DE1022196B

DE1022196B - Process for the production of calcium carbide

Info

Publication number: DE1022196B
Application number: DEST10219A
Authority: DE
Inventors: Sieds Koopal; Willem Van Loon
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1954-08-18
Filing date: 1955-08-10
Publication date: 1958-01-09

Description

Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid aus einem an Kohlenstoff reichen, festen Brennstoff, beispielsweise Koks, und einem calciuinoxydhaltigen Material, beispielsweise Kalk oder Kalkstein, in einem Ofen, in der Weise, daß die für die endotherme Carbidbildung erforderliche hohe Temperatur und die benötigte Wärme durch Verbrennung eines Teils des festen Brennstoffs tn;ttels eines sauerstoffhaltigen Gebläsewindes erzeugt werden, während sich der restliche Teil des Brennstoffs an der eigentlichen Carbidbildung beteiligt, wobei die bei der Verbrennung und Carbidbildung ent-5tandenen Gase aus dem oberen Teil des Ofens, die gebildete Carbidschmelze aus dessen unterem Teil abgeführt werden.Process for Making Calcium Carbide The invention relates to a process for the production of calcium carbide from a carbon-rich one, solid fuel, such as coke, and a calcium oxide-containing material, for example lime or limestone, in a furnace, in such a way that the for the endothermic carbide formation required high temperature and the required heat through Combustion of part of the solid fuel by means of an oxygen-containing one Fan wind are generated while the remainder of the fuel is on involved in the actual carbide formation, which is involved in combustion and carbide formation gases from the upper part of the furnace, the carbide melt formed the lower part of which is discharged.

Es war bisher üblich, den Brennstoff und den kalkhaltigen Zuschlag entweder als Gemisch oder getrennt in den oberen Teil des Ofens einzubringen, wobei das Beschickungsmaterial in Richtung auf die Feuerung zu i.m Gegenstrom zu den heißen Verbrennungsgasen geführt wird. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch, daß die aufsteigenden, sehr heißen Verbrennungsgase eine Verdampfung der calciumhaltigen Bestandteile bewirken; selbige sublimieren dann -n höherliegende, mithin kältere Stellen der über der Feuerung vorhandenen Brennstoffschicht. wodurch Brückenbildung und Verstopfung auftritt. Bei elektrischen Widerstandsöfen versucht man, das Leitendwerden der Ofensohle und dadurch den Kurzschluß durch die Sohle zu verhindern, indem man von oben und gleichzeitig zwischen den Elektroden der verschiedenen Pole den Ofen durch den Boden beschickt, damit eine verhältnismäßig kalte Schicht des Beschickungsmaterials auf der Ofensohle geschaffen wird.It was previously common to use the fuel and the calcareous aggregate to be introduced either as a mixture or separately into the upper part of the furnace, whereby the feed material in the direction of the furnace to i.m countercurrent to the hot Combustion gases is led. The disadvantage of this process, however, is that the rising, very hot combustion gases evaporate the calcium-containing ones Cause constituents; These then sublimate -n higher lying, therefore colder ones Place the fuel layer above the furnace. thereby bridging and constipation occurs. With electric resistance furnaces one tries to become conductive the furnace sole and thereby prevent the short circuit through the sole by from above and at the same time between the electrodes of the different poles the furnace fed through the bottom, so a relatively cold layer of the feed material is created on the oven sole.

