DE1533253A1

DE1533253A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufheizen von Sauerstoff auf hohe Temperaturen

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Publication number: DE1533253A1
Application number: DE19661533253
Authority: DE
Inventors: Zirngibl Dr Hans; Gutsche Dr Walter
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1966-12-01
Filing date: 1966-12-01
Publication date: 1969-12-11
Also published as: CH507629A; DE1533253B2; JPS5220689B1; DE1533253C3; NO121150B; FR1552284A; BE707343A; AT283533B; NL6715376A; GB1212848A; US3553527A

Description

1533253 FARBENFABRIKEN BAYER AG

LE VE RKU S EN - Btyciwerk OB/MB Petent-AbteUung 30. N OY,

Verfahren und Vorrichtung.zum Aufheizen von Sauerstoff auf hohe Temperaturen ■

Einige anorganische Gasphasenreaktionen, die seit einiger Zeit von industriellem Interesse sind, wie besonders die Umsetzung leicht flüchtiger Halogenide mit Sauerstoff zu den entsprechenden feinverteilten Oxiden mit Pigment- oder FUllstoffeigenschaften, erfordern wegen starker Reaktionshemmungen für ihren geregelten Ablauf die kontinuierliche Vorerhitzung eines oder beider Reaktionspartner auf Temperaturen Über 1000° K.

Die Aufheizung des S_auerstoffs oder von stark mit Sauerstoff angereicherten Sauerstoff-Inertgas-Gemischen, wie sie für die toben erwähnten Reaktionen eingesetzt werden, ist in Wärmeaustauschern aus metallischen Werkstoffen nur bis höchstens 800° C. möglich. Keramische Wärmeaustauscher sind bruchanfällig, schwierig abzudichten uhd haben einen geringen Wirkungsgrad. Der oft

beschriebene Weg, den Sauerstoff durch Vermischen mit den heissen gasförmigen Endprodukten einer stark exothermen chemischen Reaktion aufzuheizen, ist wegen der damit verbundenen Verdünnung und möglichen Verunreinigung oft unzweckmässig.

Neuerdings wurde vorgeschlagen, zur Aufheizung eine elektrische Entladung zu verwenden, die in den aufzuheizenden Gasen selbst stattfindet. Man hat auch mit der elektrischen Entladung ein

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inertgasplasma erzeugt* das durch Vermischen seine Energie auf das

aufzuheizende Gas überträgt. Unter einem Inertgasplasma wird hocherhitzter Sauerstoff, Argon, Helium, Neon und dergl. verstanden.

Da man in elektrischen Entladungen sehr hohe Energiedichten und damit Temperaturen erreichen kann, sind hierbei die Apparatedimensionen selbst bei grossen Durchsätzen klein. Für die Gaserhitzung werden bevorzugt der Hochstromplasmabrenner und der Induktionsplasmabrenner eingesetzt. Im Hochstromplasmabrenner strömt das Gas axial oder wirbeiförmig durch einen Lichtbogen der zwischen einer stabförmigen Wolframkathode und einer koaxial zu dieser angeordneten zylindrischen Kupferdüse brennt. Beide Elektroden sind wassergekühlt. Im Induktionsplasmabrenner strömt das Gas in einem Wirbel durch ein von einer gekühlten Kupferspule umgebenes Quarzrohr. In der Spule fliessende hochfrequente Wechselströme erzeugen ein Feld, das im vorionisierten Gas eine starke Teilchenbewegung und damit dessen Aufheizung bewirkt. Innerhalb der Spule bildet sich ein tropfenförmiges Plasma. Beide Brenner haben jedoch entscheidende Nachteile, die ihrer grosstechnischen Anwendung entgegenstehen:

l) Der Hochfrequenzplasmabrenner hat besonders «gen der hohen Energieverluste bei der Erzeugung der Hochfrequenz einen schlechten Wirkungsgrad, der normalerweise unter 50 % liegt. Die Hochfrequenzgeneratoren sind zudem kostspielig und in ihrer Leistung begrenzt.

