DE851055C - Process for the heat treatment of all kinds of goods, in particular for the azotizing of calcium carbide - Google Patents
Process for the heat treatment of all kinds of goods, in particular for the azotizing of calcium carbideInfo
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Description
Verfahren zur Wärmebehandlung von Gut aller Art insbesondere zum Azotieren von Calciumcarbid Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung von mehl- oder grießförmigem Gut aller Art, wie insbesondere zur Azotierung von Calciumcarbid.Process for the heat treatment of all kinds of goods, in particular for azotizing of calcium carbide The invention relates to a method for heat treatment of all kinds of flour or grits, such as in particular for the azotization of Calcium carbide.
Verfahren zur ununterbrochenen Herstellung von Kalkstickstoff sind an sich bekannt, und zwar ist die heute am meisten gebräuchliche Arbeitsweise immer noch die in sog. Einsatzöfen mit absatzweisem Betriebe. Processes for the continuous production of calcium cyanamide are known per se, and that is always the most common way of working today nor those in so-called insert ovens with batch operations.
.lSei der.\nlaerung des Stickstoffes an das Carl,id nach der Formel CaC2 + N2 = CaCN2 + C + 71 WE ist der Prozeß so zu leiten, daß eine bestimmte Temperatur nicht überschritten wird. Erfahrungsgemäß findet die Azotierung bei I000 bis 11000 statt, jedoch kann sie mit Zusatz eines Katalysators auf 700 bis 8000 herabgesetzt werden. Die Frage der Lenkung des Prozesses, und zwar so, daß die Reaktionstemperatur genau eingehalten wird, ist von allergrößter Wichtigkeit, denn infolge der exothermen Wirkung nach Eintreten der Reaktion kann der Prozeß einen rapiden und unheeinflußbaren Verlauf nehmen, und es können Störungen eintreten, die auf die Güte des erhaltenen Kalkstickstoffes großen Einfluß haben. .lBe the. \ nlaerung of the nitrogen to the Carl, id according to the formula CaC2 + N2 = CaCN2 + C + 71 WE the process is to be managed so that a certain temperature is not exceeded. Experience has shown that azotation occurs between 1000 and 11000 instead, but it can be reduced to 700 to 8000 with the addition of a catalyst will. The question of controlling the process, in such a way that the reaction temperature is strictly adhered to is of the utmost importance because of the exothermic The effect after the reaction has occurred can be rapid and uninfluenceable Take course, and disturbances can occur that affect the quality of the received Calcium cyanamide have a great influence.
In den meisten Einsatzöfen ruht das unter Gasschutz eingebrachte mehlförmige Carbid in deren Einsätzen, während der Stickstoff entlang dem durchbrochenen Chamottemantel durch diesen hindurchtritt und durch den in der Carbidfüllung liegenden senkrechten Gaskanal, in welchem auch die Heizelektroden liegen, abzieht. In most insert ovens, what is brought in under gas protection rests farinaceous carbide in their inserts, while the nitrogen along the perforated Chamotte jacket passes through this and through the one in the carbide filling vertical gas duct, in which the heating electrodes are also located, pulls off.
Diese Ofen haben im Laufe der Zeit viele Wandlungen erfahren, und die Dauer der Azotierung einer Charge, die 30 bis 36 Stunden betrug konnte wesentlich herabgesetzt werden, doch blieben trotz vieler Verbesserungen überstände bestehen, und der Kalkstickstoff fiel immer noch als zusammengesinterter, steinharter Block an, der aus dem Einsatz schwer herauszubekommen war und hohe Brechkosten bei der Vermahlung verursachte. Wie erklärlich, trägt die Kühlung dieser Masse mit bei zur langen Dauer einer Charge. These ovens have undergone many changes over time, and the duration of the azotization of a batch, which could be 30 to 36 hours essential can be reduced, but despite many improvements survivors remained, and the calcium cyanamide was still falling as a rock-hard block, sintered together which was difficult to get out of the mission and high breaking costs for the Caused grinding. As can be explained, the cooling of this mass contributes to the long duration of a batch.
