-
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kalkstickstoff in ununterbrochenem
Betriebe Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
von Kalkstickstoff in ununterbrochenem Betriebe. Bekanntlich erfolgt die Herstellung
von Kalkstickstoff durch Zuführung von Stickstoff in entsprechend erhitztes Calciumcarbid,
und zwar genügt es infolge der exothermischen Natur des Reaktionsvorganges, die
zu azotierende Masse zwecks Einleitung der Reaktion an einer Stelle zu erhitzen,
. worauf dann unter erheblicher Wärmeentwicklung die Reaktion über die ganze zu
azotierende Masse fortschreitet. Bei der Azotierung von großen Carbidmassen hat
es sich aber gezeigt, daß der Reaktionsvorgang selbst eine sehr erhebliche Zeitdauer
in Anspruch nimmt und daß infolge der Wärmeentwicklung leicht eine Überhitzung der
Azotiermasse eintritt, wobei wieder teilweise eine Rückzersetzung des Kalkstickstoffes
stattfindet. Der gewonnene Kalkstickstoff ist aber um so hochwertiger, je größer
sein Stickstoffgehalt ist und je weniger unazotierte Stellen sich darin vorfinden.
Man ist daher genötigt, die Größe derAzotierkörper nicht über ein gewisses Höchstmaß
hinausgehen zu lassen, und setzt in einen Azotierofen statt eines einzigen Azotierkörpers
erheblicher Größe mehrere Azotierkörper geringerer Größe ein, um ein hochwertigeres
Erzeugnis zu erhalten. Die Eigenschaft des Reaktionsvorganges, daß es nur erforderlich
ist, die zu azotierende Masse an einer Stelle auf die Zündungstemperatur zu erhitzen,
worauf bei Stickstoffzufuhr der Reaktionsvorgang über die ganze zu azotierende Masse
von selbst fortschreitet, hat man dazu benutzt, Kalkstickstoff in kontinuierlichem
Arbeitsgange herzustellen. Man verwendet hierzu gewöhnlich Kanalöfen, bei welchen
die zu azotierenden Carbidkörper in einzelnen Blöcken mittels eines Transportbandes
durch den ganzen Ofen hindurchgeführt werden. Hierbei werden dieselben zunächst
auf die Zündungstemperatur vorgewärmt, worauf die Reaktion eintritt, und hierauf
durch einströmenden kalten Stickstoff wieder so weit abgekühlt, daß sie dem Ofen
wieder entnommen werden können, während von der Aufgabeseite her in demselben Maße
frische Carbidblöcke eingesetzt werden, wie am Austrag fertiger Kalkstickstoff entnommen
wird. Bei einem weiteren bekannten Verfahren werden Kammerringöfen benutzt, bei
welchen sich die zu azotierende Masse in einzelnen Kammern befindet, die der Reihe
nach durch Zuführung von heißem Stickstoff aus den in Reaktion befindlichen Kammern
vorgewärmt und hierauf azotiert werden. Dieser Vorgang schreitet von Kammer zu Kammer
fort, während die fertig azotierten Kalkstickstoffeinsätze kontinuierlich entfernt
und durch frischen Carbidbesatz ersetzt werden. Statt der Kammerneinteilung bei
Ringöfen hat man auch Transportbänder verwendet, bei welchen die zu azotierende
Masse auf ein inertes Material, beispielsweise körnigen Kalkstickstoff, als Unterlage
geschüttet und beim Durchführen durch den Reaktionsraum azotiert° wird. Die körnige
Unterlage von Kalkstickstoff dient dazu, das Anbacken der sinternden Azotiermasse
an das Transportband zu verhindern
und dessen Loslösung zu ermöglichen.
Der Arbeitsvorgang ist derart gedacht, daß das Transportband unter zwei Aufgabetrichtern
vorbeigeführt wird, von denen der erste zur Einführung der körnigen Kalkstickstoffunterlage,
der zweite dagegen zur Überlagerung dieser Schicht mit der Ca;rbidmasse dient. Der
fertige Kalkstickstoff wird von dem wandernden Bande in einzelnen Portionen durch
eine Schneidvorrichtung abgetrennt und durch einen Abtragsschacht entfernt, worauf
beim Weiterwandern der Neubesatz des Transportbandes in der geschilderten Weise
vor sich geht.
-
Alle diese Einrichtungen haben Nachteile, welche einerseits darin
bestehen, daß bei Verwendung von in einzelne Portionen abgeteilter Carbidmasse eine
ordnungsmäßige Azotierung nicht mit Sicherheit gewährleistet werden kann, da die
Wärmeübertragung hier lediglich durch Strahlung erfolgt. Dasselbe gilt für die Einrichtung
eines Ringofens mit abgeteilten' Kam.-m.ern, bei welchem die zu azotierende Masse
jeder Kammer völlig von der benachbarten Azotiermasse getrennt ist und die Erhitzung
nur durch die eingeleiteten heißen Gase der in Reaktion befindlichen Kammer stattfindet.
Wie die Erfahrung zeigt, hat man bei derartigen Einrichtungen mit Störungen und
Betriebsstockungen zu rechnen. Das letztgeschilderte Verfahren, bei welchem Carbid
auf ein mit einer körnigen Unterlage aus fertigem. Kalkstickstoff versehenes Band
geschüttet wird, besitzt zwar diese Nachteile nicht, da hier die Reaktion durch
direkte Wärmeeinwirkung in dem ununterbrochenen Carbidbande fortschreitet. Man hat
es jedoch nicht in der Hand, diesen Vorgang so genau zu überwachen, als es erforderlich
ist, um Überhitzungen und ihre Nachteile zu vermeiden, da die Carbidmasse nicht
aus unterbrochenen Teilen besteht, deren Azotierung man genau verfolgen kann. Auch
ist die Unterteilung der Azotiermasse durch eine Schneidvorrichtung zwecks Entfernung
derselben aus dem Ofen unzweckmäßig, und schließlich verhütet die körnige Unterlage
von fertigem Kalkstickstoff das Anbacken der Azotierrriässe an dem Transportband
nicht völlig, so daß auch hier ständig mit Störungen zu rechnen ist.