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2) Der Hochstromplasmabrenner hat ebenfalls hohe Energieverluste, die durch die intensive Kühlung der Elektroden bedingt sind und gewöhnlich zwischen 40 und 60 % liegen.

Koch nachteiliger ist aber die geringe Haltbarkeit der Elektroden, besonders der Anode im Hochstromplasmabrenner, die bei Verwendung von mehratomigen Gasen oft nur einige Betriebsstunden beträgt.

Der Elektrodenabbrand von Lichtbogenbrennern verunreinigt zusätzlich bei der Herstellung von Weisspigmenten, wie Titandioxid, das Endprodukt. Die vom Plasmastrahl mitgeführten Metalldämpfe oder Metalloxide verfärben das Pigment. Man hat deshalb vorgeschlagen, nur solche Metalle und Verbindungen als Elektrodenwerketoff einzusetzen, die nichtfärbende Oxide liefern, wie Al, Ti, Zr, SiC, und Kohlenstoff. Der Elektrodenabbrand wird jedoch durch diese Massnahmen nicht vermindert. Die Elektroden müssen nach kurzer Zeit ausgewechselt oder aber nachgeschoben werden. Im letzteren Fall bereitet die Kühlung Jedoch grosse Schwferigkeiten.

Auch der Vorschlag, zwischen Elektrode und reaktives Gas eine Schutzgasschicht zu legen, bringt für sich allein keine wesentliche Verbesserung der Haltbarkelt der Elektroden, da die im Brenner herrschende Turbulenz die Schutzgasschicht immer wieder aufreisst.

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Die vorliegende Erfindung hat die kontinuierliche elektrische Aufheizung von Sauerstoff oder Sauerstoff-Inertgas-Gemischen auf Temperaturen zwischen 1000 und 4000° K, z. B. mit einem Lichtbogen oder.einer Hochspannungsentladung unter Verwendung eines besonderen Elektrodenmaterials zum Inhalt. Dabei besitzen die erfindungsgemäss verwendeten Elektroden eine erheblich verlängerte Lebensdauer.

Erfindungsgemäss wird an dieses Elektrodenmaterial die Anforderung gestellt, dass es eine Wärmeleitfähigkeit gemessen bei 20° C. oberhalb von 0,35 cal/cm.s.°C. besitzt und dass aus diesem Material gebildete Metalloxide oberhalb 500° C. nicht mehr stabil sind. Geeignetes Elektrodenmaterial sind insbesondere die Edelmetalle Silber und Gold sowie deren Legierungen und Verbundkörper aus diesen Metallen bzw. Metalllegierungen mit Kohlenstoff oder Graphit. Unter Verbundkörper wird hierbei ein kompakter Körper aus Kohlenstoff oder Graphit verstanden, in dem das Metall in mehr oder weniger hoher Konzentration homogen verteilt ist. Zur Herstellung des Verbundkörpers kann man entweder eine poröse Kohlenstoff- oder Graphitmatrix mit dem flüssigen Metall tränken oder man kann die pulverförmigen Bestandteile zu einem Formkörper pressen und diesen anschllessend bei Temperaturen unter 1000° sintern.

Es hat sich gezeigt, dass die genannten Metalle wegen der Instabilität ihrer Oxide auch von dem sehr heissen Sauerstoff nicht angegriffen werden. Der durch Verdampfen oder Zerstäuben im Brenn-

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fleck hervorgerufene Abtrag ist sehr gering, besonders bei Verwendung der Verbundkörper, Hierbei kann zwar eine Oxydation des Kohlenstoffs oder Graphits an der Oberfläche erfolgen. Durch die hohe Temperatur im Brennfleck schmelzen aber die eingelagerten Metallteliehen und bilden an der Oberfläche eine zusammenhängende Edelmetallschicht, die das Kohlenstoffgerüst vor weiterem Angriff schützt. Durch die Kapillarkräfte wird ausserdem das Zerstäuben des geschmolzenen Metalls stark vermindert.

