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Azotiergroßofen zur Darstellung von Kalkstickstoff Im Patent 486 764
ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Kalkstickstoff beschrieben, bei welcher
die einzelnen Teile des Azotierbehälters derart in lösbarer Verbindung miteinander
stehen, daß sie sich aus der Ofenkammer gleichzeitig oder getrennt ausheben lassen.
Nach erfolgter Azotierung wird durch eine geeignete Hebevorrichtung zunächst der
Mantel des Azotierbehälters und hierauf der Kalkstickstoffblock selbst samt der
darunter befindlichen Bodenplatte aus dem Ofen gehoben. Man kann aber auch die Bodenplatte
samt Kalkstickstoffblock und Mantel durch die Hebevorrichtung gemeinsam aus dem
Ofen herausheben. Der Mantel des Azotierbehälters besteht hierbei zweckmäßig aus
Schamotte und enthält Kühl- und Heizrohre; außerdem ist er mit Durchbrechungen für
den Stickstoffzutritt versehen. Es sind auch bereits Ausführungsformen derartiger
Azotierbehälter bekannt geworden, bei denen der Mantel aus durchlochten Blechen
besteht. Nach beendeter Azotierung wird auch hier zunächst der Blechmantel abgehoben
und sodann der Kalkstickstoffblock samt der Bodenplatte aus dem Ofen herausgenommen.
Obwohl bei diesen bekannten Einrichtungen der Boden und die Seitenwandungen der
Azotierbehälter vor dem Einfüllen des Carbids mit Wellpappe ausgelegt werden, um
ein Anbakken der sinternden Kalkstickstoffmasse zu verhindern, gestaltet sich insbesondere
das Abheben der Behältermäntel vom Kalkstickstoffblock sehr schwierig, und es ist
häufig notwendig, durch Hammerschläge o. dgl. nachzuhelfen, wodurch wiederum der
Azotierbehälter leidet und seine Lebensdauer erheblich verkürzt wird. Auch sind
diese Einrichtungen für die Azotierung großer Azotiereinsätze nur sehr beschränkt
verwendbar, da dabei schwere Massen zu bewegen und zu heben sind. Das Bestreben
geht aber dahin, die Azotiereinsätze nach Möglichkeit zu vergrößern. Ein solches
Vorgehen hat neben der größeren Durchsatzmenge des Azotierofens und der dadurch
erzielten Ersparnis an Anlagekosten noch den großen wirtschaftlichen Vorteil einer
sehr wesentlichen Ersparnis an Heizmaterial und an Stickstoff, da der beim jedesmaligen
Wechsel der Charge stets eintretende beachtliche Verlust an Wärme und Stickstoff
bei der Azotierung erheblich vergrößerter Azotierkörper je Charge nicht größer ist
als bei den bisher üblichen kleinen Einsätzen, also, auf die Durchsatzmenge bezogen,
nunmehr prozentual erheblich geringer ist.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Azotiergroßofen, bei welchem
diese Schwierigkeiten und Nachteile beseitigt sind und
durch welchen
es also ermöglicht wird, Carbidkörper nahezu unbegrenzter Größe ohne Verlängerung
der Azotierdauer zu azotieren bzw. den gewonnenen Kalkstickstoffblock dem Ofen in
einfachster Weise zu entnehmen, ohne daß der Azotierbehälter verletzt wird. Erfindungsgemäß
besteht der neue Azotiergroßofen aus einer der Größe des zu azotierenden Einsatzes
angepaßten Ofenkammer, in welcher sich ein Azotierbehälter befindet, dessen Mantel
im Sinne des Hauptpatentes nicht fest mit der Bodenplatte verbunden ist. Dieser
Azotiermantel, welcher aus Schamotte oder anderem geeigneten Material bestehen kann
und entsprechend der aus der Patentschrift 486 764 ersichtlichen Bauweise mit Heiz-
bzw. Kühlrohren und gegebenenfalls mit Durchtrittsöffnungen für den Stickstoff versehen
ist, besteht aus einer beliebig großen Anzahl von Teilen, die durch Unterteilung
