DE1935567A1

DE1935567A1 - Verfahren zur Herstellung von Calciumkarbid bestimmter Qualitaet

Info

Publication number: DE1935567A1
Application number: DE19691935567
Authority: DE
Inventors: Rittershausen Dipl-In Guenther; Portz Dipl-Chem Dr Wilhelm
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1969-07-12
Filing date: 1969-07-12
Publication date: 1971-02-11
Also published as: US3771259A; AT301487B; BE753221A; FR2054367A5; CH537877A; GB1288480A; ES381632A1; DE1935567B2; NO129949B; JPS554688B1; SE358142B

Description

KNAPSACK AKTIENGESELLSCHAFT
Knapsack bei Köln

Verfahren zur Herstellung von Calciumkarbid bestimmter Qualität

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von niederlitrigem Calciumkarbid aus höherlitrigem Calciumkarbid, wobei man unter "Litrigkeit" die Menge Ace- * tylen, gemessen in Litern feuchtes Gas bei 15⁰C, versteht, die bei Umsetzung des Calciumkarbides, nachfolgend kurz Karbid genannt, mit Wasser erhalten wird. Diese Litrigkeit gilt im allgemeinen als MaS für die Qualität des Karbides«

Die elektrothermiechen Reduktionsofen zur Herstellung von Karbid werden normalerweise so ausgelegt und betrieben, daß darin höherlitrigee Karbid erhalten wird.

Soll z.B. das Karbid zur Erzeugung von Acetylen für chemische Synthesen benutzt werden, wird meist ein Karbid hergestellt, das ca. 280 1 Acetylen/kg Karbid liefert, weil ( diese Qualität eine sehr wirtschaftliche und sichere Fahrweise des Ofens ermöglicht.

Seit einigen Jahren werden nun für spezielle Anwendungsgebiete, z.B. zum Entschwefeln von Elsen, besondere Karbidqualitäten gefordert. Bei diesen KarbidQualitäten muß sehr oft die Gasausbeute auf einen genau festgelegten niedrigen Wert, B.B. 240 1 Acetylen/kg Karbid,eingestellt werden. Solche Karbidsorten sind z.B. als sogenanntes Gießereikarbid im Handel.

009887/1702

Bisher wurden diese Karbidθorten ao hergestellt, daß die Zusammensetzung des Ofenmöllers entsprechend geändert wurde. Dieses Verfahren hat erhebliche Nachteile. Ba das niederlitrige Karbid einen niedrigeren Schmelzpunkt hat, ändert sich der Verlauf der Isothermen im Ofen; dadurch verändern sich die Schmelzkessel um die Elektroden und das an den einzelnen Elektroden des Ofens erzeugte Karbid läuft nicht mehr zusammen. Man kann deshalb bei den modernen Großöfen diese Karbidqualität nur sehr kurze Zeit, etwa 2 bis 3 Tage lang, herstellen. Dann muß der Ofen wieder für einige Zeit auf höherlitriges Karbid umgestellt werden, um größere Schaden zu vermeiden. Bei diesem umständlichen Verfahren fallen bei jeder Umstellung viele Übergangschargen an, aus denen keine Verkaufsfähige Qualität hergestellt werden kann.

überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man in einfacher Weise niederlitriges Karbid, insbesondere solches, das eine Acetylenausbeute von 230 bis 260 l/kg Karbid ergibt, aus höheriitrigem Karbid herstellen kann, indem man schmelzflUssigem CaIciumkarbid, das eine Ausbeute an Acetylen von 280 bis 300 l/kg Karbid liefert, anorganische Verbindungen zusetzt, die in achmelzflüaaigem CaIciumkarbid löslich sind und mit diesem keine chemische Reaktion eingehen, wobei man die genannten Verbindungen in dem MaSe zusetzt, in welchem die Acetylenausbeute des als Ausgangsprodukt verwendeten Karbids herabgesetzt werden soll.

Je nach Verwendungszweck des Endproduktes lassen sich so die Eigenschaften des Karbides in vielfacher Hinsicht durch Zusätze von insbesondere gebranntem Kalk, oder Flußspat oder Aluminiumoxid oder Gemischen aus diesen Stoffen variieren.

009887/1702

Ee empfiehlt sich, die anorganischen Verbindungen in Korngrößen von 1 bis 25 mm, vorzugsweise von 1 bis θ mm, zuzusetzen.

Zweckmäßigerweise trägt man die zuzusetzenden anorganischen Verbindungen während des Abstichs des Caloiumkarbides in den Karbidstrahl ein.

Wenn man die bekannten Werte der Schmelzwärmen und der Enthalpien der am Verfahren beteiligten Stoffe in Betracht zieht, so war di® vollständige Auflösung dieser Stoffe im Karbid nicht zu erwarten. Auf keinen Fall aber war vorherzusehen, daß der Karbidblock nach der Zumischung noch homogen sein würde.

Es ist zwar anzustreben, die als Magerungsmittel eingesetzten anorganischen Verbindungen gleichmäßig zum Karbidstrahl zuzugebenj aber diese Forderung braucht nicht streng erfüllt zu werden. Auch wenn man die Magerungsmittel während der halben Füllzeit des Tiegels zulaufen läßt, ist der Karbidblock noch homogen. Da das Karbid in Tiegel abgestochen wird, deren Volumen bekannt und stets gleich ist, kann man durch eine zu berechnende Menge Zuschlag pro Tiegel jede gewünschte Karbidqualität einstellen.

