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Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe einsatzloser Azotieröfen Es
ist bekannt, Kalkstickstoff in sogenannten einsatzlosen üfen herzustellen, wobei
das Carbid in aus Mantel und Boden bestehenden Behältern eingefüllt wird. Es wird
in der Weise verfahren, daß nach der Einführung des Behälters in den Ofen vor Beginn
des Prozesses der Mantel entfernt, sodann azotiert und nach Beendigung des Prozesses
der Azotierblock mitsamt dem Boden vorteilhaft mit Hilfe am Boden angreifender Organe
herausgezogen wird. Ein solches Verfahren ist mit verschiedenen Schwierigkeiten
verbunden. Für die Einführung des Behälters, vor allen Dingen dann, wenn dies mittels
Hebeorgane geschieht, welche von oben aus am Boden angreifen, muß ein genügender
Spielraum gelassen werden. Wird sodann der Mantel abgehoben, so stürzt das Carbid,
auch wenn es von einer Pappschicht umschlossen gehalten wird, infolge deren Verkohlung
in den leeren Zwischenraum. Hierbei wird die'lose Lagerung innerhalb des Behälters
zerstört und für besondere Zwecke, Stickstoffzuführung, Unterbringung von Elektroden
usw., vorgesehene Hohlräume verschüttet. Das zwecks Herausziehen des Bodens mit
dem darauf stehenden Block notwendige Anbringen der Hebeorgane stößt nach der Azotierung
auf Schwierigkeiten. Ist nämlich die Azotierung an der Grenzzone unvollständig oder
gar nicht vor sich gegangen, so ist es schwer, durch die pulverige Masse hindurch
mit den Hebeorganen an die für sie vorgesehene Stelle am Boden zu gelangen. Zudem
ist in diesem Falle das Carbid der Randzonen nicht oder nur ungenügend ausgenutzt.
Ist dagegen die Randpartie gut durchazotiert, so ist es infolge deren Härte überhaupt
unmöglich, mit den Hebeorganen, z. B. Stangen, durch die Masse bis an den Boden
vorzudringen.
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Es wurde nun gefunden, daß man in folgender Weise ohne diese Nachteile
arbeiten kann: Der Ofenraum gibt genügenden Spielraum, um den Behälter samt Einsatz
und am Boden angreifendem Hebeorgan einzuführen. In dem Einsatzbehälter ist nötigenfalls
das Carbid mit einer Schicht von Papier o. dgl. umgeben. Nach Einbringen des Einsatzes
wird sodann der leere Zwischenraum zwischen fester Ofenwand und entfernbarem Mantel
mit keramischem Steinmaterial ausgefüllt, welches derartige Formen besitzt, daß
es möglichst eng sich um den Behälter anschließt. Nötigenfalls sind die Hebeorgane
vom Boden vorher zu entfernen. Sodann wird der Behälter hochgezogen, wobei das Carbidmaterial
nur wenig nach der Seite abrutschen kann, da es sofort auf die von den. nachträglich
eingesetzten Steinen gebildete Ofenwandung aufstößt.
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Um ein tieferes Eindringen in die Fugen des Mauerwerks von Carbidstaub
zu verhindern, empfiehlt es sich, den Einsatzsteinen eine solche Form zu geben,
daß die Fugen möglichst nicht oder nur auf kurze Strecke in Verlängerung des Radius
des Innenraumes verlaufen, d. h. also, die Fugen sollen beispielsweise gekrümmt,
z. B. in Form eines Halbkreises oder in Form gebrochener Linien (mit Kanten), ausgebildet
sein. Durch
diese Maßnahme wird das Eindringen von Carbidstaub in
das Mauerwerk ganz wesentlich erschwert.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens ist in
Abb, r bis 6 dargestellt.
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Abb. i zeigt den Ofen in dem Zustand nach Einführung des mit Carbid
gefüllten Behälters, und zwar im Vertikalschnitt, Abb. z dasselbe in einem durch
den Boden des Behälters gelegten Horizontalschnitt. Abb. 3 zeigt den Zustand des
Ofens nach Entfernen des Behälters im Vertikalschnitt, Abb. d. den Bodenteil, in
dem ein Hebeorgan eingesetzt ist, im Horizontalschnitt, Abb.5 einen Horizontalschnitt
durch die Mitte des Ofens, Abb.6 die Hebeorgane und den Behälter von oben aus gesehen.
