DE1011860B

DE1011860B - Process for the manufacture of refractory products, e.g. Calcium carbide, in the shaft furnace

Info

Publication number: DE1011860B
Application number: DEK19769A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Wenzel
Original assignee: KO WE NIEDERSCHACHTOFEN GES M; Ko-We Niederschachtofen GmbH
Current assignee: KO WE NIEDERSCHACHTOFEN GES M; Ko-We Niederschachtofen GmbH
Priority date: 1953-10-12
Filing date: 1953-10-12
Publication date: 1957-07-11

Description

Verfahren zur Herstellung von schwerschmelzenden Produkten, z. B. Calciumcarbid, im Schachtofen Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid bekannt, z. B, solche, bei denen das Calciumcarbid in flüssiger Form aus dem Reaktionsofen ausgetragen wird. Diese Verfahren erfordern einmal die Anwendung besonders hoher Temperaturen und haben außerdem den Nachteil, daß sich das flüssige Calciumcarbid unter Umständen mit der flüssigen Koksasche vermischt und so dessen Oualität herabsetzt. Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid wird das aus Kalk und Kohle bestehende Reaktionsgemisch, das lediglich den mittleren Ofenraum einnimmt und. von einer Kohlenschicht umgeben ist, durch eine Reaktionszone hindurchbewegt, die sich in der Nähe der Austrittsöffnungen von Düsen befindet, welche auf das das Kalk-Koks-Reaktionsgemisch umgebende kohlenstoffhaltige Brennmaterial gerichtet sind und durch die sauerstoffangereicherte Luft eingeblasen wird. Der Betrieb eines solchen Ofens leidet aber daran, daß sich im Bereich der Einblasdüsen leicht ein Block von Calciumcarbid bildet, der nur schwer oder gar nicht entfernbar ist und der unter Umständen ein so schnelles Nachrutschen von noch nicht ausreagiertem Beschickungsgut zur Folge hat, daß ein geregelter Ofengang verhindert und ein stetiges Ausbringen eines hochwertigen Produktes unmöglich. wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird gegenüber den Verfahren in Elektroöfen die für die Carbidherstellung erforderliche Temperatur auf thermischem Wege durch Verbrennung von Kohlenstoff mit Sauerstoff erzeugt. Durch 2ine vertikale, in der Reaktionszone endende Düse, die in der Reaktionsmischung entsprechend dem Ablauf der Reaktion nach oben bewegt wird oder an der sich bei feststehender Düse die Reaktionsmischung in Richtung der Düse abwärts bewegt, wird einem kohlenstoffhaltigenBrennmaterial, das von der eigentlichen Reaktionsmischung umgeben ist, Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft zugeführt.Process for the production of refractory products, e.g. B. Calcium carbide, in the shaft furnace There are already various methods of manufacture known from calcium carbide, e.g. B, those in which the calcium carbide is in liquid Form is discharged from the reaction furnace. These procedures once require the Use particularly high temperatures and also have the disadvantage that the liquid calcium carbide may be mixed with the liquid coke ash and so degrades its quality. In another method of making Calcium carbide is the reaction mixture consisting of lime and coal, which only occupies the middle furnace space and. is surrounded by a layer of coal a reaction zone moves through it, which is located in the vicinity of the outlet openings of Nozzles are located, which on the lime-coke reaction mixture surrounding the carbonaceous Fuel are directed and blown through the oxygenated air will. The operation of such a furnace suffers from the fact that in the area of Injection nozzles easily form a block of calcium carbide, which is difficult or even impossible cannot be removed and which may still slide down so quickly unreacted loading material has the consequence that a regulated oven operation is prevented and a constant output of a high-quality product is impossible. will. In which The method according to the invention is compared to the method in electric furnaces for the temperature required for carbide production by thermal means by combustion generated by carbon with oxygen. By two vertical ones, in the reaction zone ending nozzle in the reaction mixture according to the course of the reaction is moved upwards or at which, with the nozzle stationary, the reaction mixture downwards in the direction of the nozzle, a carbonaceous fuel which is surrounded by the actual reaction mixture, oxygen or oxygen-enriched Air supplied.