Um die Brückenbildung und das Verstopfen des Ofens durch sich in den kälteren Ofenzonen absetzende sublimierende Bestandteile des Beschickungsinaterials zu verhindern, wird erfindungsgemäß ein Ofen verwendet, der mit einer nach dem Unt:erschubprinzip arbeitenden Vorrichtung ausgestattet ist, die an einer unterhalb der Ebene der Mündungen der Windformen liegenden Stelle mündet und mittels dieser Vorrichtung wird das calciumoxydhaltige Material in den Ofen eingeführt.In order to avoid bridging and clogging of the oven by getting into the subliming constituents of the feed material which settle in colder furnace zones to prevent, a furnace is used according to the invention, which is based on the principle of submission working device is equipped at a below the level of the mouths the place lying in the wind forms and by means of this device the calcium oxide-containing Material introduced into the furnace.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß - im Gegensatz zu dem bereits bekannten Verfahren -Calciumcarbid mit gutem Erfolg hergestellt werden kann, wenn man den kalkhaltigen Zuschlag, dem gegebenenfalls eine geringe Menge kohlenstoffhaltigen Materials beigegeben sein kann, auf eine solche Weise in den Reaktionsraum einbringt, daß dieser kalkhaltige Zuschlag und die von der Verbrennung herrührenden Gase nicht miteinander in Berührung treten. Es wurden durch diese Maßnahme die obenerwähnten Schwierigkeiten völlig beseitigt, und es ergab sich weiterhin, daß die durch die Verbrennung in der Feuerzone erzeugte, durch Strahlung nach der Carbidbildungszone transportierte Wärme quantitativ ausreicht, um eine schnelle, fast völlige Umsetzung der zugesetzten kalkhaltigen Bestandteile in Calciumcarbid zu bewirken.Surprisingly, it was found that - in contrast to that already known processes -Calcium carbide can be produced with good success if the calcareous surcharge, which may contain a small amount of carbonaceous Material can be added, introduces it into the reaction chamber in such a way that that this calcareous surcharge and the gases from the combustion are not come into contact with each other. By this measure, the above-mentioned ones became Difficulties completely eliminated, and it continued to be found that by the Combustion in the fire zone caused by radiation after the carbide formation zone The amount of heat transported is sufficient for rapid, almost complete implementation to effect the added calcareous constituents in calcium carbide.

Bekanntlich entstehen bei der bei verhältnismäßig hohen Temperaturen stattfindenden Carbidbildung heiße Gase, deren Wärmeinhalt man mit Erfolg in der Weise auswerten kann, daß man ihn zur Erzeugung brennbarer Gase verwendet. Zu diesem Zweck kann man oberhalb der Feuerung des Generatorofens Dampf oder Kohlensäure einblasen, um mit einem Teil der Koksbeschickung diesen Dampf in Wasserstoff und Kohlenmonoxyd umzusetzen.It is well known that occur at relatively high temperatures Carbide formation taking place is hot gases, the heat content of which can be successfully used in the Wise can evaluate that it is used to generate flammable gases. To this Purpose you can blow steam or carbon dioxide above the furnace of the generator furnace, to convert this vapor into hydrogen and carbon monoxide with part of the coke charge to implement.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Längsschnitte von zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtungen.1 and 2 show longitudinal sections of the implementation of the invention Process suitable devices.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 besitzt einen Ofenraum 1, der an seinem Oberteil mit einer die Zufuhr von Brennstoff ermöglichenden Füllschleuse 1 a ausgestattet ist. An seiner Unterseite ist er finit einer Vorrichtung 2 ausgestattet, die ermöglicht, ihn nach dein Unterschubprinzip mit 1calkreichem Material zti beschicken. In der Wand des Ofens sind Windformen 3 zum Einleiten eines sauerstoffreichen Gebläsewindes kreisförmig angeordnet. Oberhalb dieser Windformen ist - in geringem Abstand von diesen -eine Reihe von in der Ofenwand ebenfalls kreisförmig angeordneten Rohren 4 vorhanden, die das Einleiten eines endothermen Vergasungsmittels, beispielsweise Dampf oder Kohlendioxyd, ermöglichen. Weiterhin sind vorhanden: ein Gasauslaß 5, über den das erzeugte Gas entweichen kann und eine Abstichöffnung 6, durch die die Carbidschmelze abgestochen werden kann.The device according to FIG. 1 has a furnace chamber 1, which at his Upper part equipped with a filling lock 1 a which enables the supply of fuel is. On its underside it is finitely equipped with a device 2 which enables Charge it with lime-rich material according to your sub-feed principle. In the On the wall of the furnace are tuyeres 3 for introducing an oxygen-rich blower wind arranged in a circle. Above this Wind forms is - in minor Distance from these - a row of also arranged in a circle in the furnace wall Pipes 4 are present, the introduction of an endothermic gasification agent, for example Steam or carbon dioxide. There are also: a gas outlet 5, Via which the gas generated can escape and a tap opening 6 through which the Carbide melt can be tapped.

