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Verfahren zur elektrothermischen Herstellung von Calciumcarbid Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrothermischen Herstellung von Calciumcarbid
in -einem Elektrodenofen, bei dem die Ausgangsstoffe mittels einer die Elektroden
umgebenden, rotierenden Vorrichtung dem Ofen zugeführt werden. Das Verfahren ist
dadurch gekennzeichnet, daß durch die Zufuhrvorrichtung das aus Kalk und Kohlenstoff
in dem zur Calciumcarbidbildung erforderlichen bekannten Verhältnis bestehende Reaktionsgemisch
um die Elektroden und gleichzeitig zusätzlich Kalk um das Reaktionsgemisch herum
verteilt werden.
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Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise wird eine Trennung zwischen
der gemischten Be-Schickung und dem Kalk in dem Schmelzofen innerhalb der Zone,
die die zur Cälciumcarbidbildung erforderliche Temperatur aufweist, erreicht, so
daß der an der Grenze der Zone sich befindende Kalk stets auf eine Temperatur gehalten
wird, die etwas über der zur Bildung von eutektischem Carbid erforderlichen liegt,
wodurch die Bildung von zusammengeschmolzenen Koksmassen infolge unvollständiger
Umsetzung von Kohle und Kalk verhindert wird.
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Es ist zwar schon bekannt, die Beschickung eines Elektrodenofens mittels
einer die Elektroden umgebenden rotierenden Aufgabevorrichtung zuzuführen, um eine
gleichmäßige Verteilung der Rohstoffe
zu erzielen, jedoch ohne
daß - wie erfindungsgemäß 'zusätzlich Kalk in einer getrennten Schicht aufgegeben
wird.
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Es ist ferner bekannt, in einem Schmelzofen zwei verschiedene zu schmelzende
Ausgangsstoffe derart anzuordnen, daß um eine zentrale Anode zwei Schüttkegel von
verschiedenem Beschickungsgut erhalten werden. Abgesehen davon, daß letztere Verfahrensweise
zum Schmelzen von Phosphatgestein und nicht zur Carbiderzeugung angewandt wurde,
unterscheidet sich dieses bekannte Verfahren von dem erfindungsgemäßen Verfahren
insofern, als bei ersterem das einheitliche Beschickungsmaterial eine unter der
eigentlichen Reaktionsmischung liegende Schicht bildet, während erfindungsgemäß
der Kalk, d. h. das einheitliche Material, über dem Gemisch von Kohle und Kalk angeordnet
ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bedeutet einen erheblichen technischen
Fortschritt auf dem Gebiet der Carbiderzeugung und ist mit zahlreichen Vorteilen
verbunden, die aus dem bisherigen Stande der Technik nicht ohne weiteres vorhergesehen
werden konnten. Zum Beispiel erspart das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber der
bisherigen Arbeitsweise viel Energie und Arbeit. Auch liefert bei dem Verfahren
der Calciumcarbidofen ein Calciumcarbid mit einer Reinheit von 8o bis 89°/o. Fernerhin
ermöglicht die neue Arbeitsweise bei einem Calciumcarbidofen gegenüber dem Stand
der Technik .eine erheblich gesteigerte Produktion. Weitere Vorteile der Erfindung
gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
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Bisher traten beim Arbeiten mit einem Calciumcarbidofen zahlreiche
Störungen auf, die sämtlich der uneinheitlichen Zusammensetzung der gemischten Beschickung
und/oder der Verteilung der Komponenten derselben, sowohl in bezug aufeinander als
auch in bezug auf die Elektroden zuzuschreiben waren.
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Zum Beispiel trat während des Beschickens des Calciumcarbidofens eine
Trennung der Komponenten der gemischten Beschickung infolge der Unterschiede der
Teilchengrößen und des spezifischer Gewichtes der Rohmaterialien ein. Diese Trennung
führt eine ungleichmäßige Zusammensetzung herbei und bewirkte Unregelmäßigkeiten,
z. D. Ungleichmäßigkeit der Leitfähigkeit der Beschickung, lokale örtliche Stromverlagerungen,
Kurzschlüsse, ungleichmäßigen Energieverbrauch, eine unregelmäßige Reaktionsfähigkeit
der Beschickungskomponenten und unregelmäßige Gasentfernung.