Bei diesem Verfahren liefert die Verbrennung der Kohle mit dem Sauerstoff lediglich Kohlenoxyd als gasförmiges Verbrennungsprodukt. Die frei Zverdende Wärme wird auf das aus Calciumoxyd und Kohlenstoff bestehende Reaktionsgemisch übertragen, das sich in bekannterWeise gemäß derReaktionsgleichung Ca0+3 C=CaC2+CO umsetzt. Die gleiche Reaktion vollzieht sich. auch bei den zur Zeit großtechnisch ausgeübten Verfahren, wobei in Elektroäfen Reaktionstemperaturen oberhalb 2000° vorliegen. Wird die zur Carbidbildung erforderliche hohe Temperatur auf rein thermischem Wege erzeugt, so treten eine Reihe von Schwierigkeiten auf. Diese werden erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß teils durch besondere Maßnahmen die Reaktionsbedingungen des Verfahrens den bei Elektroöfen herrschenden möglichst weitgehend angeglichen werden. Sofern dies nicht möglich ist, werden neue Wege beschritten, um das Verfahrensziel sicherzustellen. Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die folgenden Punkte charakterisiert: 1. Das Reaktionsgemisch aus Kalk und Kohle wird durch heiße Verbrennungsgase - gewonnen durch die Verbrennung von Brennstoffen mit Sauerstoffauf die Reaktionstemperatur erhitzt. Des weiteren wird die endotherme Wärme der Carbidbildungsreaktion an das Reaktionsgemisch durch die Verbrennungsgase übertragen.In this process, the combustion of the coal supplies with the oxygen only carbon oxide as a gaseous product of combustion. The heat that is released freely is transferred to the reaction mixture consisting of calcium oxide and carbon, which is converted in a known way according to the reaction equation Ca0 + 3 C = CaC2 + CO. The same reaction takes place. even with those currently practiced on a large scale Process in which reaction temperatures above 2000 ° are present in electrical ports. The high temperature required for carbide formation is achieved purely thermally a number of difficulties arise. These are according to the invention overcome the fact that the reaction conditions are partially met by special measures of the process as closely as possible to the prevailing in electric furnaces will. If this is not possible, new paths will be taken to achieve the procedural goal to ensure. The features of the method of the invention are as follows Points characterized: 1. The reaction mixture of lime and coal is replaced by hot Combustion gases - obtained by burning fuels with oxygen the reaction temperature is heated. Furthermore, the endothermic heat of the carbide formation reaction becomes transferred to the reaction mixture through the combustion gases.

2. Die Reaktion findet teils im Temperaturbereich der Verflüssigung des gebildeten Calciumcarbids statt, teils darunter.2. The reaction takes place partly in the temperature range of the liquefaction of the calcium carbide formed instead, partly below.

3. Der Reaktionsraum enthält eine reine Kohlenoxydatmosphäre. Durch besondere Maßnahmen wird verhindert, daß die im Bereich der Sauerstoffblasdüse vorliegenden oxydierenden Gase (02,C 02 und H20) mit dem Reaktionsgemisch in Berührung kommen. Bereits kleine Gehalte der Gasatmosphäre an oxydierenden Bestandteilen würden eine Rückoxydation des gebildeten Calciumcarbids verursachen und die Qualität des erzeugten. Produktes verschlechtern.3. The reaction space contains a pure carbon oxide atmosphere. By special measures prevent those present in the area of the oxygen blowing nozzle oxidizing gases (02, C 02 and H20) come into contact with the reaction mixture. Even small amounts of oxidizing constituents in the gas atmosphere would cause a Cause reoxidation of the calcium carbide formed and the quality of the produced. Deteriorate product.

4. Das gebildete Calciumcarbid wird laufend aus dem Reaktionsraum entfernt, ohne daß eine Verflüssigung desselben notwendig ist oder ein Fließvorgang des verflüssigten Materials hervorgerufen, wird. Wegen des hohen Schmelzpunktes des Reaktionsproduktes bereitet die Abführung desselben in flüssiger Form erhebliche Schwierigkeiten. Das erfindungsgemäße Verfahren löst, diese Aufgabe auf neuartig=i Weise.4. The calcium carbide formed is continuously removed from the reaction space removed without a liquefaction of the same or a flow process is necessary of the liquefied material is caused. Because of the high melting point of the reaction product prepares the discharge of the same in liquid shape considerable difficulties. The method according to the invention solves this problem novel = i way.