Voncfen vielen möglichen Lichtbogenarten wird bevorzugt der sogenannte wirbelstabilisierte Lichtbogen verwendet, dessen Widerstand durch tangentiales Anblasen mit dem aufzuheizenden Gas mit einer Geschwindigkeit von 20 - 3OO m/sec. auf einen Wert zwischen 1 und 50jfl. gebracht wird und dessen Betriebsspannung oberhalb 5OO V und vorzugsweise oberhalb 1000 V liegt. Der Vorteil dieses Bogens liegt einmal in seinem besseren Wirkungsgrad beim Aufheizen von Gasen, der normalerweise zwischen 75 und 90 % liegt,; dann aber auch in der geringeren Stromdichte an den Elektroden, wodurch deren thermische Belastung vermindert wird.

Durch das tangentiale Aufblasen kann man ausserdem die Lichtbogenbrennflecke zu rascher Wanderung auf den Elektroden veranlassen. Auch durch diese Massnahme kann die Elektrodenhaltbarkeit verbessert werden.

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Auch die Beeinflussung des Bogens durch ein magnetisches Feld, das durch eine ausserhalb des Lichtbogens befindliche Spule erzeugt wird, kann zur Erhöhung des Bogenwiderstandes und zur raschen Bewegung der Lichtbogenbrennflecke auf den Elektroden führen.

Diese Massnähme wird deshalb ebenfalls vorzugsweise zusammen mit der Anwendung des erfindungsgemässen Elektrodenmaterials angewendet.

Ausser der tangentialen Zufuhr des aufzuheizenden Gases zum Lichtbogen ist auch eine axiale oder radiale Einströmung möglich,

Schliesslich kann man das Verfahren auch mit Höchstrombögen durchführen, deren Widerstand ^lilund deren Stromstärke normalerweise oberhalb 200 A liegt. Hierbei ist eine rasche Bewegung der Lichtbogenbrennflecke auf den Elektroden durch starke magnetische Felder oberhalb 1000 Gauss wesentlich, um ein Durchschmelzen der Elektroden zu verhindern.

Als Werkstoffe zur Herstellung der Isolatoren haben sich hexagonales BN, Si,N^, Quarzgut und Quarzglas bewährt. Diese Verbindungen behalten auch noch bei erhöhter Temperatur ihre guten Isolatoreigenschaften.

Die Aussekühlung erfolgt zweckmässig durch Wasser, wobei man zur Vermeidung von Kesselsteinablagerungen in den Kühlkanälen einen geschlossenen Kreislauf von entsalztem, schwebestofffreiem Wasser verwenden kann, das man über einen Kühler fährt.

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Durch Messung der Ein- und Austrittstemperatur und des KUhI-wasserdurchsatzes kann man leicht die EnergieVerluste des Brenners errechnen, aus denen man bei Kenntnis der Eingangs-IeIstung den Wirkungsgrad des Brenners ermitteln kann.

Sine schnelle Wärmeabfuhr aus dem Lichtbogenbrennfleck ist für das erflndungsgemässe Verfahren wesentlich. Das Kühlwasser soll durch die KUhlkanäle oder Kühlmäntel der Elektroden mit einer Geschwindigkeit zwischen 2 und 40 m/sec. strömen.

Ebenso wichtig ist auch die gute Wärmeleitfähigkeit des Elektrodenmate rials. Die hohe Energiekonzentration im Brennfleck erfordert neben dem Wärmetransport in Richtung senkrecht zur Elektrodenoberfläche auch eine Wärmeabfuhr parallel zu dieser und zu KUhlflächenelementen hin, die auf Grund ihrer Temperatur und Wärmekapazität in der Lage sind, momentan grosse Energiemengen zu absorbieren.

Die schon erwähnte rasche Bewegung der Lichtbogenbrennflecke auf den Elektroden durch magnetische Felder oder durch die Struaung des Arbeitsgaees ist ebenfalls von wesentlichem Einfluss auf die Elektrodenhaltbarkeit. Die Magnetfelder werden dabei durch wassergekühlte Spulen erzeugt, die von 01tIchstrom durchflossen werden. Feldstärken der Grössenordnung 300 - 5000 Gauss haben sich für die Beeinflussung von Lichtbögen bis 500 A Stromstärke als geeignet erwiesen.

