DE489549C

DE489549C - Verfahren zur Azotierung von Karbiden

Info

Publication number: DE489549C
Application number: DEW74087D
Authority: DE
Original assignee: HERBERT WITTEK DR
Current assignee: HERBERT WITTEK DR
Priority date: 1926-11-02
Filing date: 1926-11-02
Publication date: 1930-01-21

Description

Verfahren zur Azotierung von Karbiden Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Karbid vor dem Azotieren unter Abschluß von Luft und Stickstoff zu erhitzen, um während des Anheizens eine Oxydation oder Azotierung zu vermeiden.
Es wurde nun gefunden, daß nicht jede luft-und stickstofffreie Gasschicht sich als Schutzschicht bei der Vorerhitzung des Karbides eignet, so wirkt z. B. eine reine Wasserstoffatmosphäre, durch die eine Oxydation und eine Azotierung vermieden werden kann, schädigend auf die Azotierfähigkeit des Karbides ein.
Der Erfindung gemäß erfolgt die Erhitzung des Karbides vor der Azotierung in einer sowohl die Azotierung nicht bewirkenden als auch das Karbid nicht schädigenden Dampf- oder Gasatmosphäre, wie z. B. in einer Kohlenwasserstoffatmosphäre, Zinkatmosphäre o. dgl.
Nach dem Verfahren der Erfindung ist es möglich, eine bessere Azotierung als bisher unter Vermeidung von Erhitzungs- und Zersetzungserscheinungen durchzuführen, weil die ganze Masse gleichmäßig auf die Azotiertemperatur gebracht werden kann, ohne daß eine unerwünschte, frühzeitige Azotierung eintritt. Wird nach vorausgehender, gleichmäßiger Erhitzung des gesamten Karbides die Azotierung durchgeführt, so verläuft diese ebenfalls gleichmäßig. Die einzelnen Zonen können sich in ihrem Azotierungsgrad nicht stark unterscheiden, so daß also keine Stickstoffabspaltung infolge längeren und höheren Erhitzens einiger Zonen stattfinden kann, während andere Zonen noch nicht einmal auf Reaktionstemperatur erhitzt sind, wie es beispielsweise bei der Initialzündungsmethode mit Erhitzung des Karbides im Stickstoffstrome der Fall ist. Bei Anwendung der Schutzatmosphäre erzielt man eine Verkürzung der Anheizdauer um 2o bis 30 °/a gegenüber der bisher benötigten Zeit.
Bei einigen der bisherigen Verfahren ist Stickstoff zum Verdrängen des Sauerstoffs verwendet worden. Auch nach dem vorliegenden Verfahren kann zum Verdrängen des Sauerstoffes Stickstoff mit verwendet werden. Man führt dann der im Azotierungsofen vorhandenen Stickstoffatmosphäre die die Azotierung nicht bewirkenden und die Azotierfähigkeit nicht schädigenden Dämpfe oder Gase, z. B. Kohlenwasserstoffe, wie Methan oder Aethan, zu, so daß der Partialdruck des Stickstoffes so weit erniedrigt wird, daß er vor Erreichung der gewünschten Azotierungstemperatur praktisch nicht azotierend wirkt.
Zur Erzeugung der Gase oder Dämpfe kann man in das Karbid auch Stoffe einbringen, die die Schutzgase oder -dämpfe beim Anheizen des Karbides auf die gewünschte Azotierungstemperatur abgeben. Zweckmäßig verwendet man als Zusatz zu Karbid Zink, dessen vor der Azotierung des Karbides sich bildende Dämpfe die Schutzatmosphäre bilden. Auch Halbkoks eignet sich sehr gut zur Durchführung des Verfahrens, denn aus dem Halbkoks entweichen beim Erhitzen Gase, wie z. B.Methan und Aethan, die auf Karbid nicht schädlich einwirken und die Schutzatmosphäre für das Karbid bilden. Zur Durchführung - des. Verfahrens kommen die bekannten anorganischen Gase, wie z. B. Wasserstoff, Kohlenoxyd, Kohlendioxyd, allein nicht in Frage, denn diese Gase wirken auf die Azotierfähigkeit des Karbides schädigend ein, sei es, daß sie, wie z. B. Wasserstoff, die Empfindlichkeit des Karbides gegenüber Stickstoff schädigen oder daß sie, wie z. B. Kohlenoxyd und Kohlendioxyd, das Karbid direkt vernichten.