5. Bei Verwendung von aschehaltiger Kohle als Brennstoff werden im Fall der Verbrennung der-Kohle mit reinem Sauerstoff die Temperaturen des Siedebeginns der -Aschenbestandteile überschritten. Eine Begrenzung der Verbrennungstemperatur ist erforderlich, damit keine Verstopfung des Ofens durch kondensierte Schlackendämpfe eintritt. Die Begrenzung der Verbrennungstemperatur erfolgt z. B. durch die geregelte Beigabe kleiner Mengen Kohlensäure bzw. Wasserdampf zum Sauerstoff.5. If coal containing ash is used as fuel, the In the case of the combustion of coal with pure oxygen, the temperatures of the onset of boiling the ash constituents exceeded. A limitation of the combustion temperature is necessary so that the furnace is not clogged by condensed slag vapors entry. The combustion temperature is limited, for. B. through the regulated Adding small amounts of carbonic acid or water vapor to the oxygen.

Für die Durchführung des in den vorgenannten Punkten charakterisierten Prozesses wurde eine einfache Vorrichtung gefunden.For the implementation of the items characterized in the above A simple device was found in the process.

Der Grundgedanke derselben ist folgender: Es ist bei der Herstellung eines Produktes mit einem derartig hohen Schmelzpunkt, wie ihn das Calciumcarbid aufweist, nur scher möglich, wenn nicht unmöglich, das flüssige Produkt aus dem Reaktionsraum in flüssiger Form durch ein Abstichloch zu entfernen. Beim elektrischen Ofen wird der flüssige Abstich z. B. nur durch die in ihrer Anwendbarkeit auf den elektrischen Ofen beschränkte Hilfselektrode erreicht, die in das Abstichloch eingeführt wird und auf elektrischem Wege den Abstich zum Laufen bringt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das in dem Reaktionsraum erzeugte hochschmelzende Produkt dadurch aus dem Bereich hoher Temperatur entfernt, daß die durch die Temperatur im wesentlichen bestimmte Reaktionszone vom gebildeten Produkt wegverlegt wird, so daß das zunächst flüssige Produkt erstarrt und später im festen erkalteten Zustand entfernt werden kann. bzw. überhaupt nicht verflüssigt zu werden braucht. Für diesen Gedanken gibt es zwei Ausführungsformen. Die eine besteht darin, daß die Reaktionsmasse örtlich fixiert ist und die Reaktionszone allmählich durch die Masse hindurchwandert. Die andere Ausführungsform besteht darin, daß die Reaktionszone örtlich fixiert ist und die Reaktionsmasse durch denReaktionsraurn hindurchbewegt wird.The basic idea of it is this: It is in the manufacture a product with such a high melting point as calcium carbide has, only shear possible, if not impossible, the liquid product from the To remove the reaction space in liquid form through a tap hole. With the electric Oven is the liquid tapping z. B. only by the in their applicability to the electric furnace limited auxiliary electrode reached, which is inserted into the tap hole and electrically gets the tapping to work. In the inventive The refractory product produced in the reaction space is thereby processed removed from the area of high temperature that by the temperature substantially certain reaction zone is moved away from the product formed, so that the first liquid product solidifies and can later be removed in the solid, cooled state can. or does not need to be liquefied at all. For that thought there there are two embodiments. One is that the reaction mass is localized is fixed and the reaction zone gradually migrates through the mass. the Another embodiment is that the reaction zone is fixed in place and moving the reaction mass through the reaction space.

Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Abb. 1 und 2 schematisch dargestellt. Auf einer Grundplatte sind Ringe aus einem hitzebeständigen Material 2 a, 2 b und 2 c aufgestellt. Die Ringe besitzen Durchtrittsöf£nungen 3 für die von innen nach außen strömenden- Verbrennungs- bzw. Reaktionsgase. In die Ringe 2 hinein ist zentral eine vertikal nach unten. gerichtete Einblasdüse 4 für den zuzuführenden Sauerstoff angeordnet. Die Düse 4 wird durch Wasser gekühlt. Um die Düse 4 herum wird durch einen Hilfszylinder 5 die Heizkohle geschüttet. Ringförmig um die Heizkohle wird mit Hilfe eines Hilfszylinders 6 das aus Kalk und Kohle bestehende Reaktionsgut geschüttet. In den. Ringraum zwischen dem Hilfszylinder 6 und den Außenringen 2 wird. Kalkstein geschüttet. Auf der Grundplatte steht demnach ein mittlerer Zylinder aus Heizkohle 7, um diesen herum ein Hohlzylinder aus dem Reaktionsgemisch 8 und um diesen herum ein Hohlzylinder aus Kalkstein 9. Durch die zentrale Düse- 4 wird Sauerstoff in die Heizkohle 7 eingeblasen und letztere verbrannt. Die Verbrennungsgase werden durch die Kohlensäule 7 hindurch im wesentlichen radial nach außen gedrückt, sie durchstreichen auf ihrem Wege nach außen den mit Reaktionsgemisch ausgefüllten Ringraum 8 und danach. den mit Kalkstein angefüllten äußeren Ringraum 9. Sie verlassen den Ofen durch die Gäsdurchtrittsöffnungen 3 der feuerfesten Ringe 2. Der Weg der Verbrennungsgase innerhalb des Heizkohlezylinders 7 ist so bemessen, daß beim Eintritt derselben in den mit Reaktionsgut angefüllten Ringraum 8 keine oxydierenden Gase, wie 02, C 02 und H2 O, mehr darin enthalten sind. Das sehr -heiße, im wesentlichen aus Kohlenmonoxyd bestehende Gas erhitzt bei seinem Durchtritt durch den Ringraum 8 das -darin befindliche Reaktionsgut und ermöglicht die Bildung des Calciumcarbids. Infolge der hohen Temperatur fällt das Calciumcarbid im wesentlichen in flüssiger Form an. In der Außenphase des mit dem Reaktionsgut angefüllten Ringraumes 8, wo die Temperatur unter Umständen nicht mehr füidas Schmelzen des Calciumcarbids ausreicht, kann die Bildung von Calciumcarbid auch durch Reaktion im festen Zustand zwischen Calciumoxyd und Kohle stattfinden. Beim Hindurchtreten der Gase durch den mit Rohkalk angefüllten Ringraum 9 findet eine starke Abkühlung der Gase durch die Austreibung der Kohlensäure aus dem Kalkstein statt. In dem Maße, wie vor der Mündung der Düse 4 die Heizkohle verbrannt wird- und sich geschmolzenes Calciumcarbid bildet, wird die Düse 4 nach oben gezogen, so daß dauernd frisches Reaktionsgut in den Bereich der hohen Reaktionstemperaturen vor die Düse gerät. Gleichzeitig mit der Düse 4 werden die- Trennringe bzw. Hilfszylinder 5 und 6 aufwärts gezogen und° dabei ständig mit den verschiedenen, zwischen diese einzuführenden Materialien, wie Kohle, Reaktionsgemisch und Kalkstein, gefüllt gehalten. Das unterhalb der Düse sich bildende flüssige Schmelzgut sammelt sich in einem Sumpf 10 unterhalb der Düsenmündung. Bei der Aufwärtsbewegung der Düse erstarrt die Schmelze und bildet einen zusammenhängenden Block 11, der von unten nach oben wächst. Nachdem die Düse 4 ihre oberste Stellung erreicht hat, wird der Sauerstoff abgestellt. Das Reaktionsgut kühlt danach langsam aus, wobei ein Temperaturausgleich zwischen der innersten, sehr heißen Zone und den äußeren, kälteren Zonen erfolgt. Dieser Temperaturausgleich, der sich über ein längere Zeit erstreckt, dient einem weiteren Ablauf der Bildungsreaktion des Calciumcarbids im festen Zustand und des weiteren der Calcin.ierung des Kalksteins in der Außenzone. Nachdem das Reaktionsgut weitgehend abgekühlt ist, werden die Ringe 2 entfernt. Der calcinierte Kalk 12 in der Außenzone kann dann leicht von dem Kernmaterial 11 aus erstarrtem und gesintertem Catciumcarbid getrennt werden. Der calcinierte Kalk 12 wird, mit Kohle vermischt, als Reaktionsgut weites verwendet. Der Calciumcarbidblock 11 wird