DE970402C

DE970402C - Vorrichtung zur Durchfuehrung von bei hohen Temperaturen verlaufenden Umsetzungen inSchachtoefen

Info

Publication number: DE970402C
Application number: DEB29885A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Gettert; Dr Guenther Hamprecht; Dr Adam Immel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1954-02-17
Filing date: 1954-02-17
Publication date: 1958-09-18

Description

Vorrichtung zur Durchführung von bei hohen Temperaturen verlaufenden Umsetzungen in Schachtöfen Der Betrieb von Schachtöfen mit Sauerstoff oder an Sauerstoff angereicherter Luft wird dadurch erschwert, daß die üblicherweise als Ausmauerung verwendeten Materialien gegenüber den auftretenden hohen Temperaturen nicht beständig sind. Als Mauersteine kommen praktisch nur Kohlenstoffsteine in Betracht, die aber gegen oxydierende Gase sehr empfindlich sind und eine unerwünscht hohe Wärmeleitfähigkeit besitzen. Infolgedessen ist man gezwungen, zwischen der Wand des Ofens und der Mündung der Düsen für die Zufuhr des Sauerstoffs oder der an Sauerstoff angereicherten Luft einen größerenZwischenraum zu belassen, der mit Beschickungsmaterial angefüllt ist, d.h. die Düsen tief in die Beschickung des Ofens -hineinzustecken. Dieser Zwischenraum bedingt aber eine ganz beträchtliche Vergrößerung der öfen gegenüber dem für die Umsetzung erforderlichen Reaktionsraum. Außerdem müssen die Düsen sehr kräftig ausgebildet sein, um der erheblichen Gewichtsbelastung durch die Beschickung standzuhalten. Die erforderliche intensive Kühlung der Düsen hat bei der großen Einstecktiefe derselben zur Folge, daß das Kühlwasser in unerwünschter Weise Wärme gerade aus der heißesten Of,#nzone abführt. Wegen der großen Einstecktiefe der Düsen macht ferner auch das Auswechseln der Düsen oft außerordentliche Schwierigkeiten. Man hat schon bei Hochöfen auf die Kohlenstoffauskleidung eine Abschirmung aus einer Schamotteschicht aufgebtra--ht, die nach oben. über, die Düsen., hinausragte. Diese Schamotteschicht schmilzt während des Betriebes und sinkt nach unten, so # daß die Kohlenstoffauskleidung allmählich freigelegt wird.
Diese Unzuträglichkeiten bei der Durchführung von bei hohen Temperaturen verlaufenden Umsetzungen in Schachtöfen mit in das Ofeninnere hineinragenden Düsen, beispielsweise für die Herstellung von Caleiumcarbid, von Phosphor oder von Ferrolegierungen, lassen sich erfindungsgemäß weitgehend vermeiden, wenn man in dem Raum zwischen der Innenwand des Ofens und den Mündungen der Düsen eine der Innenwand anliegende Schicht aus feinteiligen, die Wärme schlecht leitenden, bei der Ofentemperatur nicht schmelzenden Stoffen anbringt, durch die eine Ausbreitung des anschließend eingefüllten Beschickungsgutes bis zur Innenwand des-Ofens verhindert wird. Als schlecht Wärme leitende Stoffe lassen sich mit Vorteil überwiegend aus Kohlenstoff bestehende Materialien in feiner Zerteilung, insbesondere Ruß oder feiner Koksgrieß, verwenden. Das Anbringen dieser isolierenden Schicht erfolgt dadurch, daß man in den Unterteil des Schachtofens parallel zur Inn,enwand und konzentrisch mit ihr einen Blechmantel einsetzt und den Zwischenraum zwischen dem Blechmantel und der Innenwand. des Ofens mit fein.teiligen, dIe Wärme schlecht leitenden Stoffen ausfüllt. Wird anschließend der Innenraum des Blechmaniels sowie der übrige Ofenraum mit der für die jeweilige Umsetzung erforderlichen Beschickung gefüllt, die Beschickung in üblicher Weise gezündet und der Reaktionsraum allmählich auf hohe Temperatur gebracht, so hat sich, wenn dieTemperatur so weit gestiegen ist, daß derBlechmantel abschmilzt, aus geschmolzenen und wieder erstarrten Teilen der Beschickung bzw. der Umsetzungsprodukte eine halbfeste Wand gebildet, die den Reaktionsraum im Ofen-unterteil begrenzt und die Vermigchung des Isoliermaterials mit der Beschickung verhindert.
