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Verfahren zur Durchführung von endothermen Reaktionen Die Erfindung
bezieht sich auf Verfahren zur Durchführung von endotllermen Reaktionen beliebiger
Art, insbesondere zur Reduktion von Eisenerzen, bei denen das zu behandelnde Gut
durch rohrförmige Körper einer Heizzone zugeführt wird. Die Erfindung bezieht sich
sowohl auf endotherme Verfahren im engeren Sinn wie auch auf elektrothermische Verfahren.
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Die elektrothermischen Verfahren werden im allgemeinen angewendet,
wenn es, sich um U.eaktionen handelt, die bei hohen Temperaturen über i4oo° C ausgeführt
werden, und wenn es sich darum handelt, sehr reine Produkte zu erzielen. Diese Verfahren
sind in der Regel mit dem Nachteil behaftet, daß die Ausnutzung der zur Verfügung
stehenden Energie eine. ungünstige ist, die Wärme des Lichtbogens wird nicht mit
hinreichender Schnelligkeit dem zu behandelnden Gut übermittelt, sie strahlt vielmehr
von dem Werkstoff ab statt zu demselben hin.
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Die vorliegende Erfindung gestattet nun eine bessere Ausnutzung der
elektrischen oder der Wärmeenergie in z. B. mit heißen Gasen beheizten öfen, und
zwar im besonderen zur Behandlung von solchen Stoffen, die bei den üblicheil Verfahren
nicht als Rohstoffe behandelt werden können. Als solche Stoffe, die seither der
Behandlung nicht ohne weiteres zugänglich waren und die sich für das Verfahren gemäß
der Erfindung besondets eignen, kommen Erze oder Zuschlagstoffe in fein verteiltem
Zustand in Frage, die bisher beispielsweise brikettiert werden mußten, oder Abfallstoffe
in fein verteiltem Zustand, die wertvolle Bestandteile enthalten und die bei unter
anderen Verhältnissen durchgeführten Reaktionen von dem Bade oder den heißen Gasen
weggeblasen oder auch verbrannt werden, bevor sie zur Reaktion gelangen.
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Der Erfindung gemäß erfolgt die Beförderung des Gutes, das z. B. aus
Erz, Kohle und einem Flußmittel bestehen kann, in einer waagerechten oder geneigten
Hohlelektrode oder in einem von der Austrittsstelle des Gutes aus nach der Eintrittsstelle
hin abnehmend von außen beheizten, z. B. aus Graphit bestehenden Rohr sb langsam,
daß die Reaktion im wesentlichen innerhalb der Elektrode oder des: Rohres vor sich
geht.
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An sich ist es bekannt, in Lichtbogenöfen das Reaktionsgut durch Elektroden
zttzuführen.
Bei den bekannten, Einrichtungen, die zur Herstellung
von Aluminiumnitrit dienen, werden Aluminiumolyd und Kohle in Pulverform mittels
Stickstoffes in den Lichtbogen eingeblasen. Diese pulverartigen, festen Stoffe schweben
infolge des hohen Gasdruckes ausreichende Zeit im Gas und gelangen zunächst unverändert
in den Lichtbogen. Während des Durchgangs durch den Lichtbogen findet die Anlagerung
des Sticlcstoffes an das Aluminium statt. Bei der vorliegenden Erfindung dagegen
handelt es sich nicht darum, die Stoffe innerhalb der Elektroden nur vorzuwärmen,
sondern die fein zerteilten Ausgangsstoffe werden in inniger Mischung in der Hohlelektrode
stetig und so langsam geführt, daß die Reaktion bereits in der Elektrode eingeleitet
wird und zu einem wesentlichen Teil innerhalb der Elektrode stattfindet. Das Reaktionsgut
gelangt also bereits im geschmolzenen oder gasförmigen Zustand aus den Elektroden
in den Lichtbogen.
