DE1801396B2 - Fliessbett beschichtungsvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Fließbettvorrich- F i g. 2 einen Teil von F i g. 1 in vergrößertem

tungen zum Beschichten von gekörntem Material. Es Maßstab und

wurde bereits vorgeschlagen, mit Hilfe einer pyroly- Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A in

tischen Kohlenstoff- oder Siliziumkarbidablagerung F i g. 2.

aus einem Gas oder einem Dampf einen Überzug auf 5 Gemäß der Darstellung in Fig. 1 hat die innen Teilchen aufzubringen. Die für die Ablagerung dieser konisch ausgebildete Graphitbasis eines rohrförmigen Substanzen erforderliche hohe Temperatur machte Fließbettgefäßes 1 einen zylindrisch ausgebildeten es notwendig, die das Gas oder den Dampf dem Endabschnitt 2, der in ein Senkloch eines Graphit-Fließbett zuführende Leitung unter die Zersetzungs- Halterungsringes 3 eng hineinpaßt. Die innere temperatur des Gases oder Dampfes bis zu der Ein- io Konizität des Gefäßes 1 geht in eine mit ihr im spritzstelle in das Fließbett zu kühlen. wesentlichen übereinstimmende konische Aufwei-

Darüber hinaus sind im Hinblick auf die Ver- tung 4 im oberen Teil der Bohrung des Halterungsminderung der Ablagerung von Kohlenstoff an den ringes 3 über. Der Ring 3 hat einen Gewinde-Wänden oder an sonstigen an die Einspritzstelle abschnitt 3 a, auf den eine Graphit-Mutter 5 aufangrenzenden Flächen Zweilochdüsenausführungen 15 geschraubt ist, die außerdem zum Anbringen der vorgeschlagen worden mit dem Ziel, einen Strom wassergekühlten Gaseinspritzeinheit 6 dient. Diese inerten Fließbettgases über die Flächen der Fließbett- Einheit umfaßt eine äußere Hülse 7, die auf ihrer vorrichtung um die Zone herum zu verteilen, in Außenseite mit Schraubgewinde versehen ist zwecks welcher die Reaktion stattfindet. Verschraubens mit der Mutter 5, die den Halterungs-

Hierbei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, eine so ring 3 und die Hülse 7 zusammenhält.

Konstruktion zu erreichen, bei welcher ein hoher Die Bohrung des Ringes 3 nimmt im Schiebesitz

Konzentrizitätsgrad der verschiedenen koaxialen ein Molybdänrohr 13 auf, das von dem Ring aus die

Strömlingsdurchlässe gewährleistet ist und wobei sich die Wasserkühleinheit unabhängig von dem Rohr 13

eine gleichmäßige Gasverteilung erreichen läßt. Eine tragende Hülse 7 durchragt. Der Außenumfang des

gleichmäßige Verteilung des inerten Fließbettgases 25 Rohres 13 ist mit Längsnuten 14 versehen, die sich

ist erwünscht, da sie dem Verhindern von Ablage- zur Mündung 13 α des Rohres 13 hin allmählich ver-

rungen der Beschichtungssubstanzen an den Flächen tiefen. Die Mündung 13a bildet eine Einspritzöffnung

der Vorrichtung, die das Beschichtungsverfahren für das Behandlungsgas. An diesem Ende hat das

beeinträchtigen könnten, förderlich sein kann. Rohr 13 einen reduzierten Außendurchmesser, und

Erfindungsgemäß wird eine Fließbettvorrichtung 30 der durch diese Reduzierung entstehende Absatz ist

zum Beschichten von kornförmigen Stoffen oder mit einer Senkung versehen, um eine Ringnut 15

Gegenständen mittels Pyrolyse eines Strömungs- (F i g. 2) mit einem festen Randabschnitt 16 zu

mittels in Vorschlag gebracht, die aus einem Behänd- bilden. In die Nut 15 ist im Schiebesitz gegen die

lungsgefäß und einer Strömungsmitteleinspritzeinheit Innenfläche des festen Randabschnitts 16 ein Ring

mit zueinander koaxialen Einlassen für Fließbett- 35 17 aus Graphit eingesetzt. Die Tiefe der Nut 15 ist

und Behandlungsströmungsmittel besteht und da- derart bemessen, daß an ihrem Boden ein Ringkanal

durch gekennzeichnet ist, daß der Einlaß für das entsteht, der mit allen Längsnuten 14 so in Ver-