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Überdies werden die soeben angeführten Unregelmäßigkeiten durch die
übliche Praxis der Beschickung des gesamtem Ofens mit einer gemischten Beschickung,
die :der gewünschten Carbid: qualitätentspricht, erhöht. Aus der jetzt folgenden
Beschreibung ist dies noch deutlicher für die übliche Ofen-Betriebsweise erkennbar.
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Beim Betriebe eines üblichen Carbidofens wird beim Stromdurchgang
ein Abschnitt überaus starker Erhitzung geschaffen, der sich über eine sehr schmale
Zone unmittelbar an der Spitze der Elektrode erstreckt. In dieser Zone ist die Temperatur
derart hoch, daß Calciumcarbi.d: nicht als Verbindung bestehen kann.
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Gänz in der Nähe der oben beschriebenen Zone befindet sich eine etwas
kühlere Zone, in der Calcium mit Kohlenstoff unter Bildung von Calciumcarbid sich
vereinigen kann. Diese Zone ist sehr heiß, und- das erhaltene Produkt kommt gleich
zum Schmelzen.
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Eine dritte, noch etwas kühlere Zone befindet sich außerhalb der obenerwähnten
Carbidbildungszone. Diese Zone ist noch ausreichend heiß genug, um Calciumcarbid
von handelsüblicher Reinheit von 8o% zu liefern. Das Carbid in dieser Zone schmilzt
und läuft in den unteren Teil des Ofens herunter.
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Bis zu diesem Punkt sind die Temperaturen der angeführten Zonen ausreichend
hoch, um ein Produkt der gewünschten oder höheren Reinheit zu liefern. So reagiert
der gesamte Kalk mit der Gesämtmenge des Kokses unter Bildung von geschmolzenem
Carbid, das sich am Boden des Ofens sammelt, wenn man o,6 kg Koks auf je i kg Kalk
zuführt.
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Die nächste Zone ist kühler, aber noch ausreichend .heiß genug, um
ein weniger hochwertiges Carbid zu liefern. Nimmt man z. B. an, daß die Zone eine
Temperatur von 175o° hat, so wird eutektisches Carbid unter Verbrauch von nur 0,51o
kg Koks auf 1 kg Kalk gebildet, ünd es verbleibt o,o98 kg Koks als Rückstand.
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Das Gebiet außerhalb der Zone, in der ein Carbid von geringerem Gehalt
gebildet wird, ist zur Bildung von Calciumcarbid zu kühl und stellt daher eine tote
oder stagnierende Zone dar.
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Während der ersten Stadien beim Betrieb des Ofens findet eine Reaktion..zwischen
dem Koks und dem Kalk, mit Ausnahme der stagnierenden Zone, in allen Zonen statt,
und die als Nebenprodukte gebildeten Gase gehen durch ein erhebliches Volumen der
Beschickung hindurch. Diese heißen Gase erhitzen die kalte Beschickung und regenerieren
Wärme, und das gesamte Volumen der Beschickung sinkt in dem Maße, in dem die Reaktion
fortschreitet, allmählich ab.
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Nach kürzer Zeit sammelt sich ein Überschuß an Koks in der Zone an,
in der Carbid mit geringerem Gehalt gebildet wird, da es in dieser Zone nicht heiß
genug ist, um eine völlige Umsetzung zwischen dem Kalk und dem Koks herbeizuführen.
Hierdurch wird ein allmählicher Aufbau einer Koksmasse an der stagnierenden Zone
bewirkt.
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Gewisse verdampfte, in Dampfform befindliche und/oder feste Verunreinigungen
reagieren mit dem Koks und bilden harte Krusten, und gegebenenfalls wird die, ganze
Zone geringeren. Carbidgehalts von einer Kruste aus Koks und Verunreinigungen ausgefüllt.
Gleiche Krusten entstehen um die anderen Elektroden. Diese Krusten leiten den elektrischen
Strom leichter als die lose Beschickung. Der Strom fließt durch die Krusten hindurch
und verursacht so eine Überlastung. Infolge dieser Umstände hebt die Kontrollvorrichtung
die Elektroden und vermindert
den Stromdurchgang, und in extremen
Fällen. wird die Elektrode vollkommen aus dem Herd herausgehoben, so daß die Hitze
in die Atmosphäre ausstrahlt. Gelegentlich haben die Krusten derart schädliche Wirkungen,
daß der Ofen außer Betrieb gesetzt werden muß. Er wird dann abgekühlt, und die Krusten
werden daraus entfernt.
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Aus der obigen Erörterung ist zu ersehen, daß die Störungen beim Betrieb
des Ofens die Qualität des Carbids verschlechtern und die Produktionsgeschwindigkeit
unnötig vermindern. Zudem ist es ersichtlich, daß die obigen. Unregelmäßigkeiten
übermäßige Arbeit und Kraftkosten verursachen..
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Erfindungsgemäß wird ein, wirtschaftliches und gewerblich durchführbares
Verfahren zum Beladen, zur Beschickung und zum Betrieb eines Calciumcarbidofens
angewandt, durch das obige Störungen entweder beseitigt werden oder auf einen geringfügigen
Betrag vermindert werden. Hierbei wird eine Mischung von Kalk und Koks oder eine
andere geeignete Form des Kohlenstoffs in den Ofen um die Elektroden herum zugeführt,
und es wird darauf oder gleichzeitig damit Kalk um die obige Mischung herum zugeführt.
Die Beschickung des Ofens wird dann elektrisch erhitzt, und es wird so geschmolzenes
Calciumcarbid gebildet, das in üblicher Weise aus dem Ofen abgezogen wird. Auch
werden Gase, darunter Kohlenoxyd gebildet, die man in die Atmosphäre entweichen
läßt oder die in üblicher Weise gereinigt werden, so daß sie als Brennstoffe und
bei verschiedenen chemischem Prozessen gebraucht werden können.
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Beim Beschicken des Ofens wird die Kalk-Koks-Mischung schubweise,
oder kontinuierlich einer rotierenden Vorrichtung zugeführt, die weiter unten beschrieben
werden soll, die einheitlich die Beschickung um die Elektrode verteilt und Kalk
um die Beschickung. Die Zufuhr obiger :Materialien während des Betriebes wird zweckmäßig
mit einer solchen Geschwindigkeit ausgeführt, daß die- Beschickung auf einer vorher
bestimmten Höhe gehalten wird. Um einen übermäßigen Elektrodenverbrauch durch Reaktion
mit dem Kalk: zu vermeiden oder zu vermindern, ist es erwünscht, die Mengen an Reaktionsgemisch
und an Kalk so ineinander in Beziehung zu setzen, daß ersteres eine Schutzwehr bildet,
die eine direkte Berührung von Kalk mit den Elektroden verhindert.
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Das Gewichtsverhältnis der Gesamtmenge an Koks zu der Gesamtmenge
an Kalk, mit der der Ofen beschickt wird, variiert mit dem Reinheitsgrad des Carbids,
das hergestellt werden soll und mit der Reinheit der Rohmaterialien. So muß, wenn
der Reinheitsgrad des Carbids höher werden soll, die Menge an Koks auf je i kg Kalk
größer sein. Sollten die Rohmaterialien viel Verunreinigungen enthalten, so erfordert
die Beschickung erhöhte Beträge an Koks, um ein Carbid guter Qualität herzustellen,
da die Verunreinigungen mit dem Kohlenstoff reagieren. und dabei den Betrag an Kohlenstoff,
der zur Reaktion mit Kalk zwecks Herstellung von Calciumcarbid zur Verfügung steht,
vermindern. Ein geeignetes Verhältnis von Koks zu Kalk ist z. B. 61o kg Koks auf
iooo kg Kalk. Man kann auch bis auf 59o kg Koks auf iooo kg Kalk heruntergehen oder
andererseits auf Werte von 65o kg Koks auf iooo kg Kalk heraufgehen.