Die Speisung der Vorrichtung 2 mit dein kalkhaltigen Material erfolgt über eine Leitung 8 aus einem Bunker 8a. Der Transport des über besagte Leitung zugeleiteten -Materials zum Ofenraum erfolgt über eine weitere Leitung 7, die gegebenenfalls finit Röhren 7a ausgestattet sein kann.The device 2 is fed with the calcareous material via a line 8 from a bunker 8a. The transport of the via said line Material fed to the furnace chamber takes place via a further line 7 which, if necessary finite tubes 7a can be equipped.

Der eigentliche Unterschubmechanismus besteht ;in> einem hydraulischen Aufdruckzylinder 9, (ler finit einem Kolben 10 verbunden ist, der im Zylinder 11 hin- und herbewegt wird. Der Zylinder ist um eine waagrechte Welle 12 schwenkbar, sein oberes Ende trägt einen fest mit ihm verbundenen halli@crei@-förmigen Schieber 13.The actual pushing mechanism consists in> a hydraulic one Imprint cylinder 9, (ler finitely connected to a piston 10, which is in the cylinder 11 is moved back and forth. The cylinder can be pivoted about a horizontal shaft 12, its upper end carries a halli @ crei @ -shaped slide firmly connected to it 13th

Mittels des hydraulisch betriebenen Kolbens 14 kann der Zylinder 11 hin- und herbewegt werden, und zwar derart, daß er in einer seiner äußersten Stellungen an die Leitung 8 anschließt, wobei >ich der Kolben 10 gleichzeitig in seiner tiefsten Stellung befindet und der Schieber 13 die Leitung 7 sperrt. Der Zylinder 10 füllt sich dann mit dem kalkreichen Material, schwenkt anschließend zurück, und zwar so, daß der Schieber 13 die Leitung 8 sperrt. Der Zylinder 11 schließt in diesem Falle an die Leitung 7 an, worauf der Kolben 10 die Füllung aus dem Zylinder 11 in die Leitung 7 drückt.By means of the hydraulically operated piston 14, the cylinder 11 be moved to and fro, in such a way that it is in one of its extreme positions connected to the line 8, where> I the piston 10 at the same time in its deepest Position is and the slide 13 blocks the line 7. The cylinder 10 fills then with the lime-rich material, then swings back, in this way, that the slide 13 blocks the line 8. The cylinder 11 closes in this case to the line 7, whereupon the piston 10 the filling from the cylinder 11 in the Line 7 pushes.

Die Vorrichtung gemäß Fig.2 zeigt den Ofentyp der Fig. 1 allein, der Ofen ist in diesem Falle mit einem andersartigen Unteirschubmechanismus ausgestattet.The device according to FIG. 2 shows the furnace type of FIG. 1 alone, the In this case, the oven is equipped with a different type of sliding mechanism.

Der -Mechanismus besteht hier aus einem Gehäuse 11a, das um eine senkrechte Welle zu rotieren vermag. In diesem Gehäuse sind zwei oder mehrere Zylinder 13a angebracht. Dieses auf Kugeln gelagerte Gehäuse läßt sich durch Betätigung des Schneckengetriebes 17 ohne Mühe drehen.The mechanism here consists of a housing 11a around a vertical Shaft is able to rotate. In this case, there are two or more cylinders 13a appropriate. This housing, which is mounted on balls, can be opened by actuating the worm gear Turn 17 without effort.

In jedem der Zylinder 13a- befindet sich ein mittels eines hydraulischen Aufdruckzylinders 15 b auf- und abwärts bewegbarer Kolben 14a.In each of the cylinders 13a there is one by means of a hydraulic one Imprint cylinder 15 b upwardly and downwardly movable piston 14a.

Der hydraulische Aufdruckzylinder wird mit Öldruck betrieben, der von einer in der Mitte des Gehäuses 11a angebrachten Ölpumpe 15a geliefert wird.The hydraulic impression cylinder is operated by oil pressure, which is a mounted oil pump 15a supplied from a in the center of the housing. 11

Der Unterschubmechanismus ist derart beschaffen, daß, sofern sich der eine Zylinder 13a unterhalb des Bunkerraums 10u befindet, sich der ihm gegenüberliegende Zylinder unterhalb des äußeren Endes 16 der Preßleitung 7 befindet.The pushing mechanism is such that, if one cylinder 13a is located below the bunker space 10u, the one opposite it The cylinder is located below the outer end 16 of the press line 7.