als Fertigprodukt zerkleinert und seiner Verwendung zugeführt.The first embodiment of the method according to the invention is shown schematically in FIGS. Rings made of a heat-resistant material 2 a, 2 b and 2 c are placed on a base plate. The rings have passage openings 3 for the combustion or reaction gases flowing from the inside to the outside. In the center of the rings 2 is a vertically downward one. directed injection nozzle 4 arranged for the oxygen to be supplied. The nozzle 4 is cooled by water. The heating coal is poured around the nozzle 4 through an auxiliary cylinder 5. The reaction material consisting of lime and coal is poured in a ring around the heating coal with the aid of an auxiliary cylinder 6. In the. Annular space between the auxiliary cylinder 6 and the outer rings 2 is. Poured limestone. On the base plate there is a central cylinder made of heating coal 7, around this a hollow cylinder made of the reaction mixture 8 and around this a hollow cylinder made of limestone 9. Oxygen is blown into the heating coal 7 through the central nozzle 4 and the latter is burned. The combustion gases are pushed through the column of coal 7 essentially radially outwards; on their way outwards they pass through the annular space 8 filled with the reaction mixture and then thereafter. the outer annular space filled with limestone 9. You leave the furnace through the gas passage openings 3 of the refractory rings 2. The path of the combustion gases within the coal cylinder 7 is dimensioned so that when they enter the annular space 8 filled with reaction material no oxidizing gases, such as 02 , C 02 and H2 O, more are contained in it. The very hot gas consisting essentially of carbon monoxide heats the reaction material in it as it passes through the annular space 8 and enables the calcium carbide to be formed. As a result of the high temperature, the calcium carbide is essentially obtained in liquid form. In the outer phase of the annular space 8 filled with the reaction material, where the temperature may no longer be sufficient for the calcium carbide to melt, the formation of calcium carbide can also take place through a reaction in the solid state between calcium oxide and carbon. When the gases pass through the annular space 9, which is filled with raw lime, the gases are strongly cooled by the expulsion of the carbonic acid from the limestone. To the extent that the heating coal is burned in front of the mouth of the nozzle 4 and molten calcium carbide is formed, the nozzle 4 is pulled upwards so that constantly fresh reaction material comes into the range of high reaction temperatures in front of the nozzle. Simultaneously with the nozzle 4, the separating rings or auxiliary cylinders 5 and 6 are drawn upwards and are kept filled with the various materials to be introduced between them, such as coal, reaction mixture and limestone. The liquid melt material forming below the nozzle collects in a sump 10 below the nozzle mouth. During the upward movement of the nozzle, the melt solidifies and forms a coherent block 11 which grows from bottom to top. After the nozzle 4 has reached its uppermost position, the oxygen is switched off. The reaction mixture then slowly cools down, with a temperature equalization between the innermost, very hot zone and the outer, colder zones. This temperature equalization, which extends over a longer period of time, serves a further course of the formation reaction of the calcium carbide in the solid state and also the calcination of the limestone in the outer zone. After the reaction mixture has largely cooled, the rings 2 are removed. The calcined lime 12 in the outer zone can then easily be separated from the core material 11 of solidified and sintered calcium carbide. The calcined lime 12, mixed with coal, is widely used as a reaction material. The calcium carbide block 11 is crushed as a finished product and put to use.