Fließbettströmungsmittel so angeordnet ist, daß um bindung steht, daß ein ringförmiger Spielraum 18

den Einlaß für das Behandlungsströmungsmittel verbleibt, der um den in seinem Durchmesser redu-

herum Strömungsmittel in wenigstens zwei gesonder- 40 zierten Endabschnitt des Rohres 13 herum eine

ten Strömen eingespritzt wird, von welchen einige ringförmige Einspritzöffnung für inertes Gas bildet,

mit Hilfe des Einlasses für das Fließbettströmungs- Auf diese Weise entstehen freie Durchlässe zwi-

mittel über die Einspritzöffnung für das Behandlungs- sehen den aus den Längsnuten 14 gebildeten Kanälen

strömungsmittel und andere über die Innenfläche und erstens einem ringförmigen Raum 19 um das

oder Innenflächen des Gefäßes geleitet werden. 45 Rohr 13 herum gegenüber der konischen Auf-

Dazu kann ein Einlaß für Behandlungsströmungs- weitung 4 des Ringes 3 und zweitens einer ring-

mittel mit Hilfe der Mündung eines Rohres vor- förmigen Einspritzöfinung 18 um die Mündung 13 a

gesehen werden, das äußere Längsnuten aufweist des eigentlichen Rohres 13 herum,

zum Bilden von koaxialen Kanälen für Fließbett- Der Innendurchmesser der Hülse 7 ist gestuft zur

strömungsmittel. Das Rohr trägt in der Nähe seiner 50 Aufnahme von zwei zueinander koaxialen Rohren

Mündung vorzugsweise einen Ring, der zum Auf- aus rostfreiem Stahl, und zwar eines Außenrohres 8

teilen des Stromes aus den Nuten in zwei ringförmige und eines Innenrohres 9, während ein ebenfalls aus

Strahlen dient, von welchen einer um die Mündung rostfreiem Stahl gefertigtes drittes innerstes Rohr 10

des Rohres herum austritt. Der andere ringförmige in der Bohrung der Hülse 7 befestigt ist. Das Ende

Strahl kann zwischen dem Außenumfang des Ringes 55 des in der durch die gestuften Durchmesser ent-

und den Aufweitungen der Bohrung im Boden des stehenden Ausnehmung im Schiebesitz angebrachten

Gefäßes, aus dem das Rohr herausragt, abgegrenzt Innenrohres 9 ist bei 9a durchbrochen, um zwischen

sein. Auf diese Weise werden die ringförmigen den äußeren und den inneren Ringräumen 11, 12, die

Austrittskanäle oder -zwischenräume für die Strö- Durchlässe für das Kühlwasser bilden, eine wechsel-

mungsmittelstrahlen zueinander genau koaxial ge- 60 seitige Verbindung herzustellen,

nalten. Beim Gebrauch fließt entlang dem Außenrohr 8

Eine Ausführungsform der Fließbett-Beschich- stetig Kühlwasser und strömt durch die Ringräume tungsvorrichtung nach der Erfindung ist in der 11, 12, während inertes Gas in die Ringräume zwi-Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher sehen dem Rohr 10 und dem Rohr 13 und Kohlenbeschrieben. Es zeigt 65 wasserstoff oder ein sonstiges Behandlungsgas in das

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch den eigentliche Rohr 13 hineingeleitet wird. Demzufolge

unteren Teil der Vorrichtung und durch die Strö- fließt das Behandlungsgas gerade in den Boden des

mungsmitteleinspritzeinheit, Gefäßes 1 hinein, während das inerte Gas in die

Kanäle zwischen den in der Wand des Rohres 13 ausgebildeten, sich zur Mündung des Rohres hin vertiefenden Nuten 14 hineinströmt. An der Oberseite des Rohres 13 treten die Ströme inerten Gases aus den Nuten aus und gelangen in den Ringkanal 5 15 a und von dort aus sowohl in den ringförmigen Zwischenraum 18 hinein, um aus ihm als ringförmiger Strahl um den Behandlungsgaseinlaß in das Gefäß, d. h. um die Mündung 13 a des Rohres 13 herum, als auch als zweiter ringförmiger Strahl um den eigentlichen Ring 17 herum auszutreten. Der Ring 17 ist so ausgebildet, daß er den zweiten ringförmigen Strahl der Aufweitung 4 entlang leitet, deren Flächen an die Flächen des Gefäßes 1 bündig angrenzen.

