Ofen zur ununterbrochenen Gewinnung von metallischem Magnesium durch thermische Reduktion. Gegenstand des schweizerischen Patentes Nr. 173459 ist ein Verfahren zur ununter brochenen Gewinnung von Magnesium aus magnesiahaltigen Stoffen, zum Beispiel Do- lomit, bei dem die Reduktion unterhalb des Schmelzpunktes des Reaktionsrückstandes in einem Drehrohrofen erfolgt.
Gemäss einer der dort beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens ist vorgesehen, den Drehrohr öfen von aussen zu beheizen und das ab destillierende Magnesium auf einem fest stehenden, wassergekühlten Eisenrohr nieder zuschlagen, das in den sich drehenden Muf- felofen hineinragt.
Bei der Ausführung im technischen Mass-
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be <SEP> hat <SEP> sich <SEP> gezeigt, <SEP> dass <SEP> dieser <SEP> Anordnung
<tb> 1 <SEP> Nachteile <SEP> anhaften. <SEP> Die <SEP> Aussen -des <SEP> Drehrohrofens <SEP> erweist <SEP> sich angesielitW cler für die Reaktion benötigten Temperataren von 1200 bis 1500 C als schwieig und wärmetechnisch ungünstig. Die Einführung der Beschickung, sowie der Austrag der festen Reaktionsrückstände er fordert bei der kontinuierlichen Darstellung von Magnesium,
die unter völligem Luftab- schluss vor sich gehen muss, im Drehrohr ofen zahlreiche bei der hohen Arbeitstempe ratur zuverlässig wirksame Dichtungen, die im Grossbetriebe nur schwierig zu beherr schen sind und eine ständige Quelle von Be triebsstörungen bilden. Ähnliche Schwierig keiten ergeben sieh für die Abführung der entwickelten Magnesiumdämpfe zur Kon densation.
Anderseits ist im schweizerischen Patent Nr. 179504 vorgeschlagen worden, bei der Reduktion von magnesiahaltigen Rohstoffen durch Reduktionsmittel wie Calciumcarbid, Silicium, Aluminium und ähnliche, die Er hitzung des Reaktionsgemisches unmittel bar durch strahlende Wärme zu bewirken, indem das Reduktionsgemisch fortlaufend an Wärmestrahlungselementen vorübergeführt wird.
Der Versuch, .diese Arbeitsweise auf den Drehrohrofen zu übertragen und damit wenigstens die wärmetechnisch ungünstige Aussenbeheizung zu vermeiden, stösst inso fern auf Schwierigkeiten, als die folgerich tige Anordnung der Wärmestrahlungsele- mente in der Achse des Ofens der Länge des letzteren, und damit auch seiner Leistung eine obere, dem grosstechnischen Bedürfnis noch nicht genügende Grenze setzt.
Hierzu kommt, dass das Reaktionsgut, insbesondere bei gelegentlicher Krustenbildung, zum Teil von dem sich drehenden Ofen mit hochge führt wird und beim Niederfallen die me chanisch empfindlichen und gegebenenfalls auch chemisch reaktionsfähigen Wärme strahlungselemente beschädigen kann.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass für die kontinuierliche Förderung des Reaktionsgutes in einem Drehrohrofen nicht erforderlich ist, dass das Drehrohr vollständige Umdrehungen macht, -und dass es vielmehr für diesen Zweck ge nügt, wenn der Ofenmantel um seine Achse pendelnde Bewegungen ausführt. Beschränkt man sich aber hierauf, so wird die Gefahr einer Beschädigung der im Ofen selbst an geordneten und am Mantel des Rohres be festigten Wärmestrahlungselemente durch herabrieselnde Beschickung vermieden; ins besondere wenn sie erheblich oberhalb der Ofenachse, etwa im Scheitelraum des Dreh ofenrohres, angeordnet sind.