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Das Gewichtsverhältnis von Koks zu Kalk in der gemischten Beschickung
variiert auch mit den Ofenverhältnissen, mit den. Verunreinigungen des Rohmaterials,
mit dem Reinheitsgrad des Carbids, das hergestellt werden soll. Geeignete Verhältniszahlen
sind z. B. 6q.o kg Koks auf iooo kg Kalk. Hierzu tritt noch ein zusätzlicher Betrag
an Kalk, der um die gemischte Beschickung herum zugegeben wird und durch den das
Verhältnis sich auf 6oo kg Kpks auf tooo kg Kalk verschiebt. Das Verhältnis von
Koks zu Kalk in der gemischten Beschickung kann zwischen 61o kg und 8oo kg Koks
auf je iooo kg Kalk verändert werden, wenn man die Verunreinigungen in dem Rohmaterial
berücksichtigen will. Verändert man das Verhältnis von Koks zu Kalk im oben angegebenen
Spielraum, so wird die zusätzliche Kalkmenge, die um die gemischte Beschickung aufgegeben
wird, erhöht, so daß das Verhältnis von Koks zu Kalk auf 59o bis 65o kg Koks auf
iooo kg Kalk absinkt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend erläutert, wobei zum
besseren Verständnis auch die zu verwendenden Carbidöfen an Hand der Zeichnungen
beschrieben worden. Diese Vorrichtungen sind jedoch nicht Gegenstand der ein Verfahren
betreffenden Erfindung.
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Fig. i ist eine Ansicht eines elektrischen Schmelzofens, die die Elektroden,
den Gassammelkanal, das Antriebsgestänge für die rotierenden Zufuhrvorrichtungen,
die Motoren für den Antrieb des Gestänges, die Motorenunterlagen und die für das
Calciumcarbid vorhandenen Abzapföffnungen zeigt; Fig. z ist eine Aufsicht des obigen
Schmelzofens, die den Gassammelkanal, das Antriebsgestänge für die rotierenden Zufuhrvorrichtungen,
die Motoren für den- Antrieb des Gestänges, die mitlaufenden Gestänge und die Stutzen
für die obigen Gestänge sowie die Leitungen für die gemischten Betriebsstoffe und
für den Kalk zeigt; _ Fig.3 ist ein Vertikalschnitt im Verlauf der Linie A-A der
Fig. z, der im einzelnen die Konstruktion des Elektrodenabschlusses, die Zufuhrleiungen
für den gemischten Betriebsstoff und den Kalk, die rotierende Zufuhrvorrichtung,
den Antrieb für diese Zufuhrvorrichtung und die Verteilung des Betriebsstoffs in
dem Schmelzofen zeigt; Fig. q. ist ein Horizontalschnitt längs der Linie B-B der
Fig.3, der die Zufuhrleitungen für die gemischten Betriebsstoffe und den Kalk zeigt,
ferner die Antriebsvorrichtung für die rotierende Zufuhrvorrichtung und die damit
verbundenen Stützachsen sowie die Stutzen für diese Antriebe; Fig. 5 ist ein Horizontalschnitt
längs der Linie C-C der Fig. 3, der die Konstruktion und Anordnung der Gassammelkammer
zeigt.
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Die folgende Beschreibung des elektrischen Schmelzofens, der in den
Fig. i bis 5 dargestellt ist, ist in erster Linie auf die Konstruktion und die
Betriebsweise
des Schmelzofens in der Nähe einer der Elektroden gerichtet, da die anderen Elektroden
diesbezüglich übereinstimmen.
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Wie in Fig. i gezeigt, wird der Schmelzofen durch ein Doppel-T-Trägergitterwerk
i getragen, das auf Ziegelmauerwerk oder einer anderen geeigneten Unterlage -2 ruht.
Der Schmelzofen besteht aus einem stählernen Mantel 3, einer Ausfütterung aus keramischem
Material 4 für den Boden und die Seitenwände einer Decke 5 (Fig. i bis 3), einer
wassergekühlten Gassammelkammer 6 (Fig. 3), Elektroden 7, 8 und 9, einer rotierenden
Betriebsstoffaufgabevorrichtung für jede Elektrode, Zuführungsleitungen 1i, 12,
13 für den gemischten Betriebsstoff, Kalkzuführungsleitungen 14, 15, 16 (Fig. 2,
3, 4), Abzapföffnungen 17 und 18 (Fig. i) für den Ausstoß von Calciumcarbid
i9 aus dem Schmelzofen (Fig.3).
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Der wassergekühlte Gassammelkanal 6 hat die Aufgabe, die gasförmigen
Reaktionsprodukte zu sammeln und aus dem Schmelzofen zu führen. Er setzt sich aus
den miteinander in Verbindung stehenden Kanalabschnitten a, b, c, d, e, f,
g zusammen, die aneinander befestigt sind und durch geeignete Isolierstoffe
h, i, k, 1, m, n, o und p voneinander isoliert sind. Drei dieser Abschnitte,
nänilich b, d; f, öffnen sich zur Atmosphäre über Öffnungen x, s bzw.
t. Alle Abschnitte sind an den Unterseiten mit Flanschen versehen und mit
diesen an die Decke 5 des Schmelzofens mittels Bolzen und Muttern 2 i befestigt,
wobei die Flansche von der Decke isoliert sind und durch geeignete Isoliermittel
22 (Fig. i und 3) gasdicht gemacht werden.
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Die Oberseite des wassergekühlten Gassammelkanals um die Elektroden
7, 8 und 9 (Fig. 5) ist mit angeflanschten Teilen u, v, w und x' ausgerüstet,
die die zylindrischen Teile 23 und 24, die die Elektroden 7 und g umgeben (Fig.
i), stützen und auch die hier nicht gezeigten zylindrischen Teile, die die Elektrode
8 umgeben. Die obigen zylindrischen Teile sind an ihren Ober- und Unterrändern mit
Flanschen versehen, wobei die unteren Flansche von den Teilen u, v, w; x'
durch Isoliermittel getrennt sind und an diesen Teilen durch Bolzen und Muttern
26 gasdicht befestigt sind.
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Die angeflanschten zylindrischen- Teile sind mit Deckplatten 27, 28
bzw. 29 (Fig. 2) versehen, wobei diese Platten an die oberen Flansche der zylindrischen
Glieder angebolzt und von ihnen durch eine geeignete Isolierung 30 getrennt
sind (Fig. i und 3). Diese Deckplatten sind an ihren Innenrändern mit eingebauten
Stopfbuchsen 31 versehen (Fig. 3), die in Verbindung mit der Dichtung 32 und derSchmierbuchse33
einen. gasdichten, gleitenden Verschluß mit dem wassergekühlten Dichtungszylinder
34 bilden.
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Der Dichtungszylinder, der sich mit den Elektroden auf und ab bewegt,
wird durch Bolzen 36 oder andere geeignete Mittel an der Stopfbuchse 35 befestigt
(Fig. 2 und 3). Diese Stopfbuchse in Verbindung mit der Dichtung 37 und dei Dichtungsschmierbuchse
38 stellt einen gasdichten Abschluß mit der Elektrode 7 her. In der Wand des zylindrischen
Teils 23 sind Abschnitte daraus entfernt und durch schwere, flache Platten 39, 40
und 41 ersetzt (Fig.4). Diese Platten tragen Lager 42, 43 und 44, in denen Antriebsachsen
46 und nicht angetriebene Achsen 47 und 48 laufen. Diese Achsen lagern auch in Lagern
49, 5o und 51, und letztere wiederum werden von Stützen 521 53 und 54 getragen.