Das Rohr 13 ist mit Hilfe nicht dargestellter Mittel in axialer Richtung so einstellbar, daß sich die über den ringförmigen Zwischenraum 19 und über die ringförmige öffnung 18 strömenden Anteile inerten Gases verändern lassen. ao

Die beiden Ströme inerten Gases stammen aus ununterbrochen ringförmigen Strahlen oder öffnungen zum Bestreichen der Düse und der Gefäßflächen, wobei die ringförmigen öffnungen so abgegrenzt sind, daß sie unbeschadet der Wärmebewegungen oder der Formveränderung zwischen dem wassergekühlten Teil der Einheit und den bei hoher Temperatur arbeitenden Teilen der Vorrichtung koaxial zu der Einspritzöffnung für das Behandlungsgas verbleiben. Das Wärmegefälle zwischen diesen Teilen ist so, daß bei der verfügbaren Kühlung die Rohrmündung 13 α in ausreichendem Maße gekühlt wird, um in dem Rohr 13 a eine Ablagerung von Beschichtungssubstanzen zu verhindern, wobei zugleich die Wärmeverluste aus dem Ofen in die wassergekühlten Teile gering gehalten werden. Die erste Wirkung wird erzielt, indem der Berührungsbereich zwischen dem das Behandlungsgas führenden Rohr 13 und dem Halterungsring 3 auf die Fläche der Stege zwischen den Nuten beschränkt wird, während die zweite Wirkung erzielt wird, indem das Fließbettströmungsmittel auf seinem Weg aus dem wassergekühlten Abschnitt zu dem Ring 17 als Kühlmittel für das Rohr 13 verwendet wird. Darüber hinaus wird bei dieser Ausführungsform ein unerwünschter Wärmeübergang aus der konischen Graphitbasis 1 auf die wassergekühlte Hülse 7 erheblich verringert, was zu einem Abstand zwischen der Gefäßbasis 1 und dem wassergekühlten Abschnitt führt, der etwas größer ist als bei vielen bisher bekannten Ausführungen oder Bauarten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fließbettvorrichtung zum Beschichten von kornförmigen Stoffen oder Gegenständen mittels Pyrolyse eines Strömungsmittels, bestehend aus einem Behandlungsgefäß und einer Strömungsmitteleinspritzeinheit mit zueinander koaxialen Einlassen für Fließbett- und Behandlungsströmungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (18) für das Fließbettströmungsmittel so angeordnet ist, daß um den Einlaß (13 a) für das Behandlungsströmungsmittel herum Strömungsmittel in wenigstens zwei gesonderten Strömen eingespritzt wird, von welchen einige mit Hilfe des Einlasses für das Fließbettströmungsmittel über die Einspritzöffnung für das Behandlungsströmungsmittel und andere über die Innenfläche oder Innenflächen des Gefäßes (1) geleitet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsströmungsmittel über ein Rohr (13) eingelassen wird, das in seiner Außenwand Nuten (14) aufweist, die im Zusammenwirken mit angrenzenden Bauteilen (3) Kanäle (18,19) für das Fließbettströmungsmittel bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (14) nahe einem Ende des Rohres (13) angrenzend an den Einlaß (13 a) für das Behandlungsströmungsmittels über einen Ringkanal miteinander in Verbindung stehen, von dem aus dam Fließbettströmungsmittel in zwei Ströme aufgeteilt wird, die über die Mündung (13 a) des Rohres und über die Flächen des Gefäßes (1) streichen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Rohres (13) an stehen, von dem aus das Fließbettströmungsmittel benachbarten Ende einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser aufweist, wobei in der Stirnfläche des so entstandenen Absatzes eine einen mit den Längsnuten (14) in Verbindung stehenden Ringkanal abgrenzende Ringnut (15) ausgebildet und in der Ringnut ein Ring (17) in der Weise befestigt ist, daß zwischen dem Ringkanal und der Mündung (13 a) des Rohres ein ringförmiger Durchlaß (18) entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen