Verfahren zur Herstellung von Kalkstickstoff Es sind verschiedene
Verfahren bekannt, bei denen versucht wird, durch Verdünnung des zu azotierenden
Karbids mit einem inerten Verdünnungsmittel, vorzugsweise mit fertigem Kalkstickstoff,
die Schwierigkeiten zu beheben, die bei der Azotierung der feinen Karbidbestandteile
auftreten. Infolge der großenReaktionsgeschwindigkeit treten hierbei sehr starke
und"unerwünschte Temperaturerhöhungen auf, die sich nur sehr schwer beherrschen
lassen. Die zu azotierende Karbidmischung wird bei diesen Verfahren an einem Ende
des Reaktionsgefäßes aufgegeben und das Verdünnungsmittel entweder vorher zugesetzt
oder nachträglich an geeigneter Stelle eingeführt. Das Reaktionsgemisch verläßt
dann nach Durchlaufen des Reaktionsraumes diesen zusammen mit dem Verdünnungsmaterial
am entgegengesetzten Ende als fertiger Kalkstickstoff.Methods of making calcium cyanamide There are several
Process known in which it is attempted by diluting the to be azotized
Carbides with an inert diluent, preferably with ready-made calcium cyanamide,
to resolve the difficulties involved in the azotization of the fine carbide constituents
appear. As a result of the high reaction speed, very strong
and "undesirable temperature increases that are very difficult to control
permit. The carbide mixture to be azotized is at one end in this process
abandoned the reaction vessel and either added the diluent beforehand
or subsequently introduced at a suitable point. The reaction mixture leaves
then after passing through the reaction space this together with the diluent material
at the opposite end as finished calcium cyanamide.
Es hat sich aber herausgestellt, daß sich das Aufgabematerial bei
einer derartigen Beschickungsweise infolge der Bewegung in der sich drehenden Trommel
zuweilen so entmischt, daß die feinsten und daher am schnellsten reagierenden Anteile
im Füllgut einen Kern bilden, der verhältnismäßig fast völlig in Ruhe bleibt und
infolgedessen weder durch Berührung mit der Gefäßwand noch durch Strahlung an der
freien Oberfläche der Füllung Gelegenheit hat, die entwickelte Reaktionswärme abzugeben,
wodurch
unkontrollierbare Temperatursteigerungen eintreten können. Aus dem gleichen Grund
entzieht sich die Wärmeentwicklung :des Reaktionsgemisches mehr oder weniger jedem
äußeren Eingriff, so daß die aufgewendeten Mittel keine genügende Wirkung auszuüben
vermögen. Zudem bedeutet jeder Zusatz von Verdünnungsmitteln zur Ofenfüllung eine
Verringerung -der im Ofen hefindlichen Menge an reaktionsfähigem Karbid. Um die
zur Deckung der Wärmeverluste notwendige Wärmemenge zu erzeugen, wird entweder eine
unerwünscht starke Temperaturerhöhung notwendig und dadurch die günstige Wirkung
der Verdünnung wieder aufgehoben, oder der Durchsatz an Reaktionsmaterial muß vergrößert
werden.However, it has been found that the feed material is at
such a loading manner due to the movement in the rotating drum
sometimes so segregated that the finest and therefore fastest reacting parts
form a core in the product that remains relatively calm and
consequently neither by contact with the vessel wall nor by radiation on the
the free surface of the filling has the opportunity to give off the heat of reaction that has developed,
through which
uncontrollable temperature increases can occur. For the same reason
the heat development eludes: the reaction mixture more or less everyone
external intervention, so that the funds used do not have a sufficient effect
capital. In addition, every addition of thinners to the furnace charge means one
Reduction of the amount of reactive carbide in the furnace. To the
Generating the amount of heat necessary to cover the heat losses is either a
undesirably strong temperature increase necessary and thus the beneficial effect
the dilution is canceled again, or the throughput of reaction material must be increased
will.