des Mantels durch senkrechte Schnitte entstehen und die je für sich in radialer
Richtung vom Azotierkörper ab- oder zu demselben hingerückt werden können. Zu diesem
Zwecke sind die einzelnen Mantelteile an der Unterseite mit Schiebebahnen, Rollen
o. dgl. versehen, welche auf radialen Geleis- oder sonstigen geeigneten Bahnen gleiten
oder laufen. Die Ausführung der Verschiebungsvorricbtungen für die Mantelteile kann
in beliebiger Weise erfolgen und ist von der Größe des Ofens bzw. dem Gewicht der
Mantelteile abhängig. Bei kleineren Anlagen vorliegender Art genügen von Hand angetriebene
Vorrichtungen, bei größeren Ofen ist es zweckmäßig, elektrisch, hydraulisch oder
mittels Dampf o. dgl. angetriebene Vorrichtungen zu bevorzugen. Die nach dem Abrücken
der Mantelteile frei liegende Bodenplatte, auf welcher sich der Kalkstickstoffblock
befindet, kann entsprechend der aus der Patentschrift 486 764 ersichtlichen Ausführung
mit Ösen zum Angriff der Hebeorgane beim Herausheben des Kalkstickstoffblockes aus
der Ofenkammer versehen sein. Bei noch größeren Ofen ist es zweckmäßig, das Heben
und Senken der Bodenplatte in bekannter Weise mittels hydraulischer Hebezeuge vorzunehmen.
Zur Weiterbeförderung des Bodens samt dem darauf stehenden Kalkstickstoffblock wird
zweckmäßig bei derartigen Großöfen unterhalb der Ofenanlage eine Geleisbahn angeordnet,
so daß der Boden samt dem Kalkstickstoffblock sich unmittelbar auf den Transportwagen
absetzen läßt.
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Da die Mantelteile des Azotierbehälters im Sinne des Hauptpatentes
nicht nur mit Heiz-bzw. Kühlorganen, sondern auch mit Zuführungskanälen für den
Stickstoff in den Azotierbehälter ausgestattet sein können, ist es möglich, das
den Azotierbehälter umgebende Ofenmauerwerk gänzlich fortzulassen und dafür den
Azotierbehälter selbst baulich entsprechend auszugestalten, so daß also die Mantelteile
gleichzeitig die Ofenwandungen bilden. Die Bodenplatte 3 des Ofens und die Fußplatte
13 des Azotiereinsatzes sind in diesem Falle identisch, und die Gleitbahnen zum
Verschieben der Ofenteile sind gänzlich außerhalb des Ofens. Bei derartigen Ofen
müssen vor Beginn der Azotierung natürlich die Stoßfugen zwischen den einzelnen
Segmenten gasdicht verschlossen werden. Dies kann beispielsweise durch Verschmieren
der Stoßfugen erfolgen oder dadurch, daß man die Stoßfugen überdeckende Türen o.
dgl. Vorrichtungen vorsieht.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung in einem
Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung veranschaulicht, und zwar zeigt
Abb. i einen vertikalen Querschnitt durch die Mittellinie eines Azotiergroßofens
gemäß der Erfindung, Abb. 2 einen horizontalen Querschnitt durch denselben.
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Wie ersichtlich, bedeutet i das Mauerwerk des Azotiergroßofens, welches,
wie üblich, von einem Blechmantel2 umgeben ist. Auf der Bodenplatte 3 befinden sich
radial angeordnete Gleitbahnen q., auf welchen die Verschiebung der Mantelteile
des im Ausführungsbeispiel viergeteilten Azotierbehälters vorgenommen wird. Der
Azotierbehälter besteht aus dem an der Innenseite mit Schamotte ausgekleideten Mauerwerk
5 und ist seitlich und an der Unterseite mit einer Blecharmierung 6 versehen. Die
Verschiebung erfolgt im Ausführungsbeispiel von Hand mittels der Handräder 7 und
der Spindeln B. Oben ist der Ofenraum durch einen mit Schamotteverkleidung versehenen
Deckel 9 abgeschlossen, und die Gasdichtigkeit wird durch Führung der Deckelränder
in einer Sandtasse io erzielt.
