JPS59131508A - 炭化カルシユウム生産装置 - Google Patents

炭化カルシユウム生産装置

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JPS59131508A
JPS59131508A JP58243067A JP24306783A JPS59131508A JP S59131508 A JPS59131508 A JP S59131508A JP 58243067 A JP58243067 A JP 58243067A JP 24306783 A JP24306783 A JP 24306783A JP S59131508 A JPS59131508 A JP S59131508A
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melting space
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90—Carbides
    • C01B32/914—Carbides of single elements
    • C01B32/942—Calcium carbide

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は炭化力ルシュウム生産装置、詳しくは、溶融
空間内にプラズマバーナ手段および原材料供給手段を具
備した溶融炉に電気エネルギーを供給することにより、
ＣａＯあるいはＣａＣＯ３および石炭を含有する原材料
を溶融しかつ還元して炭化力ルシュウムを生産する装置
に関する。
従来、電気エネルギーを供給するために、一般に、大径
のグラファイトあるいはゼーデルベルグ式電極が用いら
れていた。これ等の電極によれ１よ、自由燃焼アークが
形成されず、有効な加熱は実質的１こ装入材料の抵抗熱
により行われる。したがって、）Ｈ融領域で達成し得る
温度が比較的低く、それに応じて溶融の所要時間が長か
った。
米国特許第３．４０４，０７８号によりプラズマアーク
の形成方法が知られてお１）、そこでは、導電性粒体の
流動床が１つの電極を構成するとともに、該流動床とも
う１つの電極との間にプラズマアークが生起する。Ｃａ
Ｃ２を生産するために、前述したようにアルゴンによっ
てグラファイト粒体の流動床が保持される。カルシュラ
ム酸化物がアルゴンキャリヤガス流体と一緒にプラズマ
領域に供給される。そこでは、グラファイト粒体か塗布
された炭化物の集札体か得られる。これは、ＣａＣ２を
得るためには、形成される固本集塊木に対して更に複雑
な処理が必要とされ、該処理はグラファイトの損失に係
わっている。グラファイトカーボンのＣａＯとの反応度
は非常に低く、米国特許第３，４０４，０７８号に開示
されている方法におけるＣａＣ２の生産は不経済的なも
のであった。
この発明の目的は、上述した従来装置の種々の欠点を除
去して、抵抗熱により生起せしめられるよりも実質的に
より高い温度を加えることにより、迅速かつ溶融安全性
が高く、原材料の各成分間での迅速かつ完全な反応が得
られる一方、該反応の進展が改良した方法で制御され、
非常に純粋なＣａＣ２を簡単な操作で得ることができる
装置を提供することにある。
この発明によれば、上記目的は、溶融空間の側壁部ある
いは天井部に、プラズマ炎（ｔｏｒｃｌ＋）を形成する
ために該溶融空間の底部に配列された電極に向けて１つ
又は複数のプラズマバーナを挿通せしめるごとにより達
成される。
このようなプラズマ炎を形成することにより、抵抗炉に
おいては塊状の装入材料のみか使用でとるに過ぎないが
、種々の粒子サイズを有しかつ粉末状とされる装入原材
料を難無く溶融せしめかつ反応せしめることがでトる。
プラズマバーナを用いることによりその芯において１５
，０００℃にも達する自由燃焼炎の輻射熱のみならず、
衝撃点での対流熱を利用することがでとるとともに、こ
れ等の輻射熱および対流熱を、残存する原材料を流通す
る電流に上る抵抗熱と組み合わせることがでとる。反応
時に生起する一酸化炭素Ｃｏはプラズマ炎のエネルギー
密度を増大せしめ、さらに、エネルギーの発生を増大せ
しめる。
この発明は、装置を構成するために種々の実施例を含む
。
好ましくは、溶融空間の底部分はなだらかな円錐体状に
形成され、該円錐体の頂部に設けられた底部電極の周囲
に溶融体貯蔵用の溝が形成される。
上記溶融空間の天井部に付加的な微粒状石炭用供給手段
を設けることかできる。
さらに、上記各プラズマバーナ内に、粉末状あるいは微
粒状の石炭供給手段が設けられる。
さらに好ましい実施例においては、溶融空間が軸部空間
と結合される：そこでは、溶融空間の直径より小さい直
径を有する軸部が当該溶融空間の天井部上に重ねて設け
られ、該軸部の上方にガス抜き部が設けられる一方、該
軸部の上方端部に原材料の各成分用装入手段が設けられ
、原材料の各成分を連続的に供給した際、固体原材料か
ら成る堆積円錐体が該溶融空間の底部から上記ガス抜軽
部に到達するまで形成され、該堆積円錐体の下方部が溶
融せしめられるとともに、当該溶融空間内に生成せしめ
られたＣＯが該溶融空間を横断して流通することにより
該ｉ１Ｌ１固体本の上方部が予備還元されるように構成
されている。
一方、溶融空間が連結用チャネルを介して該溶融空間」
二に配置せしめられた低い炉軸部と接続され、該炉軸部
が充填空間、円錐状拡張底部空間、該拡張底部空間内に
設けられた連結チャネルに対するコンベア手段、たとえ
ばチェーンコンベア３等を具備している。
そこでは、炉軸部の内部空間が上方で収束するように形
成され、該内部空間の上方部に原材料の各成分用装入手
段および力゛ス抜手段か接続されでいる。
この発明に係る装置を、２つの実施例を示す添付図面と
ともに説明する。
第１図において、円筒状の炉体が符号１をもって示され
、該炉体１には天井部２か設けられている。この天井部
２はその中央部に窪みを有し、かつ上方炉体部あるいは
軸部３を担っている。この軸部３の内径は、天井部２の
中央窪みの直径と一致している。炉体の壁部１、天井部
２および軸部３は耐火性棟瓦４で裏張りされている。こ
の戸田の底部はグラファイトの突固め体あるいはグラフ
ァイト棟瓦で形成される。この底部は外部に向って円錐
体状に傾斜するように形成され、このようにして環状溝
６が形成され、該溝６は外部に導出される放出チャネル
７と接続される。底部５における中央高所に、底部電極
８か設けられる。上方炉体部あるいは軸部３は若木９に
より気密状に閉鎖されている。；この細部の上方部にお
けるベント（ガス抜外部）は符号１０をけして示される
。蓋体９に、装入原材料の供給手段か設けられる。この
供給手段は、貯槽］１、コンベアウオーム１２、および
液圧式駆動数１４と閉鎖手段１５を備える装入手段１３
から構成される。同時に溶融空間を形成する炉体の側壁
は、プラズマバーナ１７．１７’および１７゛責第２図
）用として周部に配設された３つの水冷式横通路１６．
１６’および１６゛を備え、各プラズマバーナの口部は
底部電極８に指向せしめられている。各プラズマバーナ
１７はそれぞれ脚立１９に支承された装着部材１８に取
り付けられている。この構成により、各プラズマバーナ
は長手軸方向に変位可能とされかつ当該空間のあらゆる
方向にピボット運動可能となっている。
各横通路１６には適宜なベアリング手段２０か設けられ
ている。
上記溶融空間の天井部２に更に水冷式通路２１が′設け
られ、該通路２］に供給パイプ２２が案内され、該供給
パイプ２２はプラズマ炎（トーチ）２３の領域に指向せ
しめられでいる。これにより、操作中に炎領域へ微粒状
の石炭を付加的に適宜に供給することができる。
第３図に、プラズマバーナ１７の導入手段の変形例が示
され、そこでは、水冷式通路ｊ６は側壁部でなく天井部
２に設けられている。その池の構成部分は第１図におけ
るものと同様とされる。
実施例のもう１つの変形例を示す第４図において、炉軸
部は溶融炉部から完全に分離されている。
」二記軸部３に対応する炉軸部２５は溶融炉あるいは溶
融空間１上の支持構造体２６上に設けられている。炉軸
部の堅木は上方に向って円錐体状に収束するように形成
され、原材料（鉱石と融剤との混合体）２８用の充填空
間２７を形成している。
この充填空間は拡張底部２つに連続せしめられ、該拡張
底部２９にチェーンコンベア３０か設けられる。底部が
グラファイトの突固め体から形成される炉軸部の底部３
１は開口３２を有腰該開口３２は垂直連結チャネル３３
を介して溶融空間と接続される。一方、炉体あるいは溶
融空間は第１図におけると同様に設けられる。　　　　
　゛上記炉軸部内には、＠１図の装置におけると同様に
設計された、即ち、貯槽１１、コンベアウオーム１２、
液圧式駆動機および閉鎖キャップを備えた装入手段１３
等の搬送および供給手段が設けられる。
上述した各装置の動作は互いに同様のものである。最初
、少量の原材料が溶融空間内に導入され、そして、プラ
ズマトーチが点火されるとともに、原材料が連続的に供
給される。第１図、第２図および第３図の実施例によれ
ば、原材料の堆積体あるいは起立円錐体の高さが略ベン
ト１０の高さに維持せしめられる。第４図の実施例によ
れば、上記起立円錐体は溶融空間内で維持されず、上方
に位置せしめられた軸部内で維持せしめられ、原材料が
液体に変態せしめられるに応じた量だけ該溶融空間に導
入される。両実施例において、原材料から形成される起
立円錐体は流動し、よって、予備加熱のみならず予備還
元が効果的に行われることは重要なことである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例の装置の垂直断面図、第２
図は第１図の装置の平面図、第３図は電極を溶融空間の
天井部に導入するようにした変形例を示す図、第４図は
この発明のもう１つの実施例の装置の垂直断面図である
。 １・・・炉体（溶融空間）、　　　２・・・天井部、３
・・・上方炉体部（軸部）、　　５・・・底部、８・・
・底部電極、　　　　　　　９・・・蓋体、１０・・・
ベント（ガス抜き部）、　１１・・・貯槽、１２・・・
コンベアウオーム、　　１３・・・装入手段、１４・・
・液圧式駆動機、　　　　１５・・・閉鎖手段、１７・
・・プラズマバーナ、　　　２２・・・供給パイプ、２
３・・・プラズマ炎（トーチ）、　　　２５・・・炉軸
部、２７・・・充填空間、 ２８・・・原材料（鉱石と融剤との混合水）、２９・・
・拡張底部、　　　　３０・・・チェーンコンベア、３
３・・・垂直連結チャネル。 特許出願人　ホエストーアルピン・アクチェンゲゼルシ
ャフト 代理人　弁理士前　山　葆　　外１名