-
Gegenstand der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und
den Weg zu zeigen, wie in ununterbrochenem Arbeitsgange hochwertiger Kalkstickstoff
erhalten werden kann, in welchem sich keinerlei unazotierte Stellen vorfinden. Das
neue Verfahren besteht darin, daß in einem Ringofen einzelne Azotierkörper derart
hintereinandergesetzt werden, daß sie einander mit Zündspitzen berühren, so daß
der Azotiervorgang mit Sicherheit vom einen zum arideren Carbidblock fortschreiten
kann. Die fertigen Kalkstickstoffkörper werden in der Reihenfolge ihrer Herstellung
dem Ofen entnommen und durch zu azotierende Carbidkörper ersetzt, so daß der Vorgang
ununterbrochen stattfinden kann. Da es sich hier um die Azotierung einzelner Azotierkörper
handelt, ist man in der Lage, das Fortschreitender Reaktion auf das genaueste zu
verfolgen und etwa sich zeigende Mängel zu beseitigen. Das gemahlene Carbid wird
hierbei in, eigenartig geformte Azotiergefäße eingefüllt, welche lösbar derart miteinander
verbunden sind, daß die Azotiermasse des einen Azotiergefäßes in die Azotiermasse
des benachbarten Azotiergefäßes übergeht, so daß eine fortschreitende Zündung stattfindet
und die Reaktion aus dem einen zu dem benachbarten Azotiergefäße übertreten kann.
Die Azotiergefäße, in denen die Azotierung bereits stattgefunden hat, werden nach
entsprechender Abkühlung aus dem Ofen entfernt und durch neue, mit frischerMasseversehene
Gefäße ersetzt. Damit der Stickstoff allseitig rasch und tief in die zu azotierende
Masse eindringen kann, sind die Azotiergefäße seitlich mit taschenartigen Öffnungen
versehen, welche zwar den Eintritt des Stickstoffes ungehindert gestatten, aber
den Austritt der zu azotierenden Masse verhüten. Die konstruktive Ausführung der
Übergängevon einemAzotiergefäß in das nächstfolgende kann in beliebiger Weise erfolgen,
beispielsweise durch halsartig ineinandergesteckte Verbindungsrohre oder Überleitungsrinnen
o. dgl. Es ist nur darauf zu achten, daß sich in diesen Überleitungen ebenfalls
Carbidmasse befindet, so daß die Masse des einen Azotiergefäßes durch diese in den
Überleitungen befindliche Masse mit der Masse des benachbarten Azotiergefäßes unmittelbar
verbunden ist.
-
Das den Gegenstand der Erfindung bildende neue Verfahren wird mittels
des auf beiliegender Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels noch näher
erläutert werden. Es zeigt Abb. z einen horizontalen Querschnitt durch eine Anzahl
hintereinandergereihter Azotiergefäße, Abb. z eine Seitenansicht derselben, Abb.
3 einen vertikalen Querschnitt durch die Mittelachse eines Azotiergefäßes nach Abb.
z und 2, Abb. ¢ und 5 eine weitere Ausführungsform der Azotiergefäße in vertikalem
Querschnitt und Draufsicht.
-
Wie Abb. z, 2 und 3 zeigt, sind die einzelnen Azotiergefäße g durch
halsartige Ansätze h und trichterförmige Ansätze i miteinander verbunden: Diese
Verbindungsmittel sind mit Carbidmasse ausgefüllt, so daß ein fortschreitender Zündungsübertritt
aus dem einen Azotierbehälter durch die verbindende Azotiermasse nach dem benachbarten
Azotierbehälter gesichert ist. Damit der zur Azotierung erforderliehe
Stickstoff
rasch und leicht zu allen Teilen der Azotiermasse gelangen kann, sind an den Azotiergefäßen
g Seitentrichter oder Seitentaschen k - so angeordnet, daß der Stickstoff zwar ungehindert
eintreten kann, die Azotiermasse aber am Austritt verhindert ist.
-
Gemäß Abb. q. und 5 erfolgt die Verbindung beliebig geformter Azotiergefäße
g durch ein einlegbares Rohr oder eine einlegbare Rinne 1, in welche ebenfalls Azotiermasse
eingefüllt wird, um den Zündungsübertritt aus dem einen Azotierbehälter in den benachbarten
zu sichern.
-
Wie aus den in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen
der neuen Vorrichtung hervorgeht, kann bei Anwendung derselben in fortlaufendem
Betriebe Kalkstickstoff erzeugt werden. Es ist nur erforderlich, die fertig azotierten
Azotierbehälter g am Ende der Reihe zu entfernen und an deren Stelle frisch besetzte
Azotiergefäße zu stellen. Immer wird hierbei erreicht, daß der Reaktionsvorgang
völlig ungehindert vom einen zum anderen Azotiergefäß fortschreitet, ohne daß befürchtet
werden müßte, daß, durch etwa eintretende Stockungen eine Störung eintreten könnte.
Der auf diese Weise erzeugte Kalkstickstoff enthält keinerlei unazotierte Stellen
und ist dementsprechend hochwertig.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die in der Beschreibung
erläuterten und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele beschränkt,
sondern umfaßt auch alle übrigen Ausführungsformen, welche auf dem gleichen _ Grundgedanken
der Erfindung beruhen.