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Bei Ausbildung einer oder beider Elektroden als Hohlelektioden kann es nützlich sein, die Elektrodenoberfläche durch Einblasen einer kleinen Menge von Inertgas vor dem Angriff des Sauerstoffs zu schützen. Infolge der starken Turbulenz ist dieser Schutz oft nur zeitweilig vorhanden, zumal da man den O₂ auch nicht durch grössere Inertgasmengen - es kommen hauptsächlich N₂ und Ar in Frage - verdünnen möchte. Durch pulsierendes Einblasen des Inertgases kann man ausserdem eine dauernde Verlagerung des Lichtbogenbrennflecks erreichen.

Um die relativ teure elektrische Energie nur für die Spitzenerhitzung einzusetzen, kann es zweckmässig sein, die Aufheizung des sauerstoffhaltigen Gasgemisches in gas- oder ölbeheizten Wärmeaustauschern oder Erhitzern durchzuführen, bis zu Temperaturen, die sich mit metallischen Werkstoffen beherrschen lassen - etwa 600 - 800° C. Das so aufgeheizte Gasgemisch wird dann erst im Lichtbogenbrenner auf die gewünschte Temperatur gebracht.

Geeignet zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind z. B. die in den Figuren 1-6 dargestellten an sich bekannten Vorrichtungen, daneben aber auch alle anderen Vorrichtungen, mit denen sich die beschriebenen wesentlichen Verfahrensmerkmale einhalten lassen.

So stellt Fig. 1 einen Lichtbogenbrenner mit 2 auf einer gemeinsamen Achse übereinander angeordneten Hohlelektroden 1 und 2 dar, die von einem Isolatorteil 3 elektrisch getrennt werden. Der

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Isolator J> 1st mit tangentlalen Bohrungen 4 versehen, durch die das aufzuheizende Gas in den zylindrischen Innenraum eingeführt wird. Der Lichtbogen, der durch Kurzschliessen der Elektroden mit einer Hilfselektrode oder einem Metalldraht gezündet wird, brennt hauptsächlich in der Brennerlängsachse. Innerhalb jeder der beiden Hohlelektroden biegt der Lichtbogen zur Elektrodenoberfläche ab und endet in einem Brennfleck, der sich in Kreisbahnen auf der Elektrodenfläche bewegt. Das heisse Gas verlässt den Brenner am unteren, offenen Ende der Elektrode 2. Jede der beiden Elektroden kann von einer Spule konzentrisch umgeben sein, die ein in achsenrichtung verlaufendes Magnetfeld erzeugt.

Fig. 2 zeigt einen Brenner mit zwei konzentrisch angeordneten Elektroden, einer zylindrischen Hohlelektrode 5 und einer Zentralelektrode 6, die gegen das Gehäuse durch den Isolator 7 elektrisch isoliert ist. Der Brennerkopf 8 enthält eine oder mehrere Einführungsöffnungen für das aufzuheizende Gas. Der Lichtbogen brennt zwischen der Innenwand der Elektrode 5 und der Aussenwand der Elektrode 6. Das in Richtung der Brennerachse verlaufende durch die Spule 9 erzeugte Magnetfeld bewirkt, dass der Lichtbogen wie die Speiche eines sich drehenden Rades zwischen den Elektrodenflächen rotiert. Die dabei von ihm beschriebene Ebene steht senkrecht auf der Brennerachse. Das aufgeheizte Gas verlässt den Brenner bei 10.

Fig. j5 zeigt einen Brenner, der für Drehstrombetrieb geeignet ist. Er ist mit 3 Elektroden 11, 12 und 15 ausgerüstet. Das aufzuheizende Gas tritt bei lh tangential in die zylindrische

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Brennerkammer ein und verläset diese bei 15 in Richtung senkrecht zur Papierebene. Der Lichtbogen brennt jeweils zwischen 2 Elektroden und wandert entsprechend der Phasenstellung des Stromes kreisförmig von Elektrode zu Elektrode weiter.

