DE921146C - Elektrischer Hochtemperatur-Schmelzofen fuer die Herstellung von Calciumcarbid, Calciumcyanid od. dgl. - Google Patents

Description

• Elektrischer Hochtemperatur-Schmelzofen für die Herstellung von Calciumcarbid, Calciumcyanid od. dgl. Bei großen elektrischen Hochtemperatur-Schmelzöfen für die Herstellung von Carbiden oder Cyamidten der Erdalkalien, für die Phosphorgewinnung und ähnliche elektrische Schmelzverfahren besteht im allgemeinen die Aufgabe, einerseits zwecks günstiger Beeiefiussu.ng des Lei,stungsfaktors mdt mägllidhst hohem Herdwilderstand zu fahren, andererseits den Ofengang im Sinne einer Tieferlegung des Schmelzherdes und Abdeckung nach oben zu beeinflussen.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochtemperatur-Schmelzofen für die Herstellung von Carbid, Caldiumcyaniid, Phosphatreduktion u. d@gl., bei dem der Ofengang im Sinne einer Tieferlegung des Schmelzherdes @bzw. einer Erhöhung des Herdwiderstandes dadurch beei@nflußt wird, daß der Ofenboden und/oder die Ofenwandungen unter Verwendung einer oder mehrerer Zwischenlagen aus Ruß aufgebaut sind. überraschenderweise 'läßt sich durch diese einfache Maßnahme nicht nur der Schmelzherd tiefer Jegen bzw. ein höherer Herdwiderstand bzw. besserer Leistungsfaktor einstellen, sondern es wird .auch dine Herabsetzung etwaiger Abbrandverluste an der Oberfläche des Ofens, eine gleichmäßigere bzw. höhere Temperatur in. der Schmelze, Herabsetzung der Wärmeleitungsverluste des Ofens, Wärmeschutz und höhere Haltbarkeit der Ofenumkleidung, insbesondere des Blechpanzers, gleichmäßigerer Abstich u-. dgl. erzielt. Diese Vorteile führen außer der besseren Energieausnutzung weiterhin zu einem gleichmäßigeren und höherprozentigen Schmelzprodukt, z. B. besGeren Carbid.qualitäten und Er'hö'hung der Produktionsmöglichkeitt infdlge besserer Abstiehverhältnds;se 'bei höherem Herdwiderstand bzw. erhöhter Spannung. Insbesondere läßt sich durch das Heißerhalten des Ofens am Boden bzw. den Wandungen auch ein kontinuierlicher gleichmäßiger Abstich durchführen. Es war .nicht vorauszusehen, daß durch Aufbau des Ofenbodens und/oder der Ofenwandungen unter Verwendung einer oder mehrerer Zwischenlagen aus Ruß so bedeutsame Verbesserungen zu erzielen sind. Dalbei -war es überratschend, daß sich Ruß trotz seiner lockeren pulver- oder staubförmigen Natur bei den sehr bedeiutenden Ofengewichten: überhaupt .als Werkstoff für den Bau z. B. des Ofenbodens gut verwenden ließ. Vorteilhaft ist .es hierbei., den Ruß in verdichteter Form anzuwenden..
• In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Ruß:schicht zwischen einem hi@tzdbeständig@en Material, z. B. Kohle, und einem gleich oder weniger feuerfesten, als Außenmutter dienenden Werkstoff, z. B. Schamotte, angeordnet. Es ist auf diese Weise möglich, an wertvollen hitzebestünd'igen Sonderwerkstoffen zu sparen., indem an der Außenseite der Rußschicht ein geringwertigerer Werkstoff angeordnet wird, der thermischen Beanspruchungen weniger gewachsen zu sein braucht. Die Dicke der Rußzwischanschicht wird hierbei wenigstens so bemessen, daß in ihr ein Temperaturgefälle von mindestens 50o° auftritt, z. B. von iooo°. Auf diese 'Weise können die Temperaturen an der Außenwandung des Ofens @so gering gehalten werden, daß besondere Kühlmaßnahmen, z. B. Besprühung mit Wasser, entbehrlich sind.
• Der erfindungsgemäße neue Ofen! weist (besondere Vorteile dadurch auf, daß durch Anbringung einer Ruß:schicht unter einem mit Rinnen, Vertiefungen, Erhebungen od. dgl. versehenen Ofenboden der Ofengang im Sinne eines Durchlranfens vorgeschriebener Schmelzwege beeinflußt werden kann. Infolge des Heißhaltens der Schmelze insbesondere am Ofenboden wird es auf diese Weisse ermöglicht, das gesdhmol#zene Gut durch Rinnen, Vertsefungen od. dgl. in besondere Bahnen zu leiten und dadurch belspielsweise vor Vermischung mit noch nicht umgesetztem oder ungarem Material zu bewahren. Es gelingt auf diese Weise, das fertige Gut .in seiner günstigsten Beschaffenheit unmiittelbar und geschützt dem Abstich zuzuleiten. Bei der vorbeschriebenen Ausgestailtung des Ofenbodens mit Rinnen, Vertiefungen, Erhobu.ngen od. d igL. und einer .darunter befindlichen wärmeisolierenden Rußschicht läßt sich vorteilhaft insbesondere ein gesonderter Abstich eines Nebenproduktes durchführen, z. B. bei Carbidöfen der Abstich von Ferros;ilizi,um, bei Phosphoröfen: der Abstich von Phosphoreisen od. dgl. Auf diese Weise wir:d neben der besonders vorteilhaften Herstellung des Hauptproduktes auch ein häufig wertvolles Nebenprodukt betriebssicher gewonnen.