Besonders wichtig ist das Verfahren in allen den Fällen, in denen der Azotierungsvorgang mit anderen chemischen Vorgängen verbunden wird, z. B. in denen man den Azotierungsvorgang gleichzeitig mit der Reduktion von Erzen oder Metalloxydverbindungen vor sich gehen läßt. Beispiele i. 68o Gewichtsteile Rohkarbid von 75,5 % werden in einen gewöhnlichen Azotierofen eingesetzt und die darin befindliche Luft zunächst durch Stickstoffgas verdrängt. Darauf erfolgt unter Verdrängung des Stickstoffs durch Halbkoksgase, die durch Erhitzen eines Zusatzes von _ °/o Halbkoks geliefert werden, das Anheizen auf Reaktionstemperatur. Die Temperatur der dem Heizkörper zunächst liegenden Teile beträgt etwa iioo °, während die fernst liegenden eine solche von etwa goo ° haben. Sobald diese Temperaturen erreicht sind, wird mit dem Durchleiten von Stickstoff begonnen, die Halbkoksgase durch diesen verdrängt und die Azotierung durchgeführt. Sobald die Stickstoffaufnahme beendet ist, läßt man im Stickstoffstrom erkalten. Man erhält als Endprodukt 866 Gewichtsteile Kalkstickstoff von 21,9 Stickstoff, was einer 86,5 °/oigen Ausnutzung des eingesetzten Reinkarbides entspricht.
2. In einen gewöhnlichen Azotierofen werden 68o Gewichtsteile Rohkarbid von 75,5 °/o und, getrennt von demselben, möglichst in der Nähe der Stickstoffzuführung i % Zinkstaub eingesetzt. Die in dem Ofen befindliche Luft wird zunächst durch Stickstoffgas verdrängt, und sodann wird angeheizt. Sobald dieselben Temperaturen wie bei Beispiel i erreicht sind, wird mit dem Durchleiten von Stickstoff begonnen. Nach Beendigung der Azotierung läßt man im Stickstoffstrom erkalten. Man erhält als Endprodukt 867,6 Gewichtsteile Kalkstickstoff von 22 °/o Stickstoff, was einer 85,2 o/oigen Ausnutzung der eingesetzten Menge Reinkarbid entspricht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Azotierung von Karbiden, nach dem das Karbid unter Abschluß von Luft vor der Azotierung erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung in einer sowohl die Azotierung nicht bewirkenden als auch das Karbid nicht schädigenden Gas- oder Dampfatmosphäre erfolgt.
2. Verfahren zur Azotierung von Karbid nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in- der die - Azotierung verhindernden und auf Karbid nicht schädlich einwirkenden Dampf- oder Gasatmosphäre Stickstoff mit einem so geringen Partialdruck zur Anwendung kommt, daß er vor Erreichung der gewünschten Azotierungstemperatur nicht azotierend wirkt.
3. Verfahren zur Azotierung von Karbid nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Karbid Stoffe zugesetzt werden, die beim Anheizen des Karbides auf die gewünschte Reaktionstemperatur die die Azotierung verhindernden und auf Karbid nicht schädlich einwirkenden Gase oder Dämpfe abgeben. q..
Verfahren zur Azotierung von Karbid nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Karbid Zink zugesetzt wird, dessen sich vor der Azotierung des Karbides bildende Dämpfe die dieAzotierung verhindernde und auf Karbid nicht schädlich einwirkende Atmosphäre bilden.
5. Verfahren zur Azotierung von Karbid nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Karbid Halbkoks zugesetzt wird, aus dem beim Anheizen des Karbides die die Azotierüng verhindernden und auf Karbid nicht schädlich einwirkenden Gase entweichen.