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Die Mantelteile des Azotierbehälters sind mit Kanälen i i für die
Durchleitung von Heiz- oder Kühlmitteln versehen, die sich mittels der hohl ausgeführten
Bewegungsspindeln 8' zu- und ableiten lassen, wie in der rechten. Seite der Abb.
i und 2 angedeutet. Die Bewegungsspindeln sind im Ausführungsbeispiel paarweise
angeordnet, jedoch mit Einzelantrieb dargestellt; es können jedoch die Handräder
7 in geeigneter Weise mechanisch miteinander verbunden sein, um eine gleichmäßige
Verschiebung der beiden Spindeln 8' zu ermöglichen. Die Heizung der Wandungen des
Azotierbehälters kann unmittelbar durch Gasbrenner erfolgen, welche im unteren Teil
der Wandungen eingebaut sind, wobei dann die heißen Verbrennungsgase
durch
die Kanäle i i geleitet werden. Selbstverständlich aber kann die Heizung auch in
anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch Elektrodenheizungen 12, welche im äußeren
Ringraum B eingebaut sind, ferner durch elektrische Bandheizungen o. dgl.
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Auf der Bodenplatte 3 des Azotierraumes befindet sich die eigentliche
Fußplatte 13 für den Azotierkörper A, welche, wie angegeben. mit Osen 14. versehen
ist, an denen beim Herausnehmen der Fußplatte mit dem darauf befindlichen Kalkstickstoffblock
die Hebevorrichtungen angreifen. Der Azotierkörper A ist ringförmig gestaltet und
enthält im Innern ein nach unten zu etwas konisch verjüngtes Blechrohr 16, in dessen
Mitte sich eine Heizelektrode 17 bekannter Art befindet. Zum Zwecke des Einfüllens
des Carbids. «-elches innerhalb oder außerhalb der Ofenkammer erfolgen kann, wird
ein Füllzylinder 18, welcher außen oder innen mit Wellpappe 2o bekleidet ist, in
der ersichtlichen Art auf die Fußplatte 1,3 gestellt und die letztere sowie auch
das Mittelrohr 16, letzteres außen, mit Wellpappe 2o bekleidet. Nach dem Einfüllen
(les Carbids in .den so gebildeten r ingförmigen Hohlraum werden die Segmente 5
an den Einsatz leerangeschoben und sodann der Füll= zylinder 18 nach oben aus dem
Besatz herausgezogen. Hierzu dient eine Hebevorrichtung icj. Nach dem Aufsetzen
des Deckels 9 ist dann der Ofen zur Azotierung fertig.
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Die Stickstoffzuführung erfolgt vom äußeren Ringraum ß aus. Außer
durch die in bekannter Weise vorgesehenen Durchbrecliungen des Mantels gelangt der
Stickstoff von oben her und seitlich noch durch die Stoßfugen zwischen den einzelnen
Mantelteilen des Azotierbehälters zum Azotierbesatz.
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ach Beendigung der Azotierung «-erden dann die Mantelteile des Azotierbehälters
in die aus Abb. i rechts und Abb. 2 links und rechts veranschaulichte Stellung abgerückt,
so daß der Kalkstickstoffblock frei steht und nach Abheben des Deckels g samt der
Fußplatte 13, auf welcher er steht, mittels der i isen i:I aus der Azotierkammer
herausgehoben werden kann.
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Das eben erläuterte Ausführungsbeispiel betrifft, wie ersichtlich,
einen Azotierofen geringerer Größe. An Hand des Beispiels in Verbindung mit den
früheren Angaben ist auch die Gestaltung und Benutzungsweise größerer Anlagen hinreichend
erläutert.