In Abb. 2 ist eine Einrichtung schematisch darge= stellt, die es ermöglicht, das bei der Verbrennung und bei der Carbidbildung entstehende heizwertreiche Gas zu gewinnen. Die Herstellung eines kohlenoxydreichen Gases als Nebenprodukt des Verfahrens muß als besonders vorteilhaft gewertet werden.In Fig. 2 a device is shown schematically, which makes it possible to the high calorific gas produced during combustion and carbide formation to win. The production of a gas rich in carbon oxide as a by-product of the Procedure must be rated as particularly advantageous.

Abb. 2 enthält zunächst die wesentlichen Elemente, die auch in der Abb. 1 enthalten sind. In diesen Fall ist aber der von den Außenringen 2a, 2 b und 2 c gebildete Raum vollständig bis oben hin mit den verschiedenen, für die Durchführung des Prozesses erforderlichen Stoffen angefüllt. Bei der Füllung des Reaktionsgefäßes wird der Düsenkörper in seiner untersten Stellung belassen und werden die Ringe 5 und 6 unabhängig von diesem langsam bei ständiger Füllung mit den verschiedenen Stoffen nach oben gezogen, bis sie in die in der Abb.2 dargestellte End# Lage kommen. Danach wird mit dem Sauerstoffeinblasen begonnen und die Verbrennung der Kohle durch einen in der Nähe der Düsenöffnung zuvor angeordneten und mit dem einströmenden Sauerstoff unter Entflammung leicht reagierenden Stoff eingeleitet. Nach Maßgabe des Fortschreitens des Schmelzprozesses wird dann die Einblasedüse nach oben gezogen, bis sie in ihre obere Endstellung gelangt und der Sauerstoff wieder abgestellt wird. Das wesentliche Unterscheidungsmerkmal zwischen den Abb-. 1 und 2 ist die Glocke 17, die den Ofen umgibt. Diese im wesentlichen aus Eisenblech bestehende Glocke besitzt an ihrem Berührungskreis mit der Grundplatte eine Abdichtung, die hier z. B. in Form einer sandgefüllten Rille 18 dargestellt ist. Die vertikal bewegliche Düse 4 und 21 ist durch den Deckel der Glocke 17 hindurchgeführt und besitzt an ihrer Durchführungsstelle ebenfalls eine gasdichte Abdichtung 19. Seitlich an der Glocke ist ein Gasauslaß 20 angebracht, durch den das in der Reaktionsapparatur gebildete kohlenoxydreiche Gas aus dieser abgeführt und seiner Verwendung zugeleitet wird. Der Düsenkörper besteht im Fall der Abb.2 aus zwei konzentrischen Doppelrohren, von denen z. B. das innere, 4, mit Sauerstoff beaufschlagt ist, während durch das äußere, 21, Kohlenstaub bzw. Koksstaub eingeblasen wird. Nach Beendigung der Reaktion wird: die Glocke 17 hochgezogen, um die Ringe 2a, 2 b und 2 c entfernen und die Reaktionsprodukte gewinnen zu können. Für das Hochziehen der Glocke 17 sind z. B. an dem Deckel Hakenösen 22 angebracht.Fig. 2 initially contains the essential elements that are also included in Fig. 1. In this case, however, the space formed by the outer rings 2a, 2b and 2c is completely filled up to the top with the various substances required for carrying out the process. When filling the reaction vessel, the nozzle body is left in its lowest position and the rings 5 and 6 are slowly pulled upwards, independently of this, while constantly being filled with the various substances, until they come to the end position shown in Fig. 2. Then the oxygen injection is started and the combustion of the coal is initiated by a substance which has been arranged in the vicinity of the nozzle opening and which reacts slightly with the oxygen flowing in and ignites. As the melting process progresses, the injection nozzle is then pulled upwards until it reaches its upper end position and the oxygen is switched off again. The main differentiator between the fig-. 1 and 2 is the bell 17 that surrounds the furnace. This bell consisting essentially of sheet iron has a seal at its contact circle with the base plate, which is here for. B. is shown in the form of a sand-filled groove 18. The vertically movable nozzle 4 and 21 is passed through the cover of the bell 17 and also has a gas-tight seal 19 at its passage point Usage is forwarded. The nozzle body consists in the case of Fig.2 from two concentric double tubes, of which z. B. the inner, 4, is supplied with oxygen, while is blown through the outer, 21, coal dust or coke dust. After the reaction has ended: the bell 17 is pulled up in order to be able to remove the rings 2a, 2b and 2c and to be able to obtain the reaction products. For pulling up the bell 17 are, for. B. attached to the cover hook loops 22.

Bei der zweiten Ausführungsform, bei der das Reaktionsgut durch den Reaktionsraum bewegt wird, wird die Einblasedüse 4 für den Sauerstoff festgehalten, während die gesamte Materialsäule abwärts bewegt wird. In der einfachsten Form kann diese z. B. so erfolgen, daß die Grundplatte in Abb. 1 beweglich ist und nach Maßgabe des Fortschreitens der Reaktion langsam nach unten bewegt wird. In der untersten Stellung wird die über der Grundplatte befindliche, aus Reaktionsgut bestehende Säule gekühlt und schließlich entfernt. Die Grundplatte wird dann wieder aufwärts bewegt, und der Prozeß beginnt von neuem. Besonders vorteilhaft ist es., das Verfahren durch ständiges Entfernen des Reaktionsgutes über der Grundplatte kontinuierlich zu gestalten.In the second embodiment, in which the reaction mixture by the Reaction chamber is moved, the injection nozzle 4 is held for the oxygen, while the entire column of material is moved downwards. In its simplest form it can this z. B. be done so that the base plate in Fig. 1 is movable and according to the measure the progress of the reaction is slowly moved downwards. In the lowest The position above the base plate is made up of reaction material Column cooled and finally removed. The base plate is then back up moves, and the process begins all over again. It is particularly advantageous to use the method by constantly removing the reaction material above the base plate to design.