Durch diese Isolierschicht erreicht man, daß der Abstand zwischen Ofenv#andung und Düsenmündung erheblich geringer gehalten werden kann, als wenn die Beschickung unmittelbar an die üblicherweise aus Kohlenstoffsteinen bestehende Innenwand angrenzt. Dadurch, daß die Kohlenstoffsteine infolge der abschirmenden Wirkung der Schüttung auch auf eine weniger hohe Temperatur kommen, als wenn sie der Hitze des Reaktionsraumes unmittelbar ausgesetzt -sind, genügt eine wesentlich geringere Dicke der aus Kohlenstoffsteinen bestehenden Innenwand. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird somit der . ungenutzte Ofenraum verringert, -die Einstecktlefe der'Düsen vermindert und die Kapazität des Reaktionsraumes, besonders bei größeren Abmessungen, wesentlich vergrößert. In Fig. i a ist ein Schachtofen i dargestellt, dessen Unterteil 2 mit keramischem Material 3 und Kohlenstoffsteinen 4 ausgekleidet und mit Düsen 7 versehen ist. Konzentrisch zur Ofenwandung ist ein Blechmantel 5 lose in den Ofen eingesetzt. Der Zwischenraum zwischen dem Blechmantel und der Ofeninnenwand ist mit einer losen oder leicht gestampften $chüttung aus feinem Koksgrieß 6 ausgefüllt.
Fig. i b zeigt denselben Ofen im Betriebszustand. DerBlechmantel ist abgeschmolzen und,eine tassenartige, halbfeste Wand 8 aus den Reaktionsstoffen entstanden, die eine Vermischung der isolierenden Schüttung 6 mit dem Reaktionsgut 9 verhindert.
Die erfind-ungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von bekannten Vorrichtungen, bei welchen Rußschichten. in die gemauerte Ofenwand eingebettet sind, grundsätzlich dadurch, daß erfindungsgemäß eine der Innenfwand des Ofens anliegende Schicht aus die Wärme schlecht leitenden Stoffen angebracht ist. Diese Ausbildung ist nicht nur deshalb vorteilhafter, weil die Ofenwand stabil-er ist, wenn zwischen den Schichten des Mauerwerks nicht eine lockere Rußschicht eingebettet ist, sondern auch im Hinblick darauf, daß die Anbringung derIsolierschicht sehr viel leichter durchführbar und ein leichtes Auswechseln der Isolierschicht möglich. ist. Dieses Auswechseln der Isolierschicht, das wegen der im Laufe der Zeit erfolgend -n Grafitierung des Rußes und der damit verbundenen Einbuße an Isolationsfähigkeit notwendig werden kann, ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich, ohne das Mauerwerk zu zerlegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Durchführung von bei hohenTernperaturen verlaufenden Umsetzungen in Schachtöfen mit in das Innere des Ofens hineinragenden Düsen für die Zuführung von S ' auerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft und einer Abschirmung der -aus Kohlenstoffsteinen. bestehenden Ofeninnenwandung, die im Unterteil des Schachtofens der Innenwandung des Ofens konzentrisch anliegt und-nach oben über die Düsen reicht und deren Dicke geringer ist als die Länge der in den Ofen hineinragenden Düsenrohrteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung aus feinteiligen, dit Wärme schlecht leitenden, bei der Ofentemperatur nicht schmelzenden Stoffen besteht, die durch einen Blechring gehalten ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,- daß die Abschirmung überwiegend aus kc>hkns-toffh#altigem Material, insbesondere Ruß oder feinem Koksgries besteht. In Betrach - t gezogene Druckschriften: Deutsche Patmüanmeidung B 11702 IVa/ 1:2 i-; österreichische Patentschrift Nr. 175 235; Hubert H o f f und Heinrich N e t z, D ie Hüttenwerksanlagen, i. Band, 1938, S. 182.