Przedmiotem wynalazku niniejszego jest piec szybowy, wykonany korzystnie w postaci pieca do bezposredniego ogrzewa¬ nia oporowego, który mozna stosowac gló¬ wnie do otrzymywania metali przez desty¬ lacje, zwlaszcza magnezu, z mieszanin te¬ go metalu z domieszkami nielotnymi.Powyzszy piec moze byc stosowany równiez do oczyszczania metali surowych przez destylacje, jak tez i do innych ce¬ lów, np. do redukcji tlenków metali w tem¬ peraturze, przewyzszajacej punkt wrzenia danego metalu. Obok innych specjalnych wlasciwosci piec ten posiada przede wszy¬ stkim te zalete, ze mozna w nim prowa¬ dzic proces destylacji w sposób ciagly, na¬ wet w zastosowaniu do przeróbki materia¬ lu sklonnego do wytwarzania kurzu.Jezeli komora destylacyjna o ksztalcie szybu jest bezposrednio polaczona ze skra¬ placzem za pomoca odgalezionej rury, to wówczas przewód laczacy musi ze wzgle¬ dów konstrukcyjnych posiadac maly prze¬ lot. Wskutek tego przy przeróbce mate¬ rialu, sklonnego do wytwarzania kurzu, napotyka sie trudnosci polegajace na tym, ze pary metalu, uchodzace z szybu do skraplacza ze stosunkowo duza szybkoscia, porywaja ze soba drobne czastki ladunku, co ujemnie dziala na jakosc otrzymywa¬ nych skroplin lub tez utrudnia wytwarza¬ nie cieklego metalu. Wiadomo, ze w pie¬ cach elektrycznych do destylacji materia¬ lu zawierajacego cynk znane jest stosowa¬ nie w strefie destylacyjnej szeregu prze¬ pustów oraz przylaczanie kazdego szeregutych przepustów do osobnej komory zbior¬ czej, polaczonej ze skraplaczem. W ten sposób jednak szybkosc przeplywu par nie zmniejsza sie w takim stopniu, jak tego wymaga niezawodne zapobieganie porywa¬ niu kurzu. Jezeli zgodnie z wynalazkiem niniejszym wyloty przepustów (otworów) prowadza do wspólnej komory zbiorczej, otaczajacej strefe destylacyjna szybu i po¬ laczonej przewodem ze skraplaczem, to dzieki temu zyskuje sie moznosc umiesz¬ czenia szeregu otworów kolejno jednego za drugim. Wobec tego calkowity przekrój wylotów tych otworów staje sie tak duzy, ze niebezpieczenstwo zanieczyszczania par kurzem zostaje calkowicie usuniete. Dzie¬ ki umieszczeniu wspólnej komory zbior¬ czej zapobiega sie równiez oziebianiu par podczas przeprowadzania ich do skrapla¬ cza.Otwory do produktów destylacji we¬ dlug wynalazku najkorzystniej sa oddzie¬ lone od siebie przegrodami, tworzacymi zaluzje w zewnetrznej scianie pieca szy¬ bowego. Wskutek tego osiaga sie dodatko¬ we oczyszczanie uchodzacych par wzgle¬ dnie gazów przez saczenie, gdyz gazy te musza przeplywac przez przerabiany ma¬ terial, znajdujacy sie w otworach scian szybu, poniewaz zas material ten zeslizgu¬ je sie stopniowo po tych pochylych prze¬ grodach, a tym samym jest stale, choc bar¬ dzo powoli odnawiany, przeto jest zapew¬ nione dobre filtrowanie uchodzacych par metalu, trwajace jednakowo dlugo.Jesli chodzi o piec do bezposredniego ogrzewania oporowego, przez który ladu¬ nek przechodzi jako ciagle przesuwajacy sie slup materialów, to elektrody, umiesz¬ czone w znany sposób na róznych pozio¬ mach szybu, sa wykonane zgodnie z wyna¬ lazkiem jako ruszt, którego prety sa ujete koncami w pierscieniowe ramy o przeswi¬ cie równym przeswitowi