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Diese Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man für die
am Boden i von oben aus seitlich angreifenden Organe z in der an und für sich den
Einsatzmantel 3 eng umschließenden inneren Ofenausmauerung q. Aussparungen 5 frei
läßt, in denen die Greiforgane z beim Herablassen des Behälters i bis 3 und Herausziehen
des Blokkes 7 geführt werden. Sobald dann der Behälter i bis 3 mit der Carbidfüllung
7 eingesetzt ist, werden zuerst die Träger 2a hochgezogen, die Hohlräume, z. B.
5, mit zweckentsprechend gekrümmten Steinen oder entsprechendem stückigem Material
6 ausgefüllt, so daß um den Mantel 3 herum eine geschlossene Ausmauerung entsteht.
Die noch vorhandenen Fugen werden mit feinem Material, z. B. Koks, Kalkstickstoffstaub,
Chamottemehl u. dgl., ausgefüllt und sodann von oben der Behälter mit Hilfe der
Ösen 13 hoch-und abgezogen. Es empfiehlt sich, die abhebbaren Behälter doppelwandig
zu gestalten. Das Füllmaterial fließt dann in dem Maße von selbst, wie sich der
Behälter von der Carbidsäule abhebt, nach, füllt den Zwischenraum zwischen Behälter
und geschlossener innerer Ofenwandung aus und verhindert so ein Abgleiten des Carbids
nach der Seite zu.
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Die für das Ausfüllen der Aussparung bestimmten Füllsteine können
auch gleichzeitig mit dem Behälter eingesetzt werden, in dem sie beispielsweise
die Hebeorgane umkleiden (s. Abb. 5). Sie besitzen vorteilhaft nach der dem Ofeninnern
abgekehrten Seite eine Öffnung. Ist der Behälter eingesetzt, so wird beispielsweise
durch eine Drehung das Transportorgan von der Bodenplatte i gelöst und kann dann
ohne Schwierigkeit durch den inneren Hohlraum io der Einsatzsteine hochgezogen werden
(s. Abb. 5). Ist *die Azotierung beendet, so werden die Hebeorgane aa durch den
Hohlraum io der Einsatzsteine 6 an ihren früheren Platz gebracht, sodann am unteren
Boden i vorteilhaft durch Drehung von oben aus befestigt und sodann der Block samt
Ein$atZSteinen wieder aus dem Ofen herausgezogen. Es können aber auch bei entsprechender
Ausgestaltung des unteren Teils der Einsatzsteine zunächst die Hebeorgane an den
Steinen angreifen und diese herausholen. Das den Block umgebende, feinkörnige Material
wird vorteilhaft durch eine Bodenöffnung 8 entfernt, wodurch ein leichteres Herausholen
des Blockes ermöglicht wird. i i stellt die Stickstoffzuführung dar. Außerdem ist
eine Stickstoff- bzw. Abgasabführung vorgesehen.
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Man kann auch die Innenwandung des Ofens aus einem schwer oxydierbaren
und auch stickstoffbeständigen Edelstahl, z. B. Molybdänstahl; Chromstahl, Chromnickelstahl
von etwa 2o °/o Ni und 2o °/o Cr, Spezialstahl mit verchromter Oberfläche Si-Fe-Legierung
usw., herstellen. Dieser Metallmantel wird von der Außenseite vorteilhaft mit einer
luftdicht abschließenden Schicht feinen Materials, z. B. Chamottemehl, gegenüber
dem Zutritt -von Luft abgeschlossen, das seinerseits erst von der keramischen Ofenausmauerung
umschlossen gehalten wird. Gegenüber der Einwirkung von Stickstoff in den heißesten
Partien wird er während des Prozesses durch das feine Mantelmaterial geschützt,
das vorteilhaft aus überhaupt nicht azotierendem oder einem nicht mehr azotierenden
Produkt besteht. Die Ausführung des inneren Raumes in Metall gestattet ein besonders
einfaches Ein- und Ausführen der Behälter bzw. Blöcke, da hierbei die Zwischenräume
zwischen Einführungsbehälter und der Ofenwand besonders eng gewählt werden können.
Andererseits erfolgt bei den Metallmantelöfen infolge des guten Wärmeausgleichs
eine besonders gleichmäßige Azotierung an der Peripherie des Blockes, was bei Einsatzbehältern
-von über i t von großem Wert ist. Zudem ist immer ein praktisch vollständig gasdichter
Abschluß gegenüber dem Ofenblock und der Außenatmosphäre gegeben, wodurch eine beträchtliche
Ersparnis an Stickstoff erzielt wird. Der A.bschluß von Aussparungen für die Führung
von Hebeorganen erfolgt hier vorteilhaft anstatt durch keramisches Steinmaterial
durch entsprechend einpassende Metallplatten, so daß auch #hier ringsum die Carbidsäule
eine geschlossene Metallwandung vorhanden ist.