Dabei wird aber infolge der erhöhten Wandergeschwindigkeit die Reaktionszone
gegen den Ofenausgang zu verschoben und die Durchazotierung,der Körnung in Frage
gestellt. Dies bedeutet in jedem Fall einen Verlust an Leistung eines gegebenen
Aggregats und einen zusätzlichen Aufwand. Andererseits läßt sich die heftige Reaktion
des Staubanteils der Mischung in der größten Verdünnung am besten beherrschen, wodurch
aber die bekannten Verfahren an Wirtschaftlichkeit verlieren: Es wurde nun gefunden,
daß alle diese Nachteile vermieden werden können, -wenn bei der kontinuierlichen
Herstellung von Kalkstickstoff aus Karbid in Gegenwart von Kalkstickstoff als Verdünnungsmittel
und unter dauernder Bewegung des Reaktionsgutes Karbid von beliebiger Mahlfeinheit,
gegebenenfalls nur staubförmiges Karbid, mittels des zur Azotierung not-vendigen
Stickstoffs vom Ausgang des Reaktionsraumes her, zweckmäßig zusammen mit den üblichen
Beschleunigungsstoffen, in den Reaktionsraum derart eingeblasen wird, daß infolge
der dadurch erzielten Fraktionierung des Aufgabegutes die größten Kornanteile das
entgegengesetzte Ende des Reaktionsraumes erreichen, während die kleinen Teilchen
entsprechend ihrer Korngröße -weniger weit eingetragen werden. Das an der Oberfläche
reagierende Karbid wird über den ganzen Ofeninhalt ziemlich gleichmäßig verteilt,
so daß sich an keiner Stelle eine plötzliche Temperatursteigerung, die bisher schwer
zu beherrschen -war, einstellen kann, wobei das überall vorhandene, bereits vorazotierte
Material zur Verdünnung dient. Der Grad dieser Verdünnung ist um so größer, je näher
sich das Füllgut dem Ofenausgang zu befindet und ist also der jeweiligen Reaktionsgeschwindigkeit
angepaßt und am Ende des Ofens, wo die am lebhaftesten reagierenden Feinanteile
zugesetzt -werden, am größten. Dies hat den -weiteren Vorteil, daß die Körner bereits
auf ihrem Wegdurch den Gasraum aufgeheizt werden, wodurch eine eigentliche Anheizzone
entfällt und der ganze Gefäßinhalt für die eigentliche Reaktion zur Verfügung steht,
was bei entsprechender Wahl der Isolation einer Leistungssteigerung in einem Aggregat
von gegebener Größe entspricht. Da zudem .die Menge der frei werdenden Wärme nach
dem Ofenausgang zu stetig ansteigt, stellt sich 'der erforderliche Temperaturanstieg
zwangsläufig ein und kann durch geeignete Anordnung der Ausmauerung von vornherein
festgelegt werden.However, as a result of the increased migration speed, the reaction zone becomes
shifted towards the furnace exit and the azotization of the grain in question
posed. In any case, this means a loss of performance for a given one
Aggregate and an additional effort. On the other hand, the violent reaction
of the dust content of the mixture in the greatest dilution, so that
but the known processes lose their economic efficiency: It has now been found
that all these disadvantages can be avoided -if in the continuous
Production of calcium cyanamide from carbide in the presence of calcium cyanamide as a diluent
and with constant movement of the reaction material carbide of any fineness,
possibly only powdery carbide, by means of which is necessary for azotization
Nitrogen from the exit of the reaction chamber, advantageously together with the usual
Accelerators, is blown into the reaction chamber in such a way that as a result
the fractionation of the feed material achieved in this way has the largest grain proportions
opposite end of the reaction chamber while the small particles reach
be entered less far according to their grain size. That on the surface
reactive carbide is distributed fairly evenly over the entire contents of the furnace,
so that at no point there was a sudden increase in temperature, which was previously difficult
to be able to master -was, can adjust, whereby the everywhere existing, already vorazotiert
Material is used for dilution. The closer it is, the greater the degree of this dilution
the filling material is the furnace outlet and is therefore the respective reaction speed
adapted and at the end of the oven, where the most vigorously reacting fines
be added, the greatest. This has the further advantage that the grains already
are heated on their way through the gas space, creating an actual heating zone
not applicable and the entire contents of the vessel are available for the actual reaction,
What if the insulation is chosen accordingly, an increase in performance in an aggregate
of a given size. Since, in addition, the amount of heat released decreases
the furnace outlet rises too steadily, the required temperature rise arises
inevitably and can be done from the outset by suitable arrangement of the brickwork
be determined.