szybu. Prety rusz¬ towe sa rozmieszczone w taki sposób, ze dziela one powierzchnie pierscieniowych ram elektrod na pola o jednakowej lub w przyblizeniu jednakowej wielkosci, np. o postaci prostokata, wieloboku lub kola, dzieki czemu prad elektryczny przeplywa z równomierna gestoscia przez ladunek, przeprowadzany miedzy elektrodami, o- grzewajac ten ladunek równomiernie. W ten sposób latwo uniknac przegrzewania materialu, co mogloby spowodowac zanie¬ czyszczenie go. Tego nie mozna osiagnac przez zastosowanie znanych elektrod pier¬ scieniowych lub rozmieszczonych promie¬ niowo, jak szprychy kola, poniewaz ge¬ stosc pradu w destylacyjnych strefach pie¬ ca miedzy elektrodami jest w tym przy¬ padku bardzo nierównomierna.Jest rzecza bardzo wazna, aby sciany szybu byly zupelnie szczelne, gdyz w prze¬ ciwnym razie pary magnezu beda mogly przedostawac sie do zimnej warstwy izo¬ lacyjnej, otaczajacej szyb, i osadzac sie na metalowym plaszczu zewnetrznym. Jezeli szyb jest wymurowany w zwykly sposób, to ze wzgledu na rózny stopien rozszerzal¬ nosci cieplnej materialów ogniotrwalych i plaszcza metalowego nie mozna uniknac powstawania szczelin lub rys w scianach szybu. Szyb wedlug wynalazku jest zaopa¬ trzony od góry i od dolu w sprezyny utrzy¬ mujace obmurowanie pieca w postaci zwartej i wyrównywajace zmiany, powo¬ dowane jego wydluzaniem sie wskutek ogrzania, dzieki czemu powstawanie nie¬ szczelnosci staje sie niemozliwe. Jednak¬ ze z drugiej strony nalezy unikac naraza¬ nia rury do odprowadzania produktów destylacji na wygiecie wskutek rozszerza¬ nia sie i kurczenia scian szybu. W tym ce¬ lu srodkowa czesc szybu, od której rura ta jest odgaleziona, jest wedlug wynalaz¬ ku unieruchomiona, np. sztywno polaczo¬ na z zewnetrznym plaszczem metalowym szybu.Takie urzadzenie jednoczesnie umozli¬ wia uzyskanie bardzo szczelnego styku miedzy metalowymi przewodnikami, przez — 2 —które prad jest doprowadzany do elek¬ trod, a samymi elektrodami. Poniewaz do¬ prowadzanie pradu musi sie odbywac przez czesci metalowe, metal zas posiada inny wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej niz material elektrod (grafit lub cegly weglowe), przeto nalezy miedzy obydwo¬ ma materialami w miejscu zetkniecia sie ich powierzchni zapewnic calkowite i trwa¬ le polaczenie, gdyz w przeciwnym razie polaczenie to podczas rozgrzewania sie i ponownego ostygania mogloby sie rozlu¬ znic, co znowu spowodowaloby powstawa¬ nie miejscowych malych luków elektrycz¬ nych miedzy metalem i elektroda i dalsze pogarszanie sie styku juz wskutek spala¬ nia sie materialu. Zgodnie z wynalazkiem niniejszym czesci metalowe, doprowadza¬ jace prad, posiadaja postac pierscienio¬ wych tarcz o duzych powierzchniach ze¬ tkniecia, majacych takie same wymiary, jak ramy elektrodowe. Tarcze te przyle¬ gaja do jednej albo obydwóch czolowych scianek ram elektrodowych i sa do nich dociskane za pomoca sprezyn.Jezeli temperatura robocza w piecu jest stosunkowo niska lub tez przez wy¬ tworzenie odpowiedniej prózni zostanie ona nieco obnizona, to wówczas przestrzen zbiorcza, otaczajaca odcinek szybu o scia¬ nach zaopatrzonych w otwory podobnie do scian kosza, moze byc otoczona