Ferner eröffnet sich damit die Möglichkeit, außer Kalk auch andere anorganische Verbindungen dem Karbid zuzumischen, die man über den Möller dem Karbid nicht zufügen kann. Damit können für verschiedene Anwendungsgebiete die Eigenschaften des Karbides verbessert werden, z.B. ein Zusatz von Flußspat zur Verbesserung der Entschwefelungseigenschaft.

009887/1702

Daa erfindungsgemäße Verfahren besitzt aber noch einen weiteren Vorteil: Bei der Herstellung von höherIitrigern Karbid werden infolge der hohen Temperaturen und der längeren Verweilzeit im Ofen die Fremdoxide im Koks sehr viel stärker reduziert als bei der Herstellung von niederlitrigem Karbid bei entsprechend geringeren Ofentemperaturen und kürzeren Verweilzeiten. Durch das beschriebene Mischverfahren erhält man daher mit größerer Raum/Zeit-Ausbeute ein niederlitriges Karbid mit wenig Verunreinigungen, was z.B. für dessen Einsatz bei der Herstellung von Kalkstickstoff äußerst wichtig ist.'

Beispiel 1

Während des Abstichs einer Karbidschmelze aus einem Elektroofen in einen Tiegel werden zu 1,45 t Karbid der Qualität 290 1 C₂H₂/kg 250 kg gebrannter Kalk der Körnung 1 bis 8 mm zudosiert. Nach dem Abkühlen wird der Karbidblock gebrochen. Die Untersuchung und Analyse ergibt, daß es sich um ein homogenes Karbid der Qualität 245 1 G₂H₂/kg handelt.

Beispiel 2

Über dem Abstich eines 55 MW-Karbidofens ist eine regelbare Dosierschnecke montiert. Die Schnecke fördert aus einem Vorbunker Kalk in ein Rohr. Dieses Rohr lenkt den Kalk in den laufenden Karbidstrahl. Die Schnecke wird so geeicht, daß die Menge des geförderten Kalkes pro Umdrehung bekannt ist. !!ach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen, die an einem Schalter eingestellt werden kann, wird die Schnecke automatisch abgeschaltet. Damit ist die Menge des zuzudosierenden Kalkes genau einstellbar. Die

- 5 009887/1702

Zeit, in der diese Menge dem Karbidstrahl zugegeben wird, kann durch Verstellen der Umdrehungsgeschwindigkeit in der Zeiteinheit an einem weiteren Schalter vorgewählt werden.

Die verwendeten Tiegel haben ein Volumen von 800 - 850 1, Das Füllen der Tiegel beginnt sofort, nachdem die Tiegel vor das Abstichloch gefahren sind.

a) In den Strahl von 1480 kg schmelzfluss!gem Calciumkarbid einer Literzahl von 285 1 Acetylen/kg Karbid werden innerhalb von 3 min.220 kg gebrannter Kalk einer Körnung von 1 bis 8 mm zudosiert, während die Füllung des gesamten Tiegels 6 min. beträgt. Ee wird ein homogener Karbidblock von 1,7t erhalten. Die Literzahl des gemagerten Karbids beträgt 245 l/kg.

b) In den Strahl von 1400 kg schmelzflüssigem Calciumcarbid einer Literzahl von 300 1 Acetylen/kg Karbid werden 6 min. lang 250 kg gebrannter Kalk einer Körnung von 1 bis θ mm zudosiert, während die Gesamtfüllzeit des Tiegels 7 min. beträgt. Man erhält einen homogenen Karbidblock von 1,7 t. Die Literzahl des gemagerten Karbids beträgt 250 l/kg.

Das bei beiden Versuchen hergestellte Karbid war in der ' Qualität vergleichbar mit den besten Blöcken Gießereikarbid nach dem alten Verfahren*

009887/1702

Claims

Pat ent ans prUohe

1. Verfahren zur Herstellung von niederlitrigem Calciumkarbid aus höherlitrigem Calciumkarbid, dadurch gekennzeichnet, daß man schmelzf Hiesigem Calciumkarbid, daa eine Ausbeute an Acetylen von 280 bie 300 l/kg Karbid liefert, anorganische Verbindungen zusetzt, die in schmelzflüsaigem Calciumkarbid löslich sind und mit diesem keine chemische Reaktion eingehen, wobei man die genannten Verbindungen in dem Maße zusetzt, in welchem die Acetylenausbeute des als Ausgangeprodukt verwendeten Karbids herabgesetzt werden soll.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Auagangsprodukt als anorganische Verbindungen, je nach Verwendungszweck des Endproduktes, insbesondere gebrannten Kalk oder Flußspat oder Aluminiumoxid oder Gemische aus diesen Stoffen, zusetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da8 man die anorganischen Verbindungen in Korngrößen von 1 bis 25 mm zusetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 3_t dadurch gekennzeichnet, daß man die anorganischen Verbindungen in Korngrößen von 1 bis 8 mm zusetzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß man die zuzusetzenden anorganischen Verbindungen während des Abstichs des Calciumkarbides in den Karbidstrahl einträgt.

009887/1702