Infolge der Eigenart der Beschickung haben die größeren Körnungsanteile
im Vergleich zu den kleineren eine weit geringere Wandergeschwindigkeit längs der
Ofenachse und infolgedessen eine bedeutend längere Aufenthaltszeit im Reaktionsraum.
Dies entspricht auch weitestgehend der Forderung, daß die zur Verfügung stehende
Azotierungszeit möglichst der jeweiligen Korngröße des Karbids angepaßt sein soll,
was sieh bei den bekannten Verfahren bisher nicht in befriedigender Weise verwirklichen
ließ, :da bei .diesen die Wandergeschwindigkeit und damit auch die Aufenthaltszeit
bei allen Körnungen gleich groß sind.As a result of the nature of the feed, the larger grain fractions
compared to the smaller a much lower migration speed along the
Oven axis and, as a result, a significantly longer residence time in the reaction space.
This largely corresponds to the requirement that the available
The azotization time should be adapted as possible to the respective grain size of the carbide,
what see in the known methods not yet achieved in a satisfactory manner
left,: with .these the walking speed and thus also the dwell time
are the same size for all grain sizes.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu erblicken, daß durch die im praktischen
Betrieb auftretenden Schwankungen im Ausgangsmaterial eine plötzliche Temperaturverschiebung
und dadurch Unregelmäßigkeiten ein Reaktionsablauf sicher verhindert werden. So
beeinflussen Änderungen in der Literzahl des verwendeten Karbids, in der Zusammensetzung
des Korngemisches, soweit dies die betrieblichen Verhältnisse bedingen, oder Änderungen
in der Menge des entstehenden Wasserstoffs u. a. in keiner Weise .den regelmäßigen
Reaktionsablauf, da durch -die außerordentlich starke Verdünnung des Aufgabegutes
durch nachazotierendes und dadurch selbst noch Wärme abgebendes Material ein großes
Wärmespeicherungsvermögen gegeben ist, das ohne weiteres Schwankungen im Wärmehaushalt
auszugleichen vermag.Another advantage is to be seen in the fact that through the practical
During operation, fluctuations in the starting material result in a sudden temperature shift
and thus irregularities in the course of a reaction can be reliably prevented. So
affect changes in the number of liters of the carbide used, in the composition
of the grain mixture, as far as the operational conditions so require, or changes
in the amount of hydrogen formed, among other things. in no way .the regular
The course of the reaction, due to the extraordinarily strong dilution of the feed material
due to the post-azotizing and thus still heat-releasing material a large one
Heat storage capacity is given, without any further fluctuations in the heat balance
able to compensate.
Das Verfahren der fraktionierten Azotierung bedeutet daher einen großen
technischen Fortschritt, denn es werden dabei sechs Faktoren wirksam, die sich gegenseitig
unterstützen: i. gute Verteilung des Azotiergutes über die ganze Länge des Reaktionsraum-es,
2. der jeweiligen Reaktionsgeschwindigkeit ängepaßte Verdünnung, 3. Leistungssteigerung
eines gegebenen Aggregates bei entsprechender Wahl der Isolation, ,4. zwangsläufige
Einstellung des notwendigen stetig ansteigenden Temperaturverlaufs, 5. zwangsläufige
Einstellung der jeweiligen, durch die Korngröße bedingten Reaktionszeit entsprechende
Aufenthaltsdauer, 6. Unempfindlichkeit gegenüber den betrieblichen Schwankungen
im Ausgangsmaterial.The fractional azotization process is therefore a large one
technical progress, because there are six factors that are mutually effective
support: i. good distribution of the azotized material over the entire length of the reaction space,
2. dilution adapted to the respective reaction rate, 3. increase in output
of a given aggregate with a corresponding choice of insulation, 4. inevitable
Adjustment of the necessary, steadily increasing temperature profile, 5. inevitable
Adjustment of the respective response time determined by the grain size
Length of stay, 6. Insensitivity to operational fluctuations
in the source material.
