DE896203C

DE896203C - Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Schutzgas

Info

Publication number: DE896203C
Application number: DES13246D
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl-Ing Eberwein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-11-19
Filing date: 1941-11-19
Publication date: 1953-11-09

Description

Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Schutzgas Es ist bekannt, bei der Herstellung von Schutzgas für die Wärmebehandlung von Metallen oder Legierungen die gasförmigen Ausgangsstoffe in einer Verbrennungskammer mehr oder weniger vollkommen zu verbrennen, gegebenenfalls unter gleichzeitigem, vorherigem oder nachfolgendem Zusatz von Wasserdampf, und s.ie dann einer Reaktionskammer und zwecks Trocknung einer besonderen Trocknungsanlage zuzuführen. Diese zuletzt genannten Vorrichtungen zur Gastrocknung weisen vergleichsweise große Abmessungen auf, und ihre Wirkung beruht entweder auf einer feuchtigkeitsiabsorbierenden, beispielsweise aus Kieselgel oder Ca C12 bestehenden, Füllung oder auf der in ihrem Innern durchgeführten Abkühlung der Gase mit Hilfe vorgesehener Kühlvorrichtungen. Außerdem sind bei .den bekannten Schutzgaserzeugungseinrichtungen Waschanlagen zur Entfernung dies C 02 Gehaltes aus dem erzeugten Gas. erforderlich. Besonders nachteilig macht sich aber der sehr beachtliche Energieaufwand bemerkbar, der notwendig ist, um den Inhalt der Reaktionskammer aufzuheizen und dauernd auf der erforderlichen Temperaturhöhe zu halten.
Die Erfindung beschreitet in bezug auf die Ausbildung .der Gaserzeugungseinrichtung und die Anordnung ihrer wesentlichsten Vorrichtungen einen neuen Weg, der es gestattet, die bisherigen Nachteile der bekannten Schutzgaserzeugungsanlagen in. weitgehendem Maße auszuschalten. Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Schutzgaserzeugungsanlage, bestehend aus Verbrennungskammer, Kühlkammer und Reaktionskammer, und zeichnet sich dadurch aus, .daß die Verbrennungskammer innerhalb der Reaktionskammer angeordnet ist. Auf .diese Weise tritt bei der neuen Einrichtung nicht nur eine erhebliche Verminderung -des Platzbedarfs ein, sondern es wird fast die gesamte Verbrennungswärme, die sich aus ,den Umsetzungen in der Verbrennungskammer ergibt, zur Erhitzung der Reaktionskammerfüllung ausgenutzt, womit eine außergewöhnliche Senkung des Energieaufwandes für die Wärmehaltung der Reaktionskammer verbunden ist. Zur Aufheizung und zur Ergänzung des noch erforderlichen Wärmebedaris für die Reaktionskammer ist in oder außerhalb dieser eine zusätzliche elektrische Heizung vorgesehen.
Die neue Schutzgaserzeugungseinrichtung eignet sich insbesondere zur Herstellung eines Schutzgases mit geringem C02- und H20-Gehalt. Die Anordnung einer besonderen C 02-Waschanlage ist nicht mehr erforderlich, und die Kühlkammer oder Entfeuchtungskammer kann in ihren Abmessungen vergleichsweise klein gehalten werden, so daß sie unmittelbar in der Nähe des, eigentlichen: Schutzgaserzeugungsteiles oder unmittelbar an diesem angebracht werden kann.
Der Gegenstand .der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und in schematischer Form dargestellt. Drei Wirkungsweise und der Aufbau der neuen Schubzgasanlage sind etwa folgende: Die Einrichtung besteht aus drei Hauptteilen, und zwar der Verbrennungskammer i, der Kühlkammer 2 und der Reaktionskammer 3. Die Verbrennungskammer ,i ist innerhalb der Reaktionskammer 3 angeordnet, die mit einem reduzierenden Mittel, z. B. mit Holzkohle q., der gegebenenfalls noch katalytisch wirkende Stoffe, wie z. B. Eisen. usw" zugesetzt sind, ausgefüllt ist. Zur Rufheizung und zur Ergänzung des Wärmebedarfs ist um die Reaktionskammer 3 eine elektrische Hei-. zung 5 angeordnet, die von einer wärmeisolierenden Ummauerung 6 und von der äußeren Begrenzung 7 der Einrichtung umschlossen ist. Im oberen Teil dieser eigentlichen Schutzgaserzeugungsvorrichtumg sind die Rohrleitungen 8 und 9 für die Schutzgasentnahme vorgesehen. Außerdem befindet sieh über. dem oberen Abschluß der Vorrichtung ein als Kohlenbunker ausgebildeter Gichtaufsatz i o, über den die Beschickung .der Reaktionskammer erfolgt. Im unteren Teil der Reaktions- bzw. Verbrennungskarnmer sind -die Ascheentnahme i i sowie die Zu- und Ableitungen für das in der Verbrennungskammer erzeugte Gas vorgesehen.
Eine Pumpe 12 saugt Gas-Luft-Gemisch an und drückt dieses durch die Leitung 13 in ,den Verbrennungsraum der Verbrennungskammer i. Die Verbrennungsprodukte strömen aus diesem Raum durch die Leitung 1q. ab und werden der Kühlkammer -2 zugeführt. In dieser Kammer findet durch Kühlung eine Entfernung des FeuchtigkeitsgehaItes aus den aus der Verbrennungskammer kommenden gasförmigen Produkten statt. Das getrocknete Gas wird durch die Leitung 15 der Reaktionskammer 3 von unten zugeführt und strömt durch dessen hocherhitzte Füllung in Richtung nach oben hindurch. Je nach Einstellung der Temperaturhöhe in der Reaktionskammerfüllung oder durch die Art der Verbrennung (vollkommene oder unvollkommene Verbrennung) oder idurch den Grad der Abkühlung der Verbrennungsgase in der Kühlkammer kann das Schutzgas in bezug auf den Prozentgehalt seiner Bestandteile, insbesondere von C 02 C O und H2, variiert werden. Weitere Veränderungen der Gaszusammensetzung können dadurch herbeigeführt werden, daß dem aus der Kühlkammer kommenden, in die Reaktionskammer einströmenden Gas ein Teil des, aus der Verbrennungskammer abströmenden, also ungekühlten Gases zugemischt wird. Für diese Maßnahme ist die, wärmeisolierte Verbindungsleitung 16 vorgesehen. Es ist aber auch möglich, die Verbrennungsgase ohne vorherige Kühlung in die Reaktionskammer einzuleiten. Diese Maßnahme gelangt z. B. bei der Verwendung des Gases als Schutzgas zum Löten mit Vorteil zur Anwendung.
Zur Erzeugung eines. zum Blankglühen von hochwertigen Stählen geeigneten Schutzgases lassen sich in der neuen Einrichtung insbesondere Leuchtgas, Propan oder schwere Kohlenwasserstoffe als Ausgangsprodukte vorteilhaft verwenden. Die Herstellung und Zusammensetzung -des Schutzgases läßt sich durch die Behandlung in der neuen Einrichtung leicht steuern, so. daß daraus ein gasförmiges Endprodukt erhalten werden kann, bei dessen Verwendung zur Wärmebehandlung von Metallen oder Legierungen, insbesondere von hochwertigem Glühgut, eine Aufkohlung oder eine Entkohlung vermieden wird.