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Statt durch eine Hohlelektrode kann das reaktionsfähige, aus festen,
fein -zerteilten Stoffen bestehende Gemisch, z. B. Eisenerz, Kohle und Flußmittel
der heißen Reaktionszone in geschlossener Masse unter Förderdruck durch ein hohles,
waagerechtes.oder schwach nach oben oder nach unten geneigtes Rohr zugeführt werden,
das von der Austrittsstelle des Gutes nach der Eintrittsstelle hin abnehmend beheizt
ist, derart, daß die Reaktion bereits innerhalb des Rohres einsetzt. Hierbei kann
in weiterer Ausbildung der Erfindung das in den Herd austretende Gut zur Vollendung
der Reaktion weiter erhitzt, die Schmelze aus Metall und Schlacke, in die die Beschickung
fällt, gegebenenfalls in Gegenwart reduzierender Gase umgerührt und Metall und Schlacke
schließlich getrennt abgezogen werden.
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An sich ist es bekannt, den Reaktionszonen im Ofen das Beschickungsgut
durch Rohre zuzuführen, jedoch handelt es sich dabei entweder um Fälle, in denen
die Rohre lediglich zum Einführen der Beschickung dienen, wobei allenfalls eine
V orwärmung des Gutes in den Rohren stattfindet, oder aber die Rohre sind insofern
Reaktionsraum, als die heißen Gase durch die Rohre hindurchgeleitet werden und so
die Reaktion herbeiführen. Bei der vorliegenden Erfindung dagegen handelt es sich
um die Durchführung solcher endothermer Verfahren, bei denen die Wärme der Beschickung
von außen durch Erhitzen der Rohre zugeführt wird. Durch diese von außen den Rohren,
und zwar von der Austrittsstelle des Reaktiönsgutes nach der Eintrittsstelle abnehmend
zugeführten Wärme wird die Reaktion innerhalb der Rohre eingeleitet und findet innerhalb
der Rohre zu einem wesentlichen Teile bereits statt, so daß das Reaktionsgut in
geschmolzenem oder gasförmigem Zustand aus den Rohren in den Herd des Ofens gelangt,
wo das Verfahren beendet wird.
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Die Erfindung bezweckt somit, den Aufenthalt des Gutes im Lichtbogen
oder der Reaktionszone des Ofens abzukürzen, ihn da-. gegen in der Elektrode oder
dem Rohr zu verlängern, so daß es in einem derartig vorbereiteten Zustand in den
Lichtbogen oder den Schmelzraum des Ofens gelangt, daß seine Endbehandlung schnell
und vollständig vor sich geht.
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Es ist somit durch das Verfahren gemäß der Erfindung möglich, Stoffe,
die seither der Behandlung nicht oder nur schwer zugä nglich waren, zu behandeln.
So l:ünnen beispielsweise jene unter Umständen hohen Prozentsätze an wertvollen
Stoffen, die in hlul;-staub aus Hochöfen, in Aluniiniuinklein o. dgl. vorhanden
sind, geschmolzen und wiedergewonnen werden.
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Das neue Verfahren unterscheidet sieh auch grundsätzlich von jenen
Verfahren, bei denen die Beschickung dem Ofen, der entweder elektrisch oder mittels
brennbarer Gase geheizt wird, durch eine senkrecht aiigeordtiete Sturzrinne. zugeführt
wird, durch welche die Beschickung infolge ihrer Schwere sich hinabbewegen kann.
