DE750932C

DE750932C - Vorrichtung zur Durchfuehrung von Reaktionen zwischen pulverfoermigen festen Stoffen

Info

Publication number: DE750932C
Application number: DED89438D
Authority: DE
Inventors: Carl Ballhausen; Wilhelm Telorac
Priority date: 1942-12-11
Filing date: 1942-12-11
Publication date: 1945-01-31

Description

Vorrichtung zur Durchführung von Reaktionen zwischen pulverförmigen festen Stoffen Sach einem nicht vorbekannten Vorschlag sollen pulverförmige Stoffe im nicht geschmolzenen, d.h. festen Zustand dadurch miteinander in Reaktion gebracht werden daß sie zwischen zwei umlaufenden Walzen hindurchgeführt werden, die unter Spannung stehen.
Im und über dem Walzenspalt, der mit Reaktionsstoff angefüllt ist, findet ein Stromübergang statt. so daß die Stoffe im umnittelbaren Stromdurchgang auf Recktionstemperatur erhitzt werden. Das Verfahren wird benutzt zur Durchführung in Reaktionen in Pulvergemische, von denen mindestens ein Bestandteil stromleitend ist. Das Verfahren hat sich außerordentlich bewährt für die Durchführung der verschiedensten Realitionen, wie Reduzieren von Oxyden und Erzen, Carburieren von Metallen, gegebenenfalls unter zuvoriger Reduktion dieser Metalle aus oxydischen Verbindungen, u. dgl. Die zur richtung besteht dem Grundsatz nach aus zwei Walzen, vorzugsweise aus Graphit oder Kohle, die gegeneinanderlaufen und das Reaktionsgemisch in den Walzenspalt einziehen und es dadurch unter weinen mechanischen Druck setzen. Die Menge des eingezogenen Materials hängt von den Reibungsbeiwerten zwischen Walzen und Reaktionsgemisch sowie der einzelnen Teilchen desselben untereinander ab.
Die benutzte Vorrichtung gibt bei geringen Reibungsbeiwerten zu Beantsandungen Anlaß, und zwar deshalb, weil der Walzenspalt dann nicht immer eine genügende Menge des Reaktionsgemisches einzicht, so daß entweder ein genügender Durchsatz nicllt gewährleistet ist oder aller das Reaktionsgemisch nicht unter genügend hohen Druck gesetzt wird. Letzteres kann zur Folge haben, daß druckbedingte Reaktionen nicht in der gewünschten Richtung oder nicht in gewünschtem Maße zu Ende verlaufen.
Zweck der Erfindung ist es, die Vorrichtung so auszugestalten, daß die Stoffmengen, die dem Walzenspalt zugeführt werden sollen, mit Sicherheit erfaßt und von den Walzen in den Spalt hineingezwungen werden. Gemäß der Erfindung werden die Walzen derart mit einer gewellten Oberfläche versehen und im Sinne einer Verzahnung zueinander angeordnet, daß der zwischen einem Wellental der einen und dem Wellenberg der anderen Walze gebildete Walzenspalt beim Umlauf im Gebiet größter Annäherung der beiden Walzenoberflächen konstant bleibt. Dies wird erreicht, indem der Krümmungshalbmesser des Wellentales um die gewünschte Spaltbreite größer gestaltet wird als derjenige des Wellenberges der Gegenwalze.
Die Ausbildung der Walzen gemäß der Erfindung wird an Hand einer in der beiliegenden Abbildung dargestellten Ausführungsform näher erläutert.
Die beiden Walzen 1 und 2 sind im senkrechten Schnitt dargestellt. Ihre Oberflächen sind in Achsrichtung gewellt. Der Krümmungshalbmesser der Wellenberge 3 ist mit R und der Walzenspalt mit S bezeichnet. Des Krümmungshalbmesser der mit den Wellenbergen zusammenwirkenden Wellentäler 4 beträgt R + S. Dadurch wird erreicht, daß der Walzenspalt S seine Breite im Bereich der größten Annäherung der Walzenoberflächen nicht ändert. Die beiden Walzen sind durch Zahnräder anzutreiben, damit die Relativstellung der Berge und Täler stets aufrechterhalten bleibt.
Die Wirkungsweise im Betrieb ist folgende: Bei einem Umlauf der Walzen in Richtung der Pfeile A und Zufuhr des Reaktionspulvergemisches in Richtung des Pfeiles B, beispielsweise durch einen Trichter, wird von den umlaufenden Walzen eine Menge dieses Reaktionsstoffes erfaßt, die sich etwa in dem durch punktierte Linien abgeteilten Raum C befindet. Infolge des weiteren Umlaufes der Walzen wird die in dem Raum C befindliche Stoffmenge zusammengepreßt, ohne daß ein rückwärtiges Entweichen in praktisch nennenswertem Umfang möglich ist. Das zusammengepreßte Reaktionsgemisch wird auf diese Weise zwangsläufig dem eigentlichen Walzenspalt S zugeführt. Dadurch gelingt es, im Spalt schr gleichmäßige und weitestgehend reproduzierbare Verhältnisse zu schaffen. Darüber hinaus wird sichergestellt, daß die eingestellte höchste Druckwirkung über eine bestimmte Strecke konstant aufrechterhalten bleibt. Die Wirkung der gewellten Walzen entspricht etwa einer im Durchnesser größeren glatten Walze, deren Umfang angenähert der Länge der gewellten Oberflächenlinie der Walzen gemäß der Erfindung entspricht. Die Tiefe der Verzahnung kann in Anpassung an den Verlauf der Reaktion gewählt werden.
Für Zerkleinerungsmaschinen sind bereits Walzen mit Oberflächen vorgeschlagen worden, die der Erfindung ähneln. Der Zweck war, die Werkleinerung des Gutes zu fördern, indem den Walzen gestattet wurde, sich während zu end des Umlaufes einander zu nähern und zu entfernen. Bei dieser ständigen Bewegung wird der durch die Zahnform bedingte Walzenspalt geschlossen und das Gut sowohl zerdrückt als auch zerrieben. Beim Gegenstand der Erfindung dagegen bleibt der Walzenspalt erhalten mit der Folge, dail stets gleiche Menge des zuvor gepulverten Werkstoffes zwischen die Walzen gezogen wird. Bei Traubenpressen ist angestrebt worden, das Gut auf gleichmäßige Dicke zusammenzupressen, indem die Walzen mit ineinandergreifenden schraubenförmigen Wulsten versehen wurden.
Schraubenförmige Wulste wären jedoch für die Durchführung von Reaktionen an pulverförmigen Stoffen unter Stromdurchgang unbrauchbar, weil die Länge der Stromwege sich längs des Spaltes ündert.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H : Vorrichtung zur Durchführung von Reaktionen zwischen pulverförmigen festen Stoffen, von denen mindestens einer den elektrischen Strom leiten, unter Verwendung von vorzugsweise aus Graphit oder Kohle bestehenden stromgespeisten Walzen, zwischen denen bei gefülltem Walzenspalt der Stromübergang erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen derart mit gewellter Oberfläche verschen und im Sinne einer Verzahnung zueinander angeordnet sind, daß der zwischen einem Wellental der einen und dem Wellenberg der anderen Walze gebildete Walzenspalt beim Umlauf im Gebiet größter Annaherung der beiden Walzenoberflächen konstant bleibt, indem der Krümmungshalbmesser des Wellentales um die gewünschte Spaltbreite größer ist als derjenige des Wellenberges der Gegenwalze.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ...... Nr. 4754, 84 040.