DE1040142B - Verfahren zur Verbesserung der Leitfaehigkeit des Schuettgutes und des Stromuebergangs von den Elektroden an das Schuettgut in elektrischen Widerstandsoefen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verbesserung der Leitfähigkeit des Schüttgutes und des Stromübergangs von den Elektroden an das Schüttgut in elektrischen Widerstandsöfen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Leitfähigkeit des Schüttgutes, insbesondere von kohlenstoffhaltigem Schüttgut, und des Stromüberganges von Elektroden an das Schüttgut in elektrischen Widerstandsöfen.
• Bei elektrothermischen, chemischen Verfahren, bei welchen ein festes, in Form einer Schüttung verwendetes, für die Reaktion benötigtes Schüttgut gleichzeitig auch als Widerstandsmaterial für die direkte elektrische Erhitzung dient, wie zum Beispiel Koks bei der elektrothermischen Erzeugung von Wassergas oder Holzkohle bei der elektrothermischen Erzeugung von Schwefelkohlenstoff, wird der elektrische Strom dem Schüttgut durch mindestens zwei zweckmäßig übereinander angeordnete Elektroden übertragen. Diese Elektroden können die Form von Stäben, Ringen oder Rahmen u. dgl. aufweisen und in das Schüttgut mehr oder weniger tief eintauchen. Solche Elektroden bestehen aus Graphit oder Metallen, welche im letzteren Falle vorteilhaft indirekt gekühlt werden.
• Erfahrungsgemäß bereitet der Stromübergang von der Elektrode an das Schüttgut bei den bekannten Elektrodenausführungen immer wieder Schwierigkeiten, weil durch die an der Elektrode herrschende große Stromkonzentration das der Reaktion dienende, der Elektrode direkt anliegende Schüttgut stark überhitzt und dadurch übermäßig rasch verbraucht wird. Dadurch können in der Nähe der Elektrode Hohlräume entstehen, welche den weiteren Stromdurchgang erschweren und zu zeitlich stark schwankenden Stromaufnahmen des Schüttguts im Ofen führen.
• Bei der Herstellung von Wassergas oder Schwefelkohlenstoff, bei welchen Verfahren bekanntlich das leitende, kohlenstoffhaltige Schüttmaterial, wie Holzkohle, durch Wasserdampf bzw. Schwefel in flüchtige Verbindungen (Wassergas bzw. Schwefelkohlenstoff) umgewandelt und dadurch verbraucht wird, können auch insbesondere in der Nähe und speziell unterhalb der oberen Elektrode im Schüttgut kleinere oder größere Hohlräume entstehen, welche während des Betriebes und vor allem während der Nachchargierung des Ofens mit Schüttgut zu plötzlichem Zusammensacken der Schüttung führen können. Solche Einstürze innerhalb der Schüttung sind nicht nur für einen regelmäßigen Ofenbetrieb äußerst störend, sondern können auch zu erheblichen Druckstößen, ja selbst zu gefährlichen Explosionen führen, wenn nämlich kaltes Material dadurch plötzlich erhitzt wird und in kurzer Zeit zur Reaktion kommt.
• Es wurde nun gefunden, daß man die Bildung solcher Hohlräume und die damit in Zusammenhang stehenden Störungen weitgehend vermeiden und zu einem bedeutend regelmäßigeren Betrieb kommen kann, wenn man das Schüttgut in der Nähe wenigstens einer der Elektroden, zweckmäßig in der Nähe der oberen Elektrode, mindestens zeitweise in Vibration versetzt und dadurch verdichtet. Die Verdichtung des Schüttgutes durch Vibration findet in an sich bekannter Weise statt (vgl. zum Beispiel die deutsche Patentschrift 667 372). Im vorliegenden Fall kommt der Verdichtung eine besondere Bedeutung zu durch die Verbesserung der Leitfähigkeit des Schüttgutes einerseits und des Stromüberganges von der Elektrode zum Schüttgut andererseits. Durch die Vibration des Schüttgutes werden nämlich die während des Betriebes sich bildenden Hohlräume um und in der Nähe der Elektrode immer wieder beseitigt und mit frischem Schüttgut ausgefüllt. Die Stromaufnahme des Ofens ist daher bedeutend regelmäßiger und schwankt nur noch in relativ engen Grenzen. Dadurch wird natürlich der ganze Betrieb des Ofens bedeutend erleichtert. Es ist nicht immer notwendig, die Vibration des Schüttgutes dauernd aufrechtzuerhalten, es genügt oft, wenn diese in bestimmten, vorteilhaft regelmäßigen Intervallen geschieht. Zweckmäßig aber wird das Schüttgut zum mindestens vor und vorteilhafterweise auch direkt nach dem Nachfüllen desselben in Vibration versetzt. Das Schüttgut kann dadurch in Vibration versetzt werden. daß eine der` mindestens teilweise in das Schüttgut eintauchenden Elektroden selbst in -Vibration versetzt wird. oder aber auch dadurch, daß man die Vibration mittels eines speziellen in das Schüttgut eintauchenden -\xr`bratorenelementes; z. B. einer Hilfselektrode, überträgt.