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）溶融空間内にプラズマバーナ手段と原材料供給手
    段を具備する溶融炉に電気エネルギーを供給することに
    より、ＣａＯ又はＣａＣ０３および石炭を含む原祠料を
    溶融しかつ還元して炭化力ルシュウムを生産する装置に
    おいて、 上記溶融空間の側壁部あるいは天井部に、プラズマ炎を
    形成するために該溶融空間の底部に配置した電極に向け
    て１つ又は複数のプラズマバーナを挿通せしめたことを
    特徴とする装置。
  2. （２）上記溶融空間の底部がなだらがな円ｆｉｌｊ木を
    形成し、該円錐体の頂部に設けた底部電極の周囲に溶融
    本貯裁用溝を形成した特許請求の範囲第１項に記載の装
    置。
  3. （３）　Ｊｚ記溶融空間の天井部に更に微粒状石炭の供
    給手段を設けた特許請求の範囲第１項および第２項のい
    ずれかに記載の装置。
  4. （４）上記プラズマバーナ内に粉末状あるいは微粒状の
    石炭供給用チャネルを設けた特許請求の範囲第１項乃至
    第３項のいずれかに記載の装置。
  5. （５）上記溶融空間の直径より小さい直径を有する軸部
    を該溶融空間の天井部上に設け、該細部の上方にガス抜
    外部を設ける一方、該軸部の上方端部にＷ、祠料の各成
    分用装入手段を設け、原材料の各成分を連続的に供給し
    た際、固体原材料から成る堆積円錐体が該溶融空間の底
    部から上記〃又抜き部に到達するまで形成され、該堆積
    ゛円錐体の下方部が溶融せしめられるとともに、当該溶
    融空間内に生成せしめられたＣＯがそこを横断して流通
    することにより該堆積円４１′体の上方部が予備還元さ
    れるようにした特許ＮＦｆ求の範囲第１項又は第２項に
    記載の装置。
  6. （６）　Ｊｚ記溶融空間か連結用チャネルを介して該溶
    融空間上に配置せしめられた低い炉軸部と接続され、該
    炉軸部が充填空間、円錐状拡張底部空間、該拡張底部空
    間内に設けられた連結チャネルに対するコンベア手段を
    具備している特許請求の範囲第５項に記載の装置。
  7. （７）上記炉軸部の内部空間が上方で収束するように形
    成され、該内部空間の上方部に原材料の各成分用供給手
    段および力゛ス抜ぎ手段を接続して構成した特許請求の
    範囲第６項に記載の装置。
JP58243067A 1982-12-22 1983-12-21 炭化カルシユウム生産装置 Granted JPS59131508A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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AT0463782A AT382595B (de) 1982-12-22 1982-12-22 Anlage zur erzeugung von calciumcarbid
AT4637/82 1982-12-22

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JPS59131508A true JPS59131508A (ja) 1984-07-28
JPH0563408B2 JPH0563408B2 (ja) 1993-09-10

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EP (1) EP0112325B1 (ja)
JP (1) JPS59131508A (ja)
AT (1) AT382595B (ja)
AU (1) AU2275883A (ja)
CA (1) CA1218831A (ja)
DD (1) DD219753A5 (ja)
DE (1) DE3367899D1 (ja)
ES (1) ES528195A0 (ja)
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