Die Ursache liegt in der schweren Durchlässigkeit des Carbids in den Einsätzen, in denen es mehr oder weniger zusammengedrückt ruht. Durch inerte Verdünnungsmittel, wie z. B. fertigen Kalkstickstoff, sollte die Durchlässigkeit verbessert und ein Schutz gegen das Zusammensintern geboten werden. The cause lies in the difficult permeability of the carbide in the inserts in which it rests more or less compressed. By inert Diluents such as B. finished calcium cyanamide, the permeability should be can be improved and protection against sintering together is offered.
Man hat die Füllmasse auch in Packpapier oder Wellpappe eingewickelt, um ein besseres Durchdringen des Stickstoffes zu bewirken. Verdünnungsmittel drücken aber sehr auf die Wirtschaftlichkeit, und Packpapier und Wellpappe lassen Fehlgase und besonders Wasserstoff entstehen, die sich mit dem Stickstoff vermischen und dessen Wirkung beeinträchtigen.The filling compound has also been wrapped in wrapping paper or corrugated cardboard, to make the nitrogen penetrate better. Squeeze thinner but very much on the economy, and wrapping paper and corrugated cardboard let out off-gas and especially hydrogen, which mixes with the nitrogen and affect its effectiveness.
In den Ofen treten auch oft infolge der ungleichen Durchlässigkeit Wärmestauungen ein, die einerseits infolge des gestörten Ofenganges Carbidnester entstehen lassen, die im Kalkstick,stoff erhalten bleiben und die Ursache des Staubens und der ätzenden Wirkung beim Streuen auf dem Felde sind. Often step into the furnace as a result of the uneven permeability Heat build-up, on the one hand as a result of the disturbed furnace operation, carbide nests that are retained in the lime stick and the cause of the dust and the corrosive effects of spreading in the field.
Es ist nun aber auch nicht mehr neu, das Verfahren zur Erzeugung von Kalkstickstoff aus Calciumcarbid und Stickstoff in einem Drehrohrofen durchzuführen. Das aus dem Carbidofen ausfließende, glühflüssige Carbid wird nach zwecksmäßig feiner Verteilung auf beliebige Weise in eine sich drehende Trommel übergeführt, insbesondere hineingeschleudert, wobei es vor oder im vorderen Teil der Trommel im Stickstoffstrom unter Wärmeabgabe erstarrt. Nun erfolgt anschließend mittels durchgeleiteten Stickstoffes von höheren Temperaturen im Zustand der Bewegung die Azotierung. But it is no longer new, the method of production of calcium cyanamide from calcium carbide and nitrogen in a rotary kiln. The glowing carbide flowing out of the carbide furnace becomes finer for its purpose Distribution transferred to a rotating drum in any way, in particular thrown into it, it being in front of or in the front part of the drum in a stream of nitrogen solidified with the release of heat. This is then carried out using nitrogen passed through the azotization of higher temperatures in the state of motion.
Bei dieser Durchführung des Verfahrens im Drehrohrofen wird wohl auch von einer Vorwärmung des Rohgutes auf die Zündungstemperatur gesprochen, von dem Einhalten der günstigsten Temperatur von etwa 9000 und schließlich auch von der Abkühlung des Fertiggutes vor Verlassen des Ofens. Die Durchführung eines solchen Verfahrens hat aber niemals eine praktische Bedeutung erlangt und ist nicht durchgeführt' worden. Auch die Schaffung einer Vorwärmzone, einer Brennzone und einer Kühlzone ist in der Drehtrommel nicht möglich, da diese Zonen nicht voneinander getrennt sind und unmittelbar ineinander übergehen. When carrying out the process in a rotary kiln, it is likely also spoken of a preheating of the raw material to the ignition temperature, of maintaining the most favorable temperature of about 9000 and finally also from the cooling of the finished product before leaving the oven. The implementation of such a The procedure, however, has never achieved any practical significance and is not carried out ' been. Also the creation of a preheating zone, a burning zone and a cooling zone is not possible in the rotating drum, as these zones are not separated from each other and merge directly into one another.