Dieses Verfahren ist beispielsweise bei der gewöhnlichen Beschickung des Hochofens
üblich, wobei eine Beschikkung von Erz, Flußmittel und Kohle mittels eines Trichters
in den oberen Teil des Ofens befördert wird. Gemäß voxliegender Erfindung sollen
Vorrichtungen, wie eine Sturzrinne, welche unter Zuhilfenahme der Schwere der Beschickungen
arbeiten, vermieden werden, weil sie nicht die Behandlung vieler Stoffe, die in
Verbindung mit den anderen oben angegebenen Gesichtspunkten der Erfindung erwähnt
worden sind, in gewünschtem Maße gestatten und weil sie auch keine geeignete Überwachung
ermöglichen. Reaktionen zwischen Teilchen fester Stoffe gehen bekannterweise langsam
vor sich. Dies rührt daher, daß zwei Stoffe nur dann reagieren, lvenn sie miteinander
in Berührung kommen. Bringt man die reaktionsfähigen festen Stoffe in einen Zustand
feinster Verteilung und mischt man sie, so daß sie praktisch eine homogene Masse
bilden, so ist ihre Berührungsfläche erheblich erhöht, und auf diese Weise können
die verschiedenen Reaktionen schneller und wirksamer verlaufen. Wenn man aber mit
solchen vermischten reaktionsfähigen Beschickungen arbeitet, so muß berücksichtigt
werden, daß Vorkehrungen erforderlich sind, um den Reaktionsgrad zu
überwachen.
Andernfalls wird die Reaktion an gewissen Stellen zu schnell vor sich gehen, Während
sie an anderen Stellen überhaupt nicht stattfindet. Gemäß der Erfindung wird dieseln
Umstand dadurch Rechnung getragen, claß Vorkehrungen getroffen sind, mittels deren
die reaktionsfähige Beschickung allmählich unter Überwachung durch die Reaktionszone
hindurchbewegt wird.
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Was im obigen ausgeführt worden ist, -wird leichter zu verstehen sein,
wenn man verschiedene erläuternde Anwendungen der Erfindung auf besondere Verfahren
betrachtet. 7:s soll deshalb zunächst ein einfacher Ofen beschrieben werden, in
welchem die Reaktionen durchgeführt werden können, und es ist hierbei zu bemerken,
daß die Art der veranschaulichter- Vorrichtung zahlreichen Ab-
änderungen
in Verbindung mit verschiedenen hlaßnahenen zum Behandeln der verschiedenen Stolte
unterworfen ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht einen iiri wesentlichen viereckigen
Ofen im Querschnitt, und zwar als Beispiel einen elektrischen Ofen.
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io bezeichnet das Gehäuse aus Metallplatten. Innerhalb des Gehäuses
sind Lagen von wärmebeständigem Stoff, z. B. eine Lage Magnesit i i und ein Futter
aus feuerfesten Ziegeln (Schamotte) 12, angeordnet. Der Ofen ist mit axial gerichteten
Öffnungen 13 und i4. zur Einführung von Elektroden 15 und i 6 versehen. Eine Öffnung
17 ist in der Decke des Ofens und zweckmäßig gerade oberhalb der Enden der Elektroden
angebracht, damit die Gase, welche sich innerhalb des Ofens entwickeln, entfernt
werden können. An Stelle ,von Elektroden kann auch ein anderes, z. B. aus Graphit
bestellendes Zuführungsrohr angeordnet sein, ferner kann im unteren peil des Ofens
eine übliche Heizung oder eine Vorrichtung zur Zuführung von Heizgasen vorgesehen
sein, ferner Öffnungen, durch die die Stoffe, die sich im Ofen bilden, das flüssige
Metall und gegebenenfalls auch die Schlacke, gemeinsam oder getrennt entfernt -werden
können, wie dies im allgemeinen bekannt ist.
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Die Elektrode 15 besteht aus Graphit, und sie kann, wie veranschaulicht,
massiv sein. Diese Elektrode ist auf einem Tragkonsol 18 gelagert,- das an der Seitenwand
des Ofens befestigt ist. Sie ist in einem verschiebbaren Bock i9 gehalten, der zür
Längsverschiebung der. Elektrode in üblicher Weise mittels eines Handrades 21, einer
Schraube und einer Mutter 22 betätigt werden kann. Zur Befestigung der Elektrode
15 im Bock i9 kann ein Klemmbügel 23 dienen. An dieser Klammer kann ein Draht 24
befestigt werden, durch welchen der elektrische Strom zugeführt wird. Der Raum zwischen
der Elektrode 1,5 und der Öffnung 13 kann mit feuerfestem Ton (Schamotte) ausgefüllt
werden.