z kolei pla¬ szczem metalowym, który dzieki swej spre¬ zystosci moze sie wydluzac nawet w razie sztywnego polaczenia go z szybem. Jeze¬ li zas temperatura robocza pieca jest tak wysoka, ze trzeba stosowac jedynie ognio¬ trwale materialy budowlane, to wówczas przy sztywnym polaczeniu silnie rozgrza¬ nego szybu ze znacznie mniej goracym plaszczem zewnetrznym wystepowalyby szkodliwe naprezenia w zespole tych cze¬ sci konstrukcyjnych wskutek ich nie^ równomiernego rozszerzania sie cieplne¬ go.W celu unikniecia powstawania takich naprezen w odmiennej postaci wykonania wynalazku szyb jest umieszczony rucho¬ mo w plaszczu zewnetrznym, wykonanym z materialu ogniotrwalego. Korzystnie jest zaopatrzyc plaszcz zewnetrzny w napiete sprezyny, jak to jest uwidocznione na ry¬ sunku, w celu nadania wiekszej zwartosci materialom ogniotrwalym. Aby nie obcia¬ zac kadluba szybu ciezarem plaszcza, opie¬ ra sie go korzystnie na oddzielnej podsta¬ wie, której fundamenty sa niezalezne od fundamentu szybu.Inna odmiane wykonania wynalazku, dotyczaca rozmieszczenia elektrod, nalezy zastosowac w piecu szybowym wtedy, gdy destylacje przeprowadza sie w takiej tem¬ peraturze, której nie wytrzymuja metalo¬ we czesci konstrukcyjne. Aby uniknac dzialania ciepla w wysokich temperaturach na metalowe czesci doprowadzajace prad elektryczny, umieszcza sie te czesci w nie- ogrzewanych strefach szybu, znajduja¬ cych sie powyzej i ponizej strefy destyla¬ cyjnej. Za pomoca cylindra weglowego lub grafitowego, którego scianki wewnetrzne sa wylozone ogniotrwalym materialem izo¬ lujacym elektrycznie, powyzsze czesci la¬ czy sie z ramami elektrodowymi, umiesz¬ czonymi w goracej strefie destylacyjnej.Cylindry weglowe, obciazone ciezarem mu¬ ru szybu oraz dociskane za pomoca spre¬ zyn, sa utrzymywane w dobrym zetknie¬ ciu sie z ramami elektrodowymi i metalo¬ wymi przewodami elektrycznymi. Wskutek tego nie moze wytworzyc sie luk elek¬ tryczny miedzy czesciami doprowadzaja¬ cymi prad.Na rysunku tytulem przykladu przed¬ stawiono dwie postacie wykonania pieca szybowego wedlug wynalazku niniejszego.Fig. 1 przedstawia przekrój podluzny pie¬ ca szybowego, fig. 2 —- przekrój poprzecz¬ ny pieca wzdluz linii II — II na fig. 1, fig. 3 — przekrój poprzeczny pieca wzdluz linii III — III na fig. 1, a fig. 4 i 5 -— dwie postacie wykonania elektrod. Fig. 6 — 3 —przedstawia przekrój pionowy odmiany pieca.Srodkowe czesci szybu w strefie desty¬ lacyjnej sa zaopatrzone na podobienstwo kosza w szereg otworów la. Sa one zbudo¬ wane z cegiel 1 i plytek 2 o postaci odcin¬ ków bocznej powierzchni stozka. Plytki 2 sa polaczone z ceglami 1 w ten sposób, ze sa one np. wpuszczone swymi krawedzia¬ mi w rowki cegiel 1 (fig. 3). Powyzsze czesci szybu sa otoczone szczelnie przymo¬ cowanymi plaszczami metalowymi, two¬ rzacymi komory zbiorcze 3, b. Plaszcz ko¬ mory h jest polaczony na stale ze sciana szybu i jest zaopatrzony w przewód wy- pustowy 5. Komora ta jest polaczona z ko¬ mora 3 za pomoca przewodu 6.Elektrody, rozmieszczone na róznych poziomach szybu, skladaja sie z pierscie¬ ni 7 i równolegle rozmieszczonych pretów 8, zamocowanych koncami w pierscieniach 7. Celowo urzadzenie