Demgegenüber ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gut beim Durchwandern des Ofens auf einer gasdurchlässigen Unterlage ruht, durch welche das hindurchgeleitete Gas oder die Luft in eine unendliche Vielzahl von Teilströmen zerlegt wird, diu das Aufgabegut hauchartig durchdringen und umspülen, in der Schwebe halten und transportieren. Mit einem derartigen Verfahren wird der Technik ein ganz neuer Weg gewiesen, hochwertigen Kalkstickstoff zu erzeugen sowie die Leistung des Ofens zu erhöhen und die Kosten für das Fertigfabrikat erheblich herabzusetzen. Der zugeführte Stickstoff soll also nach dem Verfahren durch Anwendung einer gasdurchlässigen Unterlage, auf der das Gut ruht, in eine Vielzahl von Teilströmen zerlegt werden, die nun dieses Aufgabegut durchdringen und flächenhaft und hauchartig umspülen. Auf dieser gasdurchlässigen Unterlage erfolgt die Umwandlung des Gutes zu Kalkstickstoff, der alsdann über die Kühlzone nach dem Auslauf des Ofens gefördert wird. In contrast, the present invention is characterized in that that the material to be treated is gas-permeable as it wanders through the furnace Support rests through which the gas or air passed in an infinite way A large number of partial flows are broken down, which penetrate the feed material in a breath-like manner and wash around, hold in suspension and transport. With such a procedure technology is shown a completely new way of producing high-quality calcium cyanamide as well as increasing the performance of the furnace and significantly reducing the cost of the finished product to belittle. The nitrogen supplied should therefore be applied according to the process a gas-permeable base on which the material rests in a multitude of partial flows are broken down, which now penetrate this task and are planar and gossamer wash around. The conversion of the goods takes place on this gas-permeable base calcium cyanamide, which is then conveyed through the cooling zone after the oven has run out will.
Das Gut durchläuft also in dem Ofen drei ineinander übergehende Zonen, wobei deren Temperatur durch eine elektrische Widerstandsheizung geregelt werden kann. Der zur Behandlung des Gutes dienende Ofen selbst kann mannigfach ausgebildet sein. Im vorliegenden Beispiel ist er als geradliniger Tunnelofen gedacht, durch den das auf der gasdurchlässigen Unterlage ruhende Gut geleitet wird. Diese Unterlage wird nachArt einerSchüttelrinne angetrieben, sie bewegt mit einstellbarer Geschwindigkeit das Gut nach dem Ofenauslauf. In the oven, the product runs through three merging zones, the temperature of which is regulated by an electrical resistance heater can. The furnace used to treat the material itself can be designed in many ways be. In the present example it is intended as a straight tunnel oven through the material resting on the gas-permeable base is passed. This document is driven like a vibrating chute, it moves at an adjustable speed the goods after the oven outlet.
Die gasdurchlässige Unterlage selbst, auf der das Aufgabegut liegt und durch die das Gas oder die Luft in eine unendliche Vielzahl von Teilströmen zerlegt wird, hat zweckmäßig eine rinnenförmige Form mit porösem Boden, z. B. aus porösen Platten oder Filtersteinen. Die drei Zonen des Ofens, also die Vorwärmtzone, die Brennzone und die Kühlzone, sind zweckmäßig durch Zwischenwände voneinander getrennt, die nur den Gutdurchgang frei lassen.The gas-permeable base itself on which the feed item lies and through which the gas or air in an infinite number of partial flows is disassembled, expediently has a trough-shaped shape with a porous bottom, e.g. B. off porous plates or filter stones. The three zones of the furnace, i.e. the preheating zone, the burning zone and the cooling zone are expediently separated from one another by partitions separated, which only leave the passage free.
Außer der geradlinigen Form kann der Ofen aber auch als kreisartiger Tunnelofen mit im Kreise geführter gasdurchlässiger Unterlage ausgebildet sein, die das Gut mit Hilfe eines Gases mit regelbarer Geschwindigkeit der Austragsschleuse zuträgt. In addition to the straight shape, the oven can also be circular Tunnel furnace be designed with a gas-permeable base in a circle, which the material with the help of a gas with controllable speed of the discharge lock applies.