Der Unterschubmechanismus arbeitet wie folgt: Aus einem Bunker 8a. wird der Bunker 10a über eine Schnecke 9a regelmäßig mit kalkreichem Material ,effillt. Aus dem Bunker 10a tritt (las Material in den iiiit 13u bezeichneten Zylinder ein. Der in die@ein 7vliiider 13a bewegbare Kolben 14a steht dann in ,einer tiefsten Stellung: @tu> dein anderen Zvlinder. (ler ,ich iiitnniehr unter der Öffnung der Leitung 7 be- findet, hat der Kolben die Füllung bereits in die Leitung 7 hineingedrückt. Durch Drehung des Gehäuses wird anschließend der gefüllte Zylinder unter die Öffnung der Leitung 7 und der leere Zylinder unter die Mündung des Bunkers 10u gesteilt, worauf der gefüllte Zylinder wieder entleert wird, der andere Z_@linder .ich wieder füllt u.w.The pushing mechanism works as follows: From a bunker 8a. the bunker 10a is regularly effilled with lime-rich material via a screw 9a. From the bunker 10a comes (read material into the cylinder marked 13u. The piston 14a, which can be moved into the a 7vliiider 13a, is then in the lowest position: @tu> your other cylinder line 7 is loading, the piston has pushed the filling already in the line. 7 by rotating the housing of the filled cylinder at the opening of the conduit 7 and the empty cylinder under the mouth of the hopper is subsequently died approaches 10u, whereupon the filled cylinder again is emptied, the other Z_ @ linder .ich fills again and so on

Uin zu verhüten. ciaß aus dein Ofen über die Leitun- i und üffnung 16 durch die Beschickungsvorrichtung Gase entweichen. ist das Gehäuse lla mit einem Wasserverschluß 18 versehen.To prevent uin. Ciaß out of your stove through the duct and opening 16 gases escape through the charging device. is the housing lla with a Water seal 18 provided.

E. können dein kalkreichen Material zu dessen Vorerwärinung warme Gase über die Röhre 7a zugeleitet werden. Ist das durch die Unterschubvorrichtung dein Ofen zuzuführende Material mit Brennstoff untermischt, so kann die Vorerwärmung in der Weise stattfinden, daß man den in dem betreffenden Material vorhandenen Brennstoff finit Luft oder Sauerstoff, die bzw. den man über die Röhre 7a zutreten läßt, verbrennt.E. You can warm your lime-rich material to preheat it Gases are fed through the tube 7a. Is that through the pushing device The material to be fed into the furnace is mixed with fuel, so that the preheating can take place take place in such a way that the fuel present in the material in question finite air or oxygen, which is allowed to enter through the tube 7a, burns.

Um sich mit einem verhältnismäßig niedrigen Prefldruck ini Zuleitungsrohr 7 begnügen zu können. setzt man der Beschickung im Funker 8a ein Schmiermittel. z. B. 1 bis 29/a Graphit, zu.To deal with a relatively low pre-pressure in the supply pipe 7 to be satisfied. a lubricant is added to the feed in radio operator 8a. z. B. 1 to 29 / a graphite, too.

Claims

PATENT CLAIM: Learned about the production of calcium carbide from a carbon-rich, solid fuel, for example coke, and a calcium carbonate oxide-containing material, for example lime or limestone, in a furnace in this way. that the required temperature and the heat required for the endothermic carbide formation are produced by burning part of the solid fuel by means of an oxygen-containing blower wind, while the remaining part of the fuel takes part in the actual carbide formation, and those arising from combustion and carbide formation Gases from the upper part, the carbide melt, are discharged from the lower part of the furnace, characterized in that using a device operating according to the push-in principle, which opens at a point below the level of the mouths of the tuyeres. equipped furnace introduces the calcium oxide-containing material into the furnace by means of this device. Considered publications: German patent specification No. 223 509.