to zestawia sie tak, aby prety 8 kolejnych elektrod byly prze¬ suniete wzgledem siebie o 90° (fig. 1). Za¬ miast kilku pretów 8 mozna stosowac tyl¬ ko jeden pret. Prety 8 elektrod moga byc rozmieszczone równiez i tak, aby utwo¬ rzone z nich pola mialy ksztalt prawidlo¬ wej figury, np. kwadratu (fig. 4) albo szesciokata (fig. 5).Do elektrod weglowych lub grafito¬ wych w postaci cegiel doprowadza sie prad za pomoca pierscieniowych tarcz me¬ talowych 9, przylegajacych do powierzchni czolowej pierscieni elektrodowych 7.Szyb jako calosc jest dociskany u góry za pomoca napietych sprezyn 10 oraz wsparty u dolu na sprezynach 11. Odci¬ nek szybu, posiadajacy przewód wypustó¬ wy 5, jest polaczony sztywno z zewnetrz¬ nym plaszczem metalowym 13. W celu za¬ kotwienia tego odcinka szybu mozna np. do plaszcza metalowego komory zbiorczej U przymocowac lapy H, wspierajace sie na plaszczu metalowym 13. Lapy te na swych zewnetrznych koncach sa wykona¬ ne jako oprawy cegiel 15 z materialu izo¬ lujacego elektrycznie, które sa umieszczo¬ ne w oprawach 16 plaszcza metalowego 13.Przewód wypustówy 5 jest sztywno po¬ laczony z plaszczem metalowym 13, przy czym wylot tego przewodu 5 znajduje sie w krótkiej rurze 17 z materialu izoluja¬ cego elektrycznie; rura 17 jest umie¬ szczona w oprawie 18 polaczonej z plasz¬ czem metalowym 13.W piecu przedstawionym tytulem przy¬ kladu na fig. 6, srodkowa strefa szybu, zaopatrzona w otwory, jest otoczona mu¬ rowanym plaszczem 19, który tworzy ko¬ more zbiorcza do par, uchodzacych ze srodkowej strefy destylacyjnej szybu, po¬ laczonej przewodem 20 ze skraplaczem.Plaszcz 19 spoczywa na podporach 21 i jest 'dociskany sprezynami 22 opieraja¬ cymi sie o podpory 23. Poniewaz plaszcz murowany 19 nie jest sztywno polaczony z szybem, przeto czesci 2k i 25 scian szy¬ bu, przylegajace do plaszcza 19, moga sie przesuwac wzdluz wewnetrznej powierz¬ chni plaszcza 19, dzieki czemu wyrówna¬ ne zostaja rózne zmiany dlugosci obu cze¬ sci pieca.W górnej i dolnej czesci szybu, otoczo¬ nego plaszczem 19, umieszczone sa elek¬ trody z grafitu lub wegla, które maja po¬ stac równoleglych pretów 8 wsunietych koncami w scianki boczne pierscieni 7.Pierscienie elektrodowe 7 sa za pomoca odpowiednio wysokiego cylindra weglowe¬ go lub grafitowego 28 przymocowane do pierscieniowych tarcz metalowych 9. We¬ wnetrzne scianki cylindrów weglowych 28 sa wylozone ogniotrwalym materialem izolujacym elektrycznie. Pod naciskiem muru oraz sprezyn dociskajacych 10 cylin¬ dry 28, tarcze metalowe 9 oraz pierscie¬ niowe ramy elektrodowe 7 sa dociskane mocno do siebie, tak ze w miejscach ze¬ tkniecia sie tych czesci ze soba nie moga powstac szczeliny, któreby mogly spowo¬ dowac powstawanie luków elektrycznych. — 4 —Dzieki zastosowaniu cylindrów 28, umie¬ szczonych miedzy pierscieniami elektrodo¬ wymi 7 a pierscieniowymi tarczami meta¬ lowymi 9, wlaczanie pradu zostalo prze¬ niesione do strefy podgrzewania (ponad strefe destylacyjna) i do strefy oziebia¬ nia (pod strefe destylacyjna), w których sciany szybu nie sa ogrzewane do tak wy¬ sokich temperatur, któreby uniemozliwia¬ ly stosowanie metalowych przewodów do¬ prowadzajacych prad. PL