Fig. 4 stellt eine Anordnung mit winkelartig in einen zylindrischen Raum line inragenden Elektroden 16 und 17 dar. Das Arbeitsgas strömt unten ein und bläst dabei den Lichtbogen entsprechend den gestrichelten Linien nach oben und auseinander.

Fig. 5 ähnelt Fig. 2 nach Lichtbogen- und Feldlinienverlauf. Der Lichtbogen brennt zunächst an der Stelle des geringsten Abstandes »Ischen der Zentralelektrode 18 und der Manblelektrode 19, die 18 konzentrisch umgibt. Das von der Spule 20 erzeugte Magnetfeld bringt den Lichtbogen zum Rotieren um 18 in einer Ebene senkrecht zur Brennerachse. Durch das einströmende Arbeitsgas, das bei 21 in den Brenner eingeführt wird, wird der Lichtbogen in den konischen Teil der Elektrode 19 hineingetrieben und entsprechend den gestrichelten Linien dabei verlängert. Das heisse Gas strömt bei 22 aus dem Brenner aus.

Fig. 6 zeigt den bekannten Ofen nach Birkeland-Syde mit 2 aus U-förmig gebogenen Rohren bestehenden Elektroden 25 und 24. Senkrecht dazu sind die Pole eines Elektromagneten 25 und 26 angeordnet. Durch das Magnetfeld wird ein zwischen beiden Elektroden gezündeter Wechselstromlichtbogen zu einer flachen Scheibe auseinandergezogen, wie es in der Fig. 6b durch die gestrichel—

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ten Linien angedeutet 1st. Senkrecht durch diese Scheibe wird das aus den perforierten Platten 27 und 28 einströmende Gas geblasen, das man bei 29 abzieht. Kühlwasserein- und-austritt sowie sein Verlauf ist in allen Abbildungen angedeutet.

Nachfolgend sind einige Beispiele angeführt, die zur näheren Erläuterung des Verfahrens dienen sollen.

Beispiel 1

In einen Brenner nach Fig. 1, der mit Elektroden aus metallischem Silber ausgerüstet war, wurden bei 11 JO Nnr Og pro Stunde eingeblasen. Bei Betrieb des Brenners mit 30 A Gleichstrom stellte sich eine Spannung von 1200 V ein. Die im Kühlwasser abgeführte Wärme betrug 7520 Kcal/h. Der Wirkungsgrad des Brenners lag somit bei 75#7 %· Das austretende Gas hatte eine mittlere Enthalpie von 0,5^8 Kcal/g entsprechend einer mittleren Temperatur von 2080° K. Der Brenner wurde 200 Stunden lang unter gleichen Bedingungen betrieben. Nach dieser Zeit wurden die Elektroden untersucht. Beide Elektroden zeigten eine geringfügige Aufrauhung auf einer ca. JJO mm langen Zone der Elektrodeninnenfläche. Die übrigen Teile der Innenflächen waren völlig glatt. Keine der Elektroden wies bevorzugte Elnbrandnarben oder Foren auf.

Beispiel 2 Der Brenner nach Fig. 2 wurde mit Elektroden ausgestattet, die

aus einer Mischung von 20 Gewichtsprozent Silber und 80 % Graphit

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durch Verpreseen und anschliessendes Sintern unter Inertgas hergestellt waren. Durch Brennerkopf 8 wurden stündlich 50 Nnr · Op von Raumtemperatur eingeblasen. Mit der Spule 9 wurde ein Magnetfeld erzeugt, das in der Brennerachse eine Stärke von 2000 Gauss hatte. Bei einer Stromstärke von 40 A stellte sich eine Bogenspannung von 1320 ν ein. Der Wirkungsgrad des Brenners lag bei 77,2 %. Das austretende Gas hatte eine Enthalpie von 0,49 Kcal/g entsprechend 1930° K. Der Versuch lief 96 Stunden lang. Die Elektroden zeigten auf einer Zone von 25 mm Länge flache Einbrandmulden von 0,4 mm Tiefe mit völlig glatten, metallisch «ssehenden Oberflächen.