• Als geeigneter Ruß für Hochtemperatur-Schmelzöfen kann .sowohl Verbrennungsruß als auch Spaltruß, z. B. auch Acetylenspaltruß, oder eine andere bellcbige Rußsorte verwendet werden.
• Eine bekannte Auskleidung z. B. für einen blechgepanzerten Carbidofen großer Leistung besteht nach Abb. i aus einem Innenfutter aus Kohle (etwa iooo mm Stärke), einer dünnen Zwischenschicht aus Koksgrus (etwa i50 mm. Stärke), einem Außenfutter aus Schamotte (etwa 700 mm Stärke) und einer dünnen sich an das Eisenblech anschließenden Sandschicht (etwa 140 @mm Stärke).
• Bei der bekannten Auskleidung liegt oder. Haupttemperaturabfall im Außenfutter (Schamotte .und Sandschicht), während- in der Koksgrusschicht ein Temperaturgefälle von nur etwa 17o° auftritt. Wird die Koksgrusgchi.cht indessen durch eine gleichstarke Rußschicht nach Abb. 2 ersetzt, so wird in dieser ein Temperaturgefälle von Soo° erzeugt, d. h. die Wärmeschutzwirlkung ist gegenüber der einer Koksgrus;schi@ch.t um das vier- Ibis fünffache gesteigert; unterteilt ,man .die Kohleschicht mach Abb. 3 ;noch durch, eine weitere gleiidhstarke- Rußschicht, so läßt sich in diesen beiden Rußschich.ten allein siogar ein von etwa 120o° erzeugen, d. h. die Wärrnesehutzwixkung ist gegenüber der einer Koksgrusschich.t um das siebenfache gesteigert. Durch,die erfindungsgemäße Rußsdhicht erzielt man,somit Iden erheblichen Vorteil, daß die Scha@motteschicht thermisch nur wenig beansprucht wird -und daß die Temperatur des Ofenpanzers auf Werte herabgesetzt wird, die eine besondere KÜ:hlung etwa durch Besprühen mit Wasser entbehrlich machen. Dadurch sind auch die übrigen Armierumgsteile der Ofenumkleidung gegenÜberhitzung geschützt. Gleichzeitig -werden die Wärmeverluste infolge der wesentlich verringerten Wärmeleitung der Rußisolierschicht außerordentlich herabgesetzt, was sich durch eine Erhöhung der Energieausbeute des Ofens @bemerkbar macht.
• In Fällen, in denen wenigstens ein unterer Teil des Kohlcbodens bei tieferer Temperatur, z. B. unter der Schmelztemperatur des Phosphoreisens bei der Phosphatreduktion, :gehalten werden soll, legt man sowohl über als auch unter die Rußschicht Kohleböden,deren oberer bei hoher Temperatur mit allen Vorteilen für den Ofengang, deren unterer bei tieferer Temperatur,zür Erhöhung oder,Sicherheitsanforderungen betrieben wird.
• Die erfindungsgemäße Rußschicht kann gleichzeitig mit bekannten anderen Wärmeschutzmitteln angewendet -werden. Wesentlich ist für die Erfindung, daß mindestens .teilweise Ruß, vorzugswei-se in verdichteter Form, verwendet bzw. mitverwendet wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Hochtemperatur-Schmel.zafen für die Herstellung von- Calciumcarbid, Calciumcyani:d .od. d@gl., dadurch gekennzeichnet, daß ,im Ofenboden und/oder in den Ofenwandungen eine odermehrere Zwitschenlagen von Ruß angeordnet s ind.
2. 2. Ofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen aus verdichtetem Ruß bestehen.
3. 3. Ofen nach .Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rußischicht zwischen einem hitzebeständigeren Material, z. B. Kohle, und an der Außenseite der Ruß-sc'hicht einem gleich oder weniger feuerfesten Material, z. B. Schamotte, angeordnet ist. q.. Ofen nach Anspruch i Abis 3, dadurch gekennzeichnet, daB :die Dicke der RuBzwischenschicht wenigstens so bemessen ,ist, daß in, iihr ein Temperaturgefälle von mindestens 5000 auftritt. 5. Ofen nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Aufbringung einer RuBschicht unter einem mit, Rinnen, Vertiefungen, Erlhebwngen od. dgl. versehenen Ofenboden. 6. Ofen nach Anspruch i #bi:s 5, gekennzeichnet durch an sich bekannte Anordnung. gesoniderter Abstichwege oder -öffnungen für Nebenprodukte des Reaktionsprozesses, z. B. Ferrosilizium, Phosphoreisen od. dgl.