Die gasdurchlässige Unterlage kann auch zur Herabsetzung der Antriebskraft eine Neigung von I bis 30/0 aufweisen, und bei dem kreisartig ausgebildeten Tunnelofen kann die Rinne mittels Zahnkranzes, mehrfachen Vorgeleges und regelbaren Motors in weiten Grenzen regelbar angetrieben werden. Dabei erfolgt die Abdichtung des Tunnels gegen die Außenluft durch Sand- oder Wassertassen. The gas-permeable base can also be used to reduce the driving force have a slope of I to 30/0, and in the case of the circular tunnel furnace can the channel by means of a toothed ring, multiple countershafts and an adjustable motor can be controlled within wide limits. The sealing of the Tunnels against the outside air through sand or water cups.
Die Zeichnung veranschaulicht eine heispielsweise Ausführungsform zur Ausübung der Erfindung. The drawing illustrates an exemplary embodiment to practice the invention.
Abb. I zeigt eine gerade Tunnelrinne im Längsschnitt, Abb. 2 die gleiche Tunnelrinne im Querschnitt, Abb. 3 die gasdurchlässigen Platten im Grundriß, Abb. 4 einen Querschnitt durch die Platten der gasdurchlässigen Unterlage und Abb. 5 die Tunnelrinne in kreisförmiger Gestalt im Grundriß. Fig. I shows a straight tunnel channel in longitudinal section, Fig. 2 the same tunnel channel in cross-section, Fig. 3 the gas-permeable plates in plan, Fig. 4 shows a cross section through the plates of the gas-permeable base and Fig. 5 the tunnel channel in a circular shape in plan.
Der im ersten Beispiel gezeigte Ofen a ist nach den Abb. I bis 3 ein geradliniger Tunnelofen, der aus drei unmittelbar miteinander verhundenen und ineinander übergehenden Zonen besteht, und zwar aus der Vorwärmzone b, der Azotierzone c und der Kühlzone d. Die leiden ersten Zonen b und c sind durch die Zwischenwand f und die beiden folgenden durch die Wand g voneinander getrennt. Diese Zwischenwände f und g lassen nur den Gutdurchgang frei, während die Kühlzone d an ihrem Ende durch eine Schleuse ii abgeschlossen ist. The furnace a shown in the first example is according to Figs. I to 3 a straight tunnel oven consisting of three directly connected and zones merging into one another, namely from the preheating zone b, the azotizing zone c and the Cooling zone d. The first zones b and c are through the partition f and the following two separated by the wall g. These partitions f and g only allow the passage of goods free while the cooling zone d is completed at its end by a lock ii.
An der Einlaufseite dieses Ofens a ist ein Vorwärmer mit Mischtrommel i angeordnet, der das Gut. Carl>itl und Katalysator aus dem Behälter k zufließt. Dieses Gut wird in der Mischtrommel i gemischt und mit den Abgasen aus der Vorwärmzone vorgewärmt. Es fällt dann über eine Schurre auf die Tunnelrinne m, die es durch die drei Zonen b, c und d nach dem Ofenauslauf hin befördert. On the inlet side of this furnace a is a preheater with a mixing drum i arranged who the good. Carl> itl and catalyst flows in from the container k. This material is mixed in the mixing drum i and with the exhaust gases from the preheating zone preheated. It then falls over a chute onto the tunnel channel which it passes through the three zones b, c and d are conveyed to the furnace outlet.
In der Kühlzone d wird der 8000 heiße Kalkstickstoff zur Vermeidung von Rückbildung durch zunächst mäßig warmen und zuletzt kalten Stickstoff gekühlt, so daß er nach Durchgang durch die Schleuse h in den gemauerten Austragskopf fällt und in diesem noch eine Nachkühlung durch Luft erhalten kann. In the cooling zone d the 8000 hot calcium cyanamide is to avoid cooled from regression by initially moderately warm and finally cold nitrogen, so that it falls into the masonry discharge head after passing through the sluice h and in this can still receive after-cooling by air.