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Die Antriebsachse 46 und die Laufachsen 47 und 48 sind mit Zahnradgetrieben
55, 56 und 57 versehen (Fig. 3 und 4), die in das Ringgetriebe eingreifen. Dieses
ist an. der Unterfläche des mit Flanschen versehenen oberen Randes 59 der rotierenden
Aufgabevorrichtung io befestigt.
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Die rotierende Aufgabevorrichtung io (Fig.3 und 4) besteht aus drei
konzentrischen Zylindern x, v und z, die in Abständen, voneinander durch Platten
d und b' gehalten werden, die die Zylinder gleichzeitig miteinander verbinden
und die den Raum zwischen den Zylindern am Umfang in Abteilungen c' und
d' teilen. Der äußere Zylinder z
hat am oberen Rand einen Flansch 59,
der, wie oben dargelegt, den Zahnkranz 58 trägt, wobei die Platten d und b' sich
von dem Boden der Zylinder bis zu einem Punkt gerade unterhalb der Enden der Leitung
i i für die Zuführung der gemischten Beschickung und der Kalkzuführungsleitung 14
erstrecken.
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Die rotierenden Zuführungsvorrichtungen, die die Elektroden 7, 8 und
9 umgeben, werden durch elektrische Motoren 6o, 61 und 62 (Fig. i und 2) angetrieben,
die auf den Unterlagen 63, 64 bzw. 65 angeordnet sind.
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Beim Ingangsetzen der Motoren werden die Zahnräder von den betreffenden
Antriebsachsen betätigt. Diese Zahnräder greifen in den Zahnkranz ein, der an der
rotierenden Aufgabevorrichtung angebracht ist, die im einzelnen in Verbindung mit
Fig. 3 beschrieben ist. Hierdurch wird diese in Umdrehung versetzt. Die gemischte
Beschickung und der Kalk werden in die betreffenden Abschnitte der rotierenden Aufgabevorrichtung
geführt, wobei die Trenn- und Prallplatten die gemischte Beschickung und den Kalk
um die Elektrode verteilen.
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Bei praktischer Inbetriebnahme des Schmelzofens nach der Erfindung
werden die rotierenden Aufgabevorrichtungen in Bewegung gesetzt, und dann wird die
Kalk-Koks-Mischung in den Ofen aufgegeben. Sowie die Mischung in die rotierende
Aufgabevorrich.tung eintritt, wird sie von den Prallplatten erfa,ßt und einheitlich
um die Elektroden und der Kalk um die Kalk-Koks-Mischung in der in Fig.3 erläuterten
Weise verteilt.
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Nach Auffüllen des Ofens bis zu der in Fig: 3 angezeigten Höhe wird
die Mischung von Kalk und Koks elektrisch erhitzt und in geschmolzenes Calciumcarbid
übergeführt, das dann aus dem Schmelzofen intermittierend oder stetig abgezapft
wird. In dem Maße, in dem diese Substanzen abgezapft werden, werden entsprechende
Beträge der Rohmaterialien intermittierend oder kontinuierlich in den Schmelzofen
aufgegeben, so daß das Niveau der Be-
Schickung sich an den in obiger
Figur bezeichneten Punkten befindet oder wenigstens oberhalb des Bodens der rotierenden
Aufgabevorrichtung. Diese Art des Beschickens ist nicht absolut notwendig, aber
doch sehr erwünscht, da hierdurch jede Neigung des relativ reinen Kalks mit den
Elektroden in Berührung zu kommen, unterdrückt wird, wodurch sonst ein. übermäßiger
Elektrodenverbrauch veranlaßt würde.
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Wenn auch das oben beschriebene Verfahren sowie die dort beschriebenen
Vorrichtungen zur Beladung des Ofens vorzuziehen sind, so soll die Erfindung keineswegs
darauf beschränkt sein, da andere Maßnahmen zur Herbeiführung einer einheitlichen
Verteilung der obigen Beschickung um die Elektroden herum angewandt werden können.