Beispiel 3

Ein Brenner nach Fig. 3» dessen Elektrodenaussenmäntel aus metallischem Silber hergestellt waren, wurde mit 50 Nnr/h einer Gasmischung von 20 Volumenprozent Stickstoff uid 80 Volumenprozent Sauerstoff beaufschlagt.

Die Elektroden 11, 12 und 13 wurden an die 3 Phasen eines Drehstromtransformators mit Streufeld angeschlossen.

Bei einer Stromstärke von 150 A stellte sich eine Spannung von 1040 V ein. Der Wirkungsgrad des Brenners wurde zu 69,5 % ermittelt. Die mittlere Enthalpie des austretenden Gasgemisches lag bei 1,33 Kcal/g. Nach 120 Stunden Fahrzeit lagen die Tiefen der Einbrandkrater auf den Elektrodenflächen maximal bei 0,3 nun.

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tine anordnung nach Fig. öderen Elektroden innerhalb des zylindrischen T§il§ aus metallischem Gold bestanden, während der zylindrische Teil aus Quarzgut gefertigt war, wurden pro Stunde 20 Nm^ Sauerstoff von Raumtemperatur geblasen. Der Lichtbogen wurde mit Wechselstrom von IBOO V und 7,05 A betrieben. Bei einem Wirkungsgrad von 79,0 % nahm der Sauerstoff 0,302 kcal/g an Energie auf» Das entspricht einer Temperatur von ca. 800° C.

Nach einem Versuch von 110 Stunden Dauer wurden die Elektroden untersucht* Abgesehen von einer Anzahl flacher Einbrandmulden von maximal 0,2 mm Tieft an den nach innen gewandten Elektroden» flächen waren die Elektroden unversehrt.

Beispiel %

Bei diesem Versuch wurde ein Brenner nach Abb. 5 verwendet, dessen Mantelelektrode 19 aus einem Ag-Oraphit Verbundkörper mit 28 % Ag gefertigt war. Die Zentralelektrode 18 bestand aus metallischem Silber, Der Brenner wurde mit Gleichstrom (50 A) betrieben und mit 62 Nm einer Mischung von 75 Volumenprozent O₂ un4 25 Volumenprozent N₂ beaufschlagt. Durch die Magnetspule 20 wurde in dir Brennerachse ein Feld von 16OO Gauss eingestellt. Dabei stellte sich eine Spannung von 1750 ^v ein. Bei einem gemessenen Wirkungsgrad von 7^#² % betrug die Energieaufnahme des Gases 0,65 kcal/g·

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Der Versuch lief über 2QO Stunden. Nach dieser Zeit zeigte dg Mantelelektrode an der oberen Konusfläche und an der Einschnürung ein metallisch glänzendes aussehen. Per Durchmesser der Einschnürung war um 0,5 mm erweitert. Die Aussenflache der Zentralelektrode wies einige schraubenförmig verlaufende Kerben von maximal 0,3 mm Tiefe auf.

Beispiel 6

In die Vorrichtung nach Abb. 6 wurden in einem 96 Stunden dauernden Versuch stündlich 45 Nnr eines Gemisches aus 50 Volumenprozent O₂ und 50 Volumenprozent N₂ eingeführt. Der Lichtbogen wurde mit 2100 V und 22*4 A Wechselstrom betrieben bei einer Magnetfeldstärke von 1400 Gauss zwischen den Polen des Elektromagneten. Die beiden Elektroden des Brenners waren aus Silberrohren hergestellt. Im Kühlwasser und durch Abstrahlung wurden insgesamt 89OO kcal/h abgeführt. Der Wirkungsgrad lag somit bei 78 %. Die Energieaufnahmen des Gases betrugen damit 0,523 kcal/g,

Ausser einer Anzahl von kraterförmigen Einbrandmulden von maximal 0,35 mm Tiefe waren an den Elektroden keine wesentlichen Beschädigungen erkennbar.