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Die Elektrode bzw. das Rohr 16 sind mit einer Längsbohrung 26 versehen
und besitzen an ihrem äußeren Ende einen mit Gewinde versehenen Ansatz 27, in welchen
eine mit Innengewinde versehene Schraube in Eingriff treten kann, die am Ende eines
waagerecht angeordneten Gehäuses angebracht ist. Das Gehäuse 28 ist in einem Bock
29 gelagert, der ähnlich gebaut ist wie der Bock i9. Der Bock 29 wird von einer
Konsole 3o getragen, die an der Seitenwand des Ofens befestigt ist.
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Das Gehäuse 28 ist mit einer erweiterten Bohrung 31 versehen, in der
eine an die Innenwandung der Bohrung sich dicht anschmiegende Förderschnecke 32
angeordnet ist; zum Antrieb dienen die Welle 33 und das Antriebsrad 3q.. Die Welle
33 weist eine Längsbohrung 35 auf, die durch seitlich eingebohrte Düsen 36 mit verschiedenen
Stellen auf der Außenseite der Schnecke in Verbindung steht. Das äußere Ende der
Bohrung 35 steht mit einer biegsamen, Leitung 37 in Verbindung, durch welche regelbare
Mengen von Gasen in die Bohrung 26 des Rohres 16 eingeführt werden können. Ein Trichter
38 im oberen Teil des Gehäuses 28 dient dazu, die festen, zerkleinerten Stoffe der
Schnecke 32 und somit dem Ofen zuzuführen.
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Im Betriebe des Ofens wird zwischen den Elektroden 15 und 16 ein Lichtbogen
gebildet, indem man die bewegliche Elektrode 15 mit der Elektrode 16 in Berührung
bringt und die beiden Elektroden alsdann um die erforderliche Entfernung voneinander
trennt. Dies wird bewirkt durch Bedienung des Handrades 2i, das dann von Zeit zu
Zeit betätigt wird, um die Elektrode 15 in den Ofen nachzuschieben und so die Stärke
des Lichtbogens zu regeln. Die Elektroden nutzen sich während des Betriebs bekanntlich
ab, so daß also eine derartige Einstellvorrichtung wünschenswert ist. Beide Elektroden
können nachsteilbar angeordnet werden, auch können beide Längsbohrungen aufweisen,
jedoch hat die verarischaulichte Ausführungsforen den Vorteil der Einfachheit und
der hinreichenden Anpassungsfähigkeit an die jeweils vorkommenden Arbeiten.
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Durch den Trichter wird eine Beschickung fester Stoffe, z. B. fein
verteiltes und gemischtes Eisenoxyd (Hämatit), Kalk und Koks, zugeführt und durch
Drehung der Schnecke 32 allmählich in die Bohrung 26 der Elektrode oder des Rohres
16 gebracht und durch diese in die heiße Reaktionszone des Ofens befördert. Von
der heißen Reaktionszone aus, der die Wärme durch den Lichtbogen
oder
in sonst beliebiger bekannter Weise zugeführt werden kann, wird die Elektrode oder
das Rohr nach der Eintrittsstelle des Gutes hin abnehmend beheizt. Durch geeignete
Wahl der Temperaturen, der Größenverhältnisse der Elektrode oder des Zuführungsrohres,
durch Regelung der Geschwindigkeit der Schnecke, der Größe der Teilchen der Beschickung
und der Beförderungsgeschwindigkeit durch den Trichter wird die Erhitzung des Gutes
in der Elektrode oder im Rohre erzielt und derart eingestellt, daß die Reaktion
in der Elektrode oder im Rohre einsetzt und zu einem wesentlichen Teil innerhalb
des Rohres stattfindet.
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Die Beschickung tritt im -geschmolzenen oder gasförmigen Zustand aus
der Elektrode oder dem Rohr aus und fällt durch die heiße Reaktionszone hindurch
in den Sumpf des Ofens. Dort kann das Gut umgerührt, das reduzierte Metall, z. B.