Es hat sich ferner gezeigt, -daß die feinsten Anteile trotz des kürzesten
Weges die längste Flugzeit haben, ja zum Teil längere Zeit überhaupt in der Schwebe
bleiben. Diese Teile der Mischung haben jedoch auch infolge ihrer großen spezifischen
Oberfläche die größte-Reaktionsgeschwindigkeit und deshalb auch die heftigste Wärmeentwicklung,
so daß deren Azotierung schon weit fortgeschritten ist, wenn sie sich ablagern'
undmitdem übrigen Material in Berührung kommen. Es besteht daher keine Gefahr mehr,
daß sich diese Teilchen zusammenbacken können, und solange sie im Raum schweben,
hat die von ihnen frei werdende Reaktionswärme Gelegenheit, sich hauptsächlich durch
Strahlung über den ganzen Reaktionsrauen zu verteilen.
Es ist auf
diese Weise möglich, jeden beliebigen Staubanteil des Karbids in der Körnung sowie
auch reinen Staub in Kalkstickstoff überzuführen ohne zusätzliche Anwendung von
Fremdmaterial als Verdünnungsmittel. Es kann aber auch zweckmäßig sein, den feinen
Anteil aus -der vorhandenen Karbidmischung durch Sichten oder Sieben auszuscheiden
und diesen allein durch das vorerwähnte Streuverfahren in den Ofen zu geben, während
der andere Anteil auf bekannte Weise am entgegengesetzten Ende in den Reaktionsraum
eingeführt wird, wobei die Grenze der Korntrennung beliebig und den jeweils vorliegenden
Verhältnissen anzupassen ist.It has also been shown that the finest proportions in spite of the shortest
Have the longest flight time on the way, sometimes even in the balance for a longer period of time
stay. However, these parts of the mixture also have their own large specific properties
Surface the greatest reaction speed and therefore also the most violent heat development,
so that their azotization is already well advanced when they deposit '
and come into contact with the rest of the material. There is therefore no longer any risk
that these particles can stick together, and as long as they float in space,
the heat of reaction released by them has the opportunity to mainly get through
To distribute radiation over the whole reaction zone.
It is open
this way possible any dust content of the carbide in the grain as well
convert even pure dust into calcium cyanamide without the additional use of
Foreign material as a diluent. But it can also be useful to use the fine
Part of the existing carbide mixture to be separated by sifting or sieving
and to put this in the oven by the aforementioned scattering process alone, while
the other portion in a known manner at the opposite end into the reaction space
is introduced, the limit of grain separation being arbitrary and depending on the case at hand
Is to be adapted to the circumstances.
Wenn es erwünscht sein sollte, kann auch eine Beimischung von Materialien,
welche die Düngewirkung .des Kalkstickstoffs noch erhöhen oder verbessern, ohne
weiteres erfolgen, wobei sich die Stoffe infolge der innigen Vermischung mit dem
zu azotierenden Karbid mit einer Haut von Kalkstickstoff überziehen und dadurch
dem Fertiggut ein :inheitliches Aussehen verleihen.If so desired, an admixture of materials,
which increase or improve the fertilizing effect of calcium cyanamide without
further take place, the substances as a result of intimate mixing with the
to be coated carbide with a skin of calcium cyanamide and thereby
the finished product: give it a uniform appearance.