Beispiel 7

Durch den Brenner nach Fig. 2, dessen Elektrodenabstand kleiner war, als der in Beispiel 2 gewählte, wurden 85 Nur Og von Raum-

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temperatur geleitet. Beide Elektroden bestanden aus Silber. Der Lichtbogen zwischen den Elektroden hatte eine Stromstärke von 850 A und eine Spannung von 280 V bei einer Magnetischen Feldstärke von 2400 Gauss, Der gemessene Wirkungsgrad betrug 66 %, die Energieaufnahme des Gases also 1,11 kcal/g entsprechend einer Temperatur von 3100⁰K. Abgesehen von einer Aufrauhung der Elektrodenoberfläche in einer 30 mm breiten Zone waren die Elektroden nach SO Stunden Betriebszeit noch unverändert.

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Claims

Patentansprüche

1) Elektrodenmaterial für elektrische Lichtbögen zum Aufheizen von Sauerstoff oder Sauerstoff-Inertgas-Mischungen aus Metallen, deren Legierungen oder Verbundkörper dieser Metalle bzw. Legierungen mit Kohlenstoff oder Graphit mit einer Wärmeleitfähigkeit grosser als 0,33 cal/cm.s.°C, deren metallische Oxide oberhalb 500° C. nicht stabil sind.

2) Elektrodenmaterial für elektrische Lichtbögen zum Aufheizen von Sauerstoff oder Sauerstoff-Inertgas-Mischungen aus Silber, Gold oder deren Legierungen oder Verbundkörpern dieser Metalle bzw. Legierungen mit Kohlenstoff oder Graphit mit einer Wärmeleitfähigkeit grosser als 0,33 cal/cm.s.oc.

3) Verfahren zum Aufheizen von S_auerstoff oder von Sauerstoff-Inertgas-Mischungen auf Temperaturen oberhalb 1000° K. mittels einer elektrischen Bogenentladung, die mit Gleich-, Wechseloder Drehstrom betrieben wird und zwischen gekühlten Elektroden im aufzuheizenden Medium stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden aus Metallen, Metallegierungen oder aus Verbundkörpern dieser Metalle mit Kohlenstoff oder Graphit bestehen, deren metallische Oxide oberhalb 500° C. nicht stabil sind und deren Wärmeleitfähigkeit, gemessen bei 20° C. grosser als 0,33 cal/cm.s.°C. ist.

4) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

als Metalle Silber, Gold oder deren Legierungen verwendet werden.

5) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Bogenentladung durch tangentiales oder axiales Anblasen mit dem aufzuheizenden Medium mit Geschwindigkeiten

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zwischen 20 und 300 m/sec. - bezogen auf Normalbedingungen - und/oder durch ein Magnetfeld mit einer Feldstärke 300 Gauss - gemessen im Zentrum des Bogens - auf einen Widerstand zwischen 1 und und eine Betriebsspannung von über 500 V gebracht wird, und dass die Lichtbogenbrennpunkte durch die erwähnten Massnahmen zu rancher Bewegung auf den Elektroden veranlasst werden.

6) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

ein Lichtbogen verwendet wird, dessen elektrischer Widerstand<(lA Is^ dessen Stromstärke oberhalb 200 A liegt und dessen Brennflecke auf den Elektroden durch ein Magnetfeld in rascher Bewegung gehalten werden»

7) Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 6» dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden mit Kühlmänteln oder Kühlkanälen versehen sind, durch die ein Kühlmedium - vorzugsweise .Vasser von 5 - 25° C-roit einer Geschwindigkeit zwischen 2 und 4o^m/sec, strömt.

8) Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolatoren* welche die Elektroden elektrisch voneinander und vom geerdeten Brennergehäuse trennen,aus hexagonalein Bornitrid, Siliciumnitrid, Quarzgut oder Quarzglas bestehen.

9) Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das aufiuhelzende Gas vor Eintritt in den Lichtbogen in 91" oder g&sbetriebenen Erhitzern auf Temperaturen bis 800° C, vorgewärmt wird.

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