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Zum Beispiel würde es unter die Erfindung fallen, wenn bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren die Prallplatten der Aufgabevorrichtung in Fortfall kämen und die Zylinder
in irgendeiner geeigneten Weise gestützt würden, so daß man sie nur als Führungen
zur Beladung mit dem gemischten Ausgangsmaterial und dem Kalk um die Elektroden
herum benutzt. Bei solch einer Anordnung benutzt man einen Fallschacht oder Gefäße
mit offenem Boden, die die Elektroden umgeben und die mit der gemischten Beschickung
und mit Kalk gefüllt werden, so daß das Material, das man in diese Leitvorrichtungen
einführt, einheitlich um die Elektroden verteilt wird. Als Mittel hierfür benutzt
man eine Kettenfördervorrichtung mit Räumern oder mit Platten vom Redler-Typ, die
innerhalb der obigen Leitvorrichtungen oder Gefäße anzuordnen wäre.
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Wenn man mit einer derartigen Anlage arbeitet, führt man die Rohmaterialien
ein, bis der Schmelzofen und die Fallschächte für die gemischte Beschickung und
den Kalk gefüllt sind, worauf zusätzliche Beträge zugegeben werden, mit denen die
gesamten Gefäße und der Raum zwischen den Führungsvorrichtungen gefüllt werden.
Nachdem dies ausgeführt worden ist, hört man mit dem Beschicken auf; und der Schmelzofen
wird zwecks Bildung von Calciumcarbid in Gang gesetzt. Sowie eine Menge Kalk und
Koks miteinander reagiert haben und Calciumcarbid im Schmelzofen gebildet haben,
fließen die Rohmaterialien infolge ihrer Schwere in den dort entstandenen leeren
Raum ein. Hierdurch wird das Niveau der Ladung in den Wannen allmählich herabgesetzt,
bis es zu einem Punkte abfällt, der gerade unterhalb des Bodens der Wanne liegt,
worauf geeignete automatische Kontrollen die Zufuhr der Rohmaterialien zu einer
oder zu beiden Wannen wieder in, Gang setzen, so wie es die gegebene Lage erfordert.
Zusätzlich setzen die Kontrollvorrichtungen auch die Zufuhrvorrichtungen in Gang,
die eine einheitliche Verteilung der Rohmaterialien am Umfang der Zuführungsbahnen
bewirken. Die Beladung der Wannen wird fortgesetzt, bis sie, wie oben beschrieben,
gefüllt sind, worauf die Betätigung der Zufuhrvorrichtung unterbrochen wird, bis
das Niveau der Rohmaterialien bis zu dem oben bezeichneten Punkt absinkt. Falls
erwünscht, kann jedoch nur die Beschickung unterbrochen werden, während die Betätigung
der Zuführungsvorrichtung fortgesetzt werden kann, selbst nachdem die Wannen gefüllt
worden sind. Überdies können, anstatt da.ß man die Kontrollvorrichtungen neu wirksam
werden läßt, wenn das Niveau der Rohmaterialien bis zu einem Punkte gerade unterhalb
des Bodens der Wannen abgesunken ist, diese Kontrollen auch so eingestellt werden,
daß sie eingreifen, wenn. das Niveau, entweder der gemischten Beschickung oder des
Kalks oder auch beider zu irgendeinem Punkte abgefallen ist, der oberhalb des Bodens
der diesbezüglichen Zuführungsschächte liegt.
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An Stelle einer Fördervorrichtung vom Redler-Typ kann man eine rotierende
Zuführungsvorrichtung setzen, die aus drei konzentrischen Zylindern besteht, die
durch Trennplatten im Abstand voneinander gehalten werden, die sie gleichzeitig
miteinander verbinden, wobei die Kanäle zwischen den Zylindern an ihrem gesamten
Umfang in Abteile geteilt werden. Die Kanäle, in die die Rohmaterialien aufgegeben
werden, entsprechen den Kanälen der oben beschriebenen stationären Vorrichtung,
die Fallschächte für die gemischte Beschickung und den Kalk aufweisen.