Claims

PATLNTahTsPRÜCHE: i. Schutzgaserzeugungseirnrichtung, bestehend aus Verbrennungskammer, l#,'-ühllcammer und Reaktionskammer, dadurch gekennzeichnet, .daß die Verbrennungskammer innerhalb der Reaktionskamnier angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammer mit einer zusätzlichen, insbesondere elektrischen Heizeinrichtung versehen ist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen i:und 2, dadurch gekennzeichnet, .daß die Reaktionskammer mit einem reduzierenden Mittel, z. B. Holzkohle, gefüllt ist. q.. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionskammerfüllung katalytisch wirkende Stoffe zugesetzt sind. 5. Verfahren. zur Erzeugung von Schutzgas unter Verwendung der Einrichtung nach den Ansprüchen u bis ¢, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbrennungsprodukt aus der Verbrennungskam,mer in die Kühlkammer geführt und von dort in die Realctianslcammer zurückgeleitet wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Kü'hlkamrner in .die Reaktionskammer zurückgeführte Gas mit dem aus der Verbrennungskammer kommenden, also ungekühlten Gas vor dem Eintritt in die Reaktionskammer mehr oder weniger stark vermischt wird. 7. Verfahren zur Erzeugung von Schutzgas unter Verwendung der ohne Kühlkammer ausgebildeten Einrichtung gemäß den Ansprüchen z. bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase unmittelbar von der Verbrennungskammer in die Reaktionskammer geführt werden.