• Die `Vorrichtung zur Verbesserung der Übertragung von elektrischem Strom an das Sebüttgut besteht im allgemeinsten Falle aus einem mit einer Vibration erzeugenden Vorrichtung gekoppelten, in das Schüttgut eintauchenden festen Körper. Zweckmäßigerweise besteht sie (lirekt aus einer mit einer Vibration erzeugenden Vorrichtung gekoppelten, in das Schüttgut eintauchenden Elektrode. Es kann aber auch ein nicht der Stromzuführung dienender fester Körper oder auch cinc Hilfselektrode, welche mit einer Vibrationsvorrichtung gekoppelt ist, verwendet werden. In diesem 1#a11 wird dieser Körper zweckmäßig in der Nähe der oberen Elektrode angeordnet. Es können auch mehrere solche vibrierbare Körper z. B. um eine Elektrode herum angeordnet werden.
• Der mit einer Vibration erzeugenden Vorrichtung gekoppelte. in (las Schüttgut eintauchende feste Körper. sei es eine vibrierbare Elektrode oder ein besonderer Körper. kann in Form eines Stabes. eines Ringes oder Rahmens ausgeführt werden. Er kann beispielsweise atis Graphit oder auch aus Metall oder Kombinationen solcher Werkstoffe bestehen und kann indirekt gekühlt werden. Im Falle, daß eine Elektrode selbst als @iln-atü@n übertragendes Element ausgebildet wird, werden die Stromzuleitung und gegebenenfalls auch die Zuleitungen für das Kühlmedium zweckmäßigernicht starr, sondern federnd ausgeführt.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. \-erfahren zur Verbesserung der I_eitf<iliigkeit des Schiittgutes, insbesondere von kchlenstoffhaltigein Schütthut. und des Stromül;erganges von den Elektroden an (las Schüttgut in elektrischen Widerstandsöfen, dadurchgekennzeichnet, daß das in an :ich bekannter Weise durch Vibration zu vordichtende Schüttgut in der @älie wenigstens iinei= <Irr Elekti'GAen ständig oder zeitweise in Vi1;ratic;cl versetzt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet dureb einen, mit einer Vilratic;n erzeu,_-endeis @'crrichtang @@eh@:ppelten, in das Schüttgut mindestens zum Teil eintauchenden testen Körper.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch :;eheniszeichnet. dali das Schüttgut bei übereinanderliegenden Elektroden in der Nähe der oberen Elektri@(ie in - -il;ratioii versetzt wird. d.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekcniizeichnet, da,ß das Schüttgut mittels einer mindestens teilweise in dasselbe eintauchenden, vibrierbaren Elektrode oder eines besonderen vibrierenden Elementes in Vibration versetzt wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine finit einer Vibrationsvorrichtung direkt gekoppelte. in das Schüttgut mindestens teilweise eintatschende Elektrode.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen zur Elektrode federnd ausgebildet sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daß die Elektrode für die indirekte Kühlung eingerichtet ist und die Zufiihrtingsleitungen für das Kühlined-ium federnd ausgebildet sind. B.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen, von den Elektroden unabhängigen, in das Schüttgut eintauchenden festen Körper. der mit einer Vibra-tionsvorrichtung gekoppelt ist.
9. 9. @"orrichtung nach Anspruch B. dadurch gekennzeichnet, daß der feste vibrierha.re Körper in der Nähe der oberen Elektrode angeordnet ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der feste vibrierbare Körper für indirekte Kühlung eingerichtet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 667 372-