Die Tunnelrinne m ist auf Rollen p gelagert, wie die Abb. 2 und 3 erkennen lassen. Im vorliegenden Beispiel wird sie nach Art einer Schüttelrinne 1 angetrieben. Die Tunnelrinne besteht aus mehreren aneinandergesetzten kastenförmigen Behältern, deren Deckel als gasdurchlässige Platten oder Filtersteine ausgebildet sind. Diesen kastenförmigen Behältern wird Stickstoff zugeführt, der für die Vorwärmzone bis auf etwa 6000 und für die Azotierzone bis auf Reaktionstemperatur, also auf etwa 800°, erhitzt wird. Der Stickstoff wird in die kastenformigen Behälter der Tunnelrinne m durch für die drei Zonen gesonderte Rohranschlüsse o geleitet, fließt aufwärts durch die gasdurchlässigen Filtersteine und durchdringt und umspült das auf diesen Filtersteinen ruhende Gut hauchartig. The tunnel channel m is supported on rollers p, like Figs. 2 and 3 reveal. In the present example it is like a vibrating chute 1 driven. The tunnel channel consists of several juxtaposed box-shaped Containers whose lids are designed as gas-permeable plates or filter stones are. These box-shaped containers are supplied with nitrogen for the preheating zone up to about 6000 and for the Azotierzone up to the reaction temperature, so on about 800 °, is heated. The nitrogen is in the box-shaped containers of the Tunnel channel m passed through separate pipe connections o for the three zones, flows up through the gas-permeable filter stones and penetrates and washes around it Gut resting on these filter stones is breathy.
Die Azotierung von Calciumcarbid erfolgt zumeist hei einer Temperatur von I000 bis 11000. Calcium carbide is usually azotized at a temperature from 1000 to 11000.
Durch Zumischung eines Katalysators kann diese Temperatur jedoch bis auf etwa 700 bis 8000 erniedrigt werden. I)ies wird erreicht durch Zumischung von Calciumchlorid. Wenn dieses Gemisch in der Vorwärmzone b bis auf etwa 6000 erhitzt wird, hraucht die Temperatur in der Azotierzone nur um etwa 100 bis 2000 erhöht zu werden. Diese Steigerung ist leicht durch eine elektrische Widerstandsheizung an der Decke der Azotierzone c zu erreichen, und zwar durch Ein- oder Ausschaltung eines Teils derselben. Durch ist die Regelung der Temperatur in der Azotierzone c unbedingt gesichert, so daß bei gewissenhafter Wartung ein unheeinflußl)arer Verlauf des chemischen Prozesses mit Sicherheit vermieden wird.By adding a catalyst, however, this temperature can be up to can be decreased to about 700 to 8000. I) this is achieved by adding Calcium chloride. When this mixture is heated up to about 6000 in the preheating zone b the temperature in the azotizing zone only needs to be increased by about 100 to 2000 to become. This increase is easy with electrical resistance heating to reach on the ceiling of the Azotierzone c, by switching on or off part of it. By is the regulation of the temperature in the Azotierzone c unconditionally secured, so that with conscientious maintenance an immeasurable course of the chemical process is certainly avoided.
In den Ahh. 2 und 3 ist noch die Lagerung der Rinne m im Querschnitt in etwas vergrößertem Maßstab dargestellt. Die einzelnen Platten werden zweckmäßig überlappt aneinandergesetzt, um die ganze Riiiiie an den Trennfugen abzudichten und ihr durch diese Verklammerung einen besseren Halt zu gehen. In the Ahh. 2 and 3 is still the storage of the channel m in cross section shown on a slightly enlarged scale. The individual panels become appropriate overlapped to seal the entire gap at the joints and to get a better grip on her through this bracing.
