktion einleitet. Bei f sammelt sieh das geschmolzene Karbid und kann leicht abgestochen werden. Die obersten Schichten der Schüttung e nehmen an der Reaktion nicht teil. Der eigentliche Reaktionsherd, der die höchste Temperatur hat, liegt ungefähr in der Mitte des Ofens. Nach Massgabe des Zusammenschmelzens der Reaktionsmasse kann immer neue Reaktions masse nachgeschüttet werden.
Der Kohlestab g kann dureh einen andern Widerstandsstab ersetzt werden. Er braucht auch die Elektroden b nicht direkt zu be rühren; es genügt, dass er in den Kohlegriess d hineinreicht. Der Kohlegriess d braucht ferner nicht die ganze Elektrode zu umgeben. Es genügt unter Umständen, ihn durch Reaktionsmasse e zu ersetzen, weil diese im allgemeinen in der nächsten Nähe der Elektroden wegen der zu starken Wärmeableitung nicht reagiert.
Da die Abgase (z. B. Kohlenoxyd) nach oben entweichen, so lassen sie sich bei der hier beschriebenen horizontalen Anordnung besonders leicht abführen. Sie können ent weder beim Austritt an der Oberfläche der Reaktionsmasse angezündet werden, oder sie können durch in die Reaktionsmasse ver senkte oder oberhalb der Reaktionsmasse angebrachte Kanäle herausgeführt und für Heizzwecke oder in anderer Weise beliebig nutzbar gemacht werden. Der Ofen kann zu diesem Zweck von oben her so weit abge deckt werden, dass die Gase vollständig auf gefangen werden und ein Zutritt von Luft in die zur Gasabführung dienenden Kanäle möglichst verhindert wird.
Die metallischen Stromzuführungsteile c werden, da sie überhaupt nicht in die Feuer zone kommen, in keiner Weise angegriffen und können durch Kühlvorrichtungen kalt gehalten werden. Ein Verbrauch der Halter findet also überhaupt nicht statt im Gegen satz zu den üblichen Anordnungen mit licht bogenbildenden, beweglichen Elektroden.
Durch dieses Verfahren können u. a. auch alle die Schwierigkeiten beseitigt werden, die sich bisher ergeben haben durch die Not wendigkeit, die Elektroden gegen Verbrennung zu schützen, die Elektroden ihrem Abbrand entsprechend nachzuschieben, neue Elektroden einzuführen, die Elektroden gegen Bruch zu schützen, den Strom zu den beweglichen Elektroden zuzuführen, Energieverluste durch Erhitzung der Elektroden zu vermeiden und dergleichen. Es ergeben sich ferner erheblich günstigere Konstruktionsbedingungen für den Ofen selbst.