Eisen, von der Schlacke getrennt werden, und schließlich können Metall und Schlacke
getrennt abgezogen werden.
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Die Gaszuführungsvorrichtung 37 kann für eine Anzahl von Zwecken vorteilhaft
verwendet werden. In manchen Fällen kann ein solches Gas eingeführt werden; welches
an der Reaktion teilnimmt oder sie fördert, während in anderen Fällen das zugeführte
Gas rein mechanischen Zwecken dienen kann, z. B. der Unterstützung der Fortbewegung
des Gutes. Die Zuführung von Generatorgas oder von C O zu einer Beschickung von
Eisenerz, Flußmittel und Kohle, wie oben vorgeschlagen, kann als Beispiel für beide
Wirkungsweisen angesehen werden. Die Reduktion des Eisenerzes zu Metall ist begleitet
von der Bildung von Kohlenoxyd und Kohlendioxyd. Diese Gase entweichen durch die
Öffnung 17 und können dann gesammelt und weiter benutzt werden. Ein kleinerer Teil
dieser Gase kann in das Gasrohr 37 hineingepumpt werden und durch die Düsen 35 und
36 der Welle 33 in die Beschickung entweichen. Der Druck der Gase in der Schnecke
32 und um die Schnecke herum wird so hoch gewählt, daß die Beschickung nicht durch
den Trichter 38 zurückgeblasen wird.
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Die Beschickung fällt, nachdem sie die öffnung 26 durchlaufen hat,
in den Herd des Ofens. Pulverförmige Stoffe gelangen also nicht unmittelbar in den
Lichtbogen oder die Reaktionszone des Ofens, sondern sie sind infolge der allmählich
zunehmenden. Temperatur, welcher sie in der Elektrode oder dem Zuführungsrohr unterworfen
werden, beim Austritt entweder flüssig oder gasförmig. Es besteht praktisch keine
untere Grenze für die Größe der Teilchen des Beschickungsgutes; solche Stoffe, wie
z. B. Flugstaub, können unmittelbar ohne vorhergehendes Brikettieren behandelt werden.
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Als Baustoff für die Elektrode oder das Rohr ist Graphit geeignet,
der bekanntlich feuerbeständig und verhältnismäßig widerstandsfähig gegen Reaktionen
ist, die innerhalb des Rohres auftreten können. Die Elektroden oder die Rohre können
in beliebiger Zahl verwendet werden. Es ist auch nicht erforderlich, daß nur eine
Hohlelektrode als Zuführungsleitung dient, es kann auch eine beliebige Anzahl von
Elektroden so ausgeführt sein, daß sie als Zuleitung für die Beschickung dienen.
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Die Lage der Elektroden hängt von der Zufuhr der Beschickung bzw.
deren Regelung ab: Die waagerechte Lage der Elektrode oder des Rohres ist die günstigste,
da bei ihr die Bewegung der Beschickung nicht durch ihre Schwere erfolgt, die Bewegungen
also vollständig von den Antriebsiüitteln beherrscht werden können. Die Vorteile
von Rohren, die entweder aufwärts oder ai>w;#irts geneigt werden, sind in der Regel
geringer als ihre Nachteile. Man kann aber unter Umständen für besondere Verhältnisse
auch eine solche Neigung der Rohre vorsehen.
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Der Druck innerhalb des Ofens kann dadurch reguliert werden, daß man
in der Leitung 17 einen Dämpfer anordnet. Bei eirein Druck, der geringer
ist als der atmosphärische Druck, wird ein leichtes Lecken von Luft in den Ofen
hinein stattfinden, doch können alle brennbaren Gase wiedergewonnen werden. Überdrucke
im Ofen veranlassen ein Lecken nach außen und schützen somi' die Reaktionsprodukte
gegen Berührung mit Sauerstoff oder Stickstoff. Die Gefahr einer Vergiftung der
Arbeiter muß aber hierbei be-
rücksichtigt werden.