In Abb. 3 ist das erfindungsgemäße kontinuierliche Verfahren schematisch dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einem mit Gasdurchtrittslöchern 3 versehenen Mantel 13, in dem die Sauerstoffeinblasdüse4 zentral angeordnet ist. Der Hilfszylinder 6 für das Einfüllen des Reaktionsgutes bzw. die Trennung des Reaktionsgutes vom Kalkstein ist in diesem Fall konisch nach unten verjüngt, um mehr Raum für die gleichmäßige Verteilung des Materials an der Oberfläche zur Verfügung zu haben. Aus dem gleichen Grund ist der Mantel 13 des Reaktionsgefäßes nach oben oberhalb. der Reaktionszone trichterförmig erweitert. Auf die Anwendung eines inneren Zylinders aus Heizkohle ist in diesem Fall verzichtet, da davon ausgegangen wurde, daß als Brennstoff Öl bzw. Heizgas verwendet wird und die Düse einen nicht näher dargestellten Intensivbrenner besitzt, der praktisch eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes mit dem Sauerstoff mit kürzester Flamme zu einem reinen reduzierenden Gas ergibt. Um den mit Löchern 3 versehenen Teil des Mantels 13 ist ein ringförmiger Gassammelraum 14 gelegt, aus dem durch die Austrittsöffnung 20 das kohlenoxydreiche Gut ständig abgeführt und seiner Verwendung zugeleitet wird. Die Grundplatte hat in diesem Fall die Form eines eiidlosen Plattenbandes 15, das ständig langsam bewegt wird und das Reaktionsgut aus dem über ihr liegenden Schacht herausbefördert. Dies wird dadurch ermöglicht, daß sich zwischen dem Plattenband 15 und dem unteren Rand des Mantels des Reaktionsgefäßes 13 eine Austrittsöffnung 16 für das Reaktionsgut befindet. Das aus der Austrittsöffnung 16 ständig aus der Reaktionsapparatur abgeführte Reaktionsgut wird anschließend gekühlt, z. B. in einer wassergekühlten geneigten Kühltrommel, danach wird es durch Absiebung in stückiges Material. und feinkörniges bzw. pulverförmiges Material zerlegt. Das stückige Material ist geschmolzenes bzw. gesintertes Calciumcarbid, das direkt der Verwendung zugeführt wird. Das feinkörnige bzw. gepulverte Material wird mit Kohle vermischt und als Reaktionsgut erneut dem Verfahren unterworfen.In Fig. 3, the continuous process according to the invention is schematically shown. The device consists of one provided with gas passage holes 3 Jacket 13 in which the oxygen injection nozzle 4 is arranged centrally. The auxiliary cylinder 6 for filling in the reaction material or the separation of the reaction material from Limestone in this case is tapered downwards to give more room for uniformity Distribution of the material available on the surface. For the same The reason is the jacket 13 of the reaction vessel upwards above. the reaction zone widened funnel-shaped. On the application of an inner cylinder made of heating coal is not used in this case, since it was assumed that the fuel used is oil or heating gas is used and the nozzle is an intensive burner, not shown in detail possesses, which practically a complete combustion of the fuel with the oxygen results in a pure reducing gas with a very short flame. To the one with holes 3 provided part of the jacket 13, an annular gas collecting space 14 is laid out which through the outlet opening 20 the carbon oxide-rich material is constantly discharged and is forwarded to its use. The base plate in this case has the shape of a egg-less plate conveyor 15, which is constantly moved slowly and the reaction material conveyed out of the shaft above it. This is made possible by that between the plate conveyor 15 and the lower edge of the jacket of the reaction vessel 13 is an outlet opening 16 for the reaction material. That from the outlet opening 16 reaction material, which is constantly removed from the reaction apparatus, is then used cooled, e.g. B. in a water-cooled inclined cooling drum, then it is through Screening into lumpy material. and fine-grained or powdered material broken down. The lumpy material is molten or sintered calcium carbide, which directly is put to use. The fine-grained or powdered material is with Mixed coal and subjected to the process again as reaction material.