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Wenn dann die Aufgabevorrichtung in Umdrehungen versetzt wird, so
streichen die Prallplatten oder Trennplatten über die Beschickung hinweg und verteilen
sie gleichmäßig in den Fallschächten, die die Elektroden umgeben.
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Bei praktischer Ausführung der Erfindung, die die Anordnung des vorhergehenden
Abschnitts benutzt, liegt Übereinstimmung mit dem Redler-Fördersystem vor, ausgenommen,
daß die Regelvorrichtungen auf eine einzelne rotierende Zufuhrvorrichtung zugeschnitten
sind, an Stelle gesonderter Kettenfördervorrichtungen für die gemischte Beschickung
und den Kalk.
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Als eine weitere Modifikation, die noch in den Bereich der Erfindung
fällt, ist der Gebrauch rotierender Führungen anzusprechen, die noch oberhalb der
Fallschächte liegen, sich aber zum Teil auch in die Fallschächte für die gemischte
Beschickung erstrecken und in die oben beschriebenen Kalkschächte. Diese Führungen
rotieren kontinuierlich oder intermittierend um die Achsen der Elektroden und verteilen
dabei die Beschickung einheitlich um dieselben.
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Die Zufuhr der Rohmaterialien zu den rotieTenden Führungen wird durch
geeignete Mittel automatisch-kontrolliert, die die Zufuhr in Gang setzen, wenn das
Niveau der Beschickung auf einen Punkt abfällt, der sich gerade oberhalb des Bodens
des betreffenden Fallschachtes befindet oder auch an einem anderen vorher zu bestimmenden
Punkt, wobei die Zufuhr unterbrochen wird, wenn das Niveau der Beschickung den oberen
Rand des Fallschachtes oder einen anderen ausgewählten Punkt zwischen diesem und
dem Boden erreicht.
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Bei der Herstellung von Calciumcarbid ergibt sich bei der Aufgabe
von Rohmaterial nach denn
Verfahren der vorliegenden Erfindung eine
Anzahl von zusätzlichen Vorteilen. Wenn man an der Grenzzone zwischen der gemischten
Beschickung und dem Kalk bei Temperaturen, die für die Calciumcarbidherstellung
geeignet sind, arbeitet, so daß sich die Trennungslinie stets auf einer Temperatur
befindet, die etwas über der liegt, die für eutektisches Carbid erforderlich ist,
so wird die Bildung leitender Krusten infolge der unvollständigen Reaktion zwischen
Kalk und Koks vermieden oder vermindert, mit dem Ergebnis, daß ein freier Gasabfluß
und ein freier Abfluß der gemischten Beschickung in den heißen Teil des Ofens erfolgt
und hierbei die Energie wirksam ausgenutzt wird. Überdies bewirkt die Anwendung
von Kalk in obiger Weise einevorteilhafteVergrößerung derReaktionszone, da sie die
Herstellung von hochgradigem Carbid in der Nachbarschaft der Elektroden und von
niedriggradigem Carbid in größerer Entfernung von der Elektrode ermöglicht. Mit
anderen Worten, da in der Nachbarschaft der Elektrode höhere Temperaturen vorherrschend
sind, können die Mischungen so eingestellt werden, daß sie ein Carbid von höherer
Qualität ergeben, woraus sich eine wesentliche Ausdehnung der Heizzone ergibt. Da
die Reaktionszone dadurch vergrößert wird und da der Kalk in der äußeren Zone die
Temperaturen herabsetzt, bei der ein Carbid von geringer Qualität hergestellt werden
kann., so ergibt sich eine wirksamere Nutzbarmachung der Wärme, so daß die Ausbeute
und die Qualität des Calciumcarbidproduktes vergrößert wird. Schließlich erhält
man infolge der Ausdehnung der Reaktionszone eine wirksamere Wärmewiedergewinnung,
da die gasförmigen Reaktionsprodukte durch eine entferntere Zone hindurchgehen,
in der sich eine verhältnismäßig kühle Beschickungsmenge befindet.