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Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele erläutert werden:
Die typische Reaktion: Metalloxyd hohle -[- Wärme, ist bereits in Verbindung mit
der Herstellung von Roheisen erwähnt worden. Wird Roheisen nach vorliegender Erfindung
hergestellt, so ist es in hohem Maße frei von Schwefel und ähnlichen Verunreinigungen,
es hat einen geringen Kohlenstoffgehalt und einen ausgezeichneten Bruch. Bei der
Trennung des Metalls von der Schlacke hat sich keine Schwierigkeit ergeben. Während
wirtschaftliche Gründe gegen die ausgedehnte Verwendung der Erfindung zur Behandlung
von unbehandeltem Eisenoxyd (Hämatit), welches im Hochofen reduziert werden kann,
sprechen können, ist die Erfindung dagegen anwendbar bei der Verarbeitung von Gichtstaub
oder sonstigen Erzfeinen, welche als Abfallprodukte beim Hochofenbetrieb erhalten
werden. Diese Stoffe,
welche reich an Eisen sind, sind so fein,
daß sie nach den üblichen metallurgischen Verfahren nicht in ausreichendem Maße
behandelt werden können. Gemäß der Erfindung kann Metall aus Flugstaub wiedergewonnen
werden, ohne daß irgendwelche Verluste an Rohstoff durch Wegblasen des Pulvers aus
der Reaktionszone eingetreten wären.
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Die Erfindung ist auch wertvoll zur Herstellung von Eisenlegierungen,
so kann z. B. Ferromangan nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden.
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Bei der Herstellung von Ferromangan haben sich beispielsweise folgende
Bedingungen als zweckmäßig erwiesen: Arbeitet man mit vierzölligen Graphitelektroden,
welche Offnungeri von i1/4 Zoll haben, so ergibt sich, daß beim Ziehen des Lichtbogens
anfangs ein starker Strom zwischen rooo und 2ooo Ampere fließt. Es wurde eine Beschickung
verwendet, die aus dem gewöhnlichen Mengenverhältnis von Eisen und Graubraunstein
bestand, zusammen mit etwas mehr als dein theoretischen Betrage an Kohle und einem
normalen Flußmittel. Während sich das Beschickungsgut durch den Lichtbogen hindurchbewegt,
verringert sich der Stromverbrauch erheblich. Der Überschuß an Kohle, der verwendet
wird, um eilt unzulässiges Zerfressen der Graphitelektroden zu verhindern, beeinträchtigt:
keineswegs nachteilig die Reinheit des Enderzeugnisses. Ein auf diese Weise hergestelltes
Ferroinangan zeigte bei der Analyse nur 0,37 °/" Kohle. Andere übliche Verunreinigungen
waren ebenfalls außergewöhnlich gering.
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Trotz des Bestrebens von Silicicun, finit Graphit bei hoher Temperatur
zu reagieren, kann nach der Erfindung Ferrosilicium ohne Schwierigkeit hergestellt
werden. Die Beschickung kann aus reinem Sand, Schrott, Kohle und Flußinittel bestehen.
Das Erzeugnis besitzt dieselben physikalischen und chemischen Vorteile, die oben
aufgezählt worden sind. Hinsichtlich des Zerfressens der Elektrode haben sich keine
. Schwierigkeiten ergeben. Im Gegenteil wurde beobachtet, daß die Bohrung am Schlusse
des Verfahrens ganz glatt war.
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Die verschiedenen zweiwertigen und dreiwertigen Eisenlegierungen können
alle in der gleichen Weise gewonnen werden, weitere Beispiele erübrigen sich daher.
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Bei der Herstellung von Calciumcarbid aus Kalk und Kohle wird zweckmäßig
mit einer Elektrode gearbeitet, die eine weite Bohrung besitzt. Es können achtzöllige
Elektroden mit einer fünfzölligen Bohrung verwendet werden. Die Elektrode nimmt
zunächst an der Reaktion teil, und es entsteht hierbei eine geringfügige Abnutzung.