Das vorstehend beschriebene Verfahren kann in verschiedener Hinsicht abgeändert werden. An Stelle von stückiger Heizkohle kann z. B. ganz oder teilweise Kohlenstaub, Heizöl oder Heizgas verwendet werden. Letztere Brennstoffe werden gemeinsam mit dem Sauerstoff durch eine entsprechend ausgebildete Düse in die Reaktionssäule eingeblasen. Dem Brennstoff können temperaturbegrenzende Stoffe, wie z. B. Kohlensäure und/oder Wasserdampf, beigemischt werden. Sowohl der Brennstoff als auch das Reaktionsgemisch können in feinkörniger oder in stückiger Form zur Anwendung gelangen. Insbesondere kann das Reaktionsgemisch auch in Form von Mischbriketts aus Kalk und Kohle mit oder ohne Bindemittel zur Anwendung gelangen. Auf die Verwendung des mit Kalkstein angefüllten äußeren Ringraumes kann ganz oder teilweise verzichtet werden. Das in der Hauptsache aus Kohlenmonoxyd. bestehende Brenngas kann geeigneten Verwendungszwecken, z. B. als Heizgas oder als Rohstoff für Gassynthesen, zugeführt werden. Der fühlbare Wärmeinhalt des Verbrenungsgases kann nutzbar gemacht werden, z. B. zur Vorwärmung der Verbrennungsmedien. Zur Kühlung des Reaktionsgutes nach dem Durchlaufen desselben durch den Reaktionsraum kann kaltes Kühlgas in dasselbe eingeblasen werden, z. B. kaltes Kohlenmonoxyd. Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Herstellung von Calciumcarbid. Nach dem gleichen oder entsprechend modifizierten Verfahren können auch andere Produkte hergestellt werden, deren gemeinsames Kennzeichen ein hoher Schmelzpunkt ist, so daß ihre Gewinnung in flüssigem Zustand Schwierigkeiten bereiftet. Als solche Produkte kommen die meisten Carb,ide, wie. z. B. Titancarbid oder Aluminiurncarbid, in Frage; des weiteren verschiedene Metallegierungen, wie Eisen-Wolfram-, Eisen-Molybdän-Legierungen USW. The method described above can be modified in various ways. Instead of lumpy charcoal, z. B. wholly or partially pulverized coal, fuel oil or fuel gas can be used. The latter fuels are blown into the reaction column together with the oxygen through an appropriately designed nozzle. Temperature-limiting substances, such as. B. carbonic acid and / or water vapor are added. Both the fuel and the reaction mixture can be used in fine-grained or lumpy form. In particular, the reaction mixture can also be used in the form of mixed briquettes of lime and coal with or without a binder. The use of the outer annulus filled with limestone can be completely or partially dispensed with. Mainly from carbon monoxide. existing fuel gas can be used for suitable purposes, e.g. B. as heating gas or as a raw material for gas synthesis, are supplied. The sensible heat content of the combustion gas can be harnessed, e.g. B. to preheat the combustion media. To cool the reaction mixture after it has passed through the reaction chamber, cold cooling gas can be blown into it, e.g. B. cold carbon monoxide. The invention extends not only to the manufacture of calcium carbide. Using the same or correspondingly modified process, other products can also be produced, the common characteristic of which is a high melting point, so that it is difficult to obtain them in the liquid state. As such products, most carb, ide, come as. z. B. titanium carbide or aluminum carbide, in question; furthermore various metal alloys, such as iron-tungsten, iron-molybdenum alloys, etc.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of low-melting Products, e.g. B. calcium carbide, in the shaft furnace, in which the for their production required heat by burning a carbonaceous substance with a by a vertical, directed from top to bottom, ending in the reaction zone Gas fed to the nozzle, essentially containing oxygen (oxygen or oxygen-enriched Air) is generated and the reaction product in the solid state from the reaction chamber is carried out, thereby characterized in that the nozzle is in the reaction mixture or the reaction mixture is moved upwards according to the course of the reaction is moved downwards in the direction of the fixed nozzle along the same.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the reaction mixture for the purpose of production of calcium carbide consists of calcium oxide or hydroxide or carbonate and carbon and that the heating fuel, provided it is liquid, gaseous or dusty, common is blown with the oxygen-containing gas and, if it is in coarse-grained solid State is present, is a component of the reaction mixture.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a hollow cylinder made of carbon or Coke is placed, the wall thickness of which is so great that the flowing through the nozzle fuel-free gas after the complete combustion of the coke or coal cylinder served at the nozzle mouth, practically on its entry into the reaction zone no longer contains any oxidizing components.

4. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that around the substantially cylindrical column of reaction material a layer of limestone is laid.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the reaction material 'in the form of lime and coal existing briquettes is used.

6. The method according to any one of the claims 1 to 5 ,. ' characterized in that the oxygen temperature-limiting agents, such as B. carbonic acid # and / or water vapor are added.

7. Procedure according to Claim 1, 2, 3, 5 or '6, characterized in that it is using' corresponding Starting mixtures for the production of other carbides, such as. B. silicon carbide is used.

8. The method according to claims 1 to 3 and 6 for the production of metal alloys, such as. B. iron-tungsten alloys, characterized in that the alloys to be produced corresponding mixtures are fed to the reaction furnace. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 143 872, 195 189; French Patent No. 1036 208; Austrian Patent No. 1,140; British Patent No. 8,311, dated 18.99; R. Tau ssig: "Die Industrie des Kalziumkarbids", Halle, 1930, pp. 12 to 21.