Der in Abl). 5 gezeigte Tunnelofen r ist in gleicher Weise ausgehildet wie der geradlinige Tunnelofen in den Abb. I bis 4. Er weist nur einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die in diesem Fall kreisartig gehaute Tunnelrinne s wird im Kreise geführt und trägt, von Zahnkranz und Ritzel angetrieben, das Gut durch die drei Zonen t, u und v mit regelharer Geschwindigkeit nach dem Auslauf x des Ofens r. Diesem Auslauf x wird das fertige Gut durch einen Abstreicher w zugeführt. Einlauf und Auslauf liegen bei diesem Ofen nebeneinander. The one in Abl). 5 tunnel furnace r shown is designed in the same way like the straight tunnel kiln in Figs. I to 4. It has only one circular one Cross-section on. The tunnel channel s, carved like a circle in this case, becomes in a circle guided and, driven by a ring gear and pinion, carries the goods through the three Zones t, u and v with regular speed after the outlet x of the furnace r. The finished product is fed to this outlet x by a scraper w. enema and outlet are next to each other in this oven.
Ebenso kann das Gut durch eine Mischtrommel aufgegeben werden oder aber durch zwei hintereinander angeordnete Eintragsschleusen y und Mit der Durchführung des Verfahrens sind recht beachtliche Vorteile verbunden. Vor allem findet die Azotierung auch hier im Zustand der Bewegung statt, Auflockerung des Gutes durch den Stickstoff und gegehenenfalls die stoßweise Bewegung durch den Antrieb. Damit sind die Vorbedingungen für einen sicheren und ununterbrochenen Betrieb gegeben.The material can also be fed through a mixing drum or but through two entry sluices y and with, which are arranged one behind the other, through the implementation there are considerable advantages associated with the process. Above all, the azotation takes place also here in the state of motion, loosening of the material by the nitrogen and, if applicable, the intermittent movement by the drive. With that there are the prerequisites for safe and uninterrupted operation.
Es ist bekannt, daß mehl- oder grießförmiges Gut, wenn es auf einer geneigten Unterlage aus porösen Platten mit Luft oder Gas durchblasen wird, wie Wasser die Rinne abwärts fließt. Die chemische Wirkung des Durchblasens mit Gas wird am besten erklärbar durch die Tatsache, daß das Gut auf der Unterlage eine wogend aufgeblähte Masse, in sich zusammenhängend, darstellt, aller der aber kein Staub sichtbar wird. It is known that flour or semolina-shaped material when it is on a inclined base made of porous plates is blown with air or gas, such as Water flows down the gully. The chemical action of blowing gas can best be explained by the fact that the item on the document is a billowing, inflated mass, coherent, represents, but none of them Dust becomes visible.
Das Verfahren der Erfindung arbeitet daher staubfrei, und der chemische Prozeß muß bei dem gekennzeichneten Zustand von Gas und Gut schnell und sicher und mit geringstem Wärmeverbrauch verlaufen. Das Verfahren läßt sich bei Lagerung zu ebener Erde durch Schaulöcher, Thermometer usw. gut überwachen, so daß ein sicherer Betrieb gewährleistet werden kann. The method of the invention therefore works dust-free, and the chemical The process must be quick and safe and in the marked state of gas and goods run with the lowest possible heat consumption. The process can be used with storage Monitor ground level well through peepholes, thermometers, etc., so that a safer Operation can be guaranteed.
Das vorliegende Verfahren kann auch dazu dienen, andere Stoffe, wie z. B. Kalk, Dolomit, Magnesit und Gips, zu brennen. Auch das Alrösten von Schwefelkies, Zinkhlende usw. kann in Frage kommen, wie auch die direkte Reduktion von Eisenerzen zu metallischem Eisen. The present method can also be used to test other substances, such as z. B. lime, dolomite, magnesite and gypsum to burn. Even the roasting of pebbles, Zinc enders etc. can be considered, as can the direct reduction of iron ores to metallic iron.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB254A DE851055C (en) | 1949-10-25 | 1949-10-25 | Process for the heat treatment of all kinds of goods, in particular for the azotizing of calcium carbide |
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DEB254A DE851055C (en) | 1949-10-25 | 1949-10-25 | Process for the heat treatment of all kinds of goods, in particular for the azotizing of calcium carbide |
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DE851055C true DE851055C (en) | 1952-10-02 |
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DEB254A Expired DE851055C (en) | 1949-10-25 | 1949-10-25 | Process for the heat treatment of all kinds of goods, in particular for the azotizing of calcium carbide |
Country Status (1)
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DE (1) | DE851055C (en) |
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