Die Oberfläche der Elektrode wird jedoch nicht so aufgerauht, daß der ununterbrochene
Durchtritt der Beschickungsmasse verhindert würde. Die Verwendung eines Gases zum
Hindurchführen der Masse wird ebenso wie die Verwendung fein gemahlenen Stoffes
zweckmäßig sein.
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Die Carbide der schweren. Metalle, welche als Handelsprodukte wegen
ihrer Härte wertvoll sind, können in ähnlicher Weise hergestellt werden. Werden
Wolframcarbide für nachfolgende Verwendung bei Werkzeugstählen hergestellt, so wird
eine Beschickung von Wolframspänen, Ferrowolfram oder Rutil und Kohle in geringem
Überschuß, um die Elektrode zu schützen, benutzt. Bisher konnte dieses Erzeugnis
nur mit äußerster Schwierigkeit hergestellt werden, infolge der außerordentlich
hohen Temperatur, die für die Reaktion erforderlich ist. Außerdem wurde das Wolframcarbid
in Form kleiner Teilchen erhalten, die durch ein Metall von niedrigerem Schmelzpunkt,
z. B. Kobalt, zusammengebunden wurden. Bei der Herstellung von Wolframcarbid gemäß
der Erfindung wird ein Lichtbogen von möglichst hoher Temperatur und eine fein gemahlene
Beschickungsmasse verwendet, die zweckmäßig langsam durch die Elektrode oder das
Zuführungsrohr hindurchbewegt wird. Alle diese Vorkehrungen sind getroffen, um ein
fließendes 17.rzcugnis zu erhalten, in welchem das Wolframcarbid sich als eine zusammenhängende
Masse bildet, die als flüssiger oder halbflüssiger und plastischer Stoff auf den
Herd des Ofeiis fällt. Dort bildet es große Massen odei-Klumpen von Wolframcarbid,
welche lierausgenominen und ohne Benutzung einer Matrize in der Technik Verwendunh
finden k<innen. Dieses besondere Erzeugnis wird erwähnt als Beispiel der Vorteile,
die sich daraus ergeben, daß man die höchste Temperatur des Lichtbogens verwendet,
anstatt lediglich von der Ausstrahlung des Lichtbogens abhängig zu sein. Bei dem
obenerwähnten Verfahren ist natürlich die Verwendung eines Zusatzstoffes, der in
das endgültige Erzeugnis eintritt, nicht ausgeschlossen.
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Auch siliciurnhaltige Schleifmaterialien, wie Borsiliciumverbindungeri,
können gleichfalls hergestellt werden. Siliciumcarbid wird ain besten mit einem
Lichtbogen von verhältnismäßig geringer Stärke erzeugt, um eine Dissoziation des
Endproduktes in Silicium und Kohle zu verhindern.
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Durch geeignete Einstellung einer Beschikkung aus Kieselerde und Kohle
kann, wie gezeigt wurde, Siliciumcarbid hergestellt werden, oder es kann auch bei
Verwendung hoher Temperaturen Silicium in einer Dampfphase frei gemacht werden,
wobei die Dämpfe mittels eines geeigneten Kondensators, welcher
mit
dem Austrittskanal 17 verbunden ist, aufgefangen werden können. Arbeitet man mit
Siliciumprodukten, so zeigt sich, daß bei den Anfangsreaktionen zwischen der Graphitelektrode
und Kieselerde eine Schutzschicht entsteht, die weitere Verluste an Elektrodenmaterial
verhindert. Andere dampfförmige Erzeugnisse, z. B. Zinkstaub, kann man in ähnlicher
Weise erhalten.
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Aus obigen Beispielen ist zu ersehen, daß die Erfindung auf verschiedene
andere besondere Verwendungsarten anwendbar ist, einschließlich der Reduktion komplexer
nickelhaltiger und anderer schwer schmelzbarer Erze, der Herstellung und Aufarbeitung
von Metall oder der Herstellung verschiedener Legierungen, Carbide und Siliciumverbindungen,
der Aufarbeitung von Feinstoffen u. dgl.