Gleichzeitig ist auch die Möglichkeit geschaffen, unter Aus schaltung gegeneinander bewegter Dich tungs- bezw. Kontaktflächen die Zuführung der Beschickung, und gegebenenfalls auch den Austrag der Reaktionsrückstände, durch biegsame, den pendelnden Bewegungen des Ofens folgendeZwischenstückevorzunehmen, und auch den Heizstrom durch einfache Ka bel zuzuführen. Einer beliebigen Vergrösse rung des Ofens steht nichts im Wege. Der Raum für die Kondensation des abdestillie- renden: Magnesiums wird dabei zweckmässig als mit .dem Ofenraum fest verbundene Ver längerung desselben ausgebildet.
Aus ihm kann das angesammelte Metall von Zeit zu Zeit gegebenenfalls unter vorübergehendem Stillsetzen der Ofenbewegung, entfernt wer den. -.
Es hat sich gezeigt, dass bei der Pendel bewegung des Ofens infolge der Reibung des zweckmässig brikettierten Reaktionsgemisches an den Ofenwänden die seitliche Amplitude der Beschickung gegenüber dem Ausschlag winkel des Ofens etwas zurückbleibt, so dass für den letzteren Ausschlagwinkel von <B>60'</B> bis <B>90'</B> angewendet und trotzdem die Heizelemente über einen Sektor von etwa 60 vom .Scheitelpunkt des Ofens aus ver teilt werden können, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung derselben durch die sich bewegende Reaktionsmasse besteht.
Im Gegensatz zum normalen Drehofen, bei dem angesichts der geforderten Gasdich tigkeit eine achsial.e Einführung des: Be schickungsgutes zur Notwendigkeit wird, besteht bei dem vorliegenden Ofen die Mög lichkeit, ,das Beschickungsgut an beliebiger geeigneter Stelle des Ofens einzuführen. Zweckmässig ist es beispielsweise, die Zu trittsöffnung für das Gut in dem der Hei zung gegenüberliegenden Sektor des Ofen querschnittes anzuordnen. Dadurch kann man eine etwa störende Staubbildung bei der Materialzufuhr vermeiden.
Durch den Fortfall aller gegeneinander bewegten Abdichtungsflächen ist nicht nur der Abschluss des Reaktionsraumes gegen die Atmosphäre wesentlich vereinfacht, sondern auch die Möglichkeit gegeben, im Bedarfs falle bei Anwesenheit eines inerten Gases (zum Beispiel Wasserstoff), den Ofen auch mit Unterdruck zu betreiben, um dabei das Magnesium schon bei niedrigeren Arbeits temperaturen zu gewinnen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs- beispiel des Ofens schematisch wiedergege- ben, und zwar stellt Fig. 1 einen Längs- schnitt des Ofens, Fig. 2 einen Querschnitt desselben dar. In den Fig. 3 bis 5 ist die Lage der Beschickung des Ofens in verschie denen Bewegungsphasen des letzteren darge stellt unter der Annahme, dass der natürliche.
Böschungswinkel der Beschickung etwa 45 beträgt.
In der Zeichnung ist 1 der rohrförmige Reaktionsraum, dem das Beschickungsgut durch die Schleusenkammer 2, den bieg samen Schlauch 3 und das Zuführungsrohr 4, das am untern Rande der Stirnseite des Reaktionsraumes mündet, zugeführt wird. Im obern Scheitelteil des Reaktionsraumes sind die Heizspiralen 5 befestigt, während der Strom durch die Zuleitungen 51 und 52 radial zugeführt wird.
Unter der Einwir kung der von diesen; Heizelementen ausge strahlten Hitze findet eine Reduktion der magnesiumhaltigen Rohstoffe und Abdestil- lation des Magnesiums durch die in der an dern Stirnseite des Reaktionsraumes ange ordnete Offnung 6 in den Kondensations- raum, 7 statt, wo die Dämpfe in an sich be kannter Weise zu flüssigem Magnesium kon densiert werden.
Das letztere -wird durch das Stichloch 8 von Zeit zu Zeit abgelassen, während die festen Reaktionsrückstände durch das Rohr 9 und den biegsamen. Schlauch 10, der an seinem untern Ende mit einer Schleusenkammer (nicht wiedergege ben) versehen ist, ausgetragen werden. Soll die Reaktion unter Anwendung einer indif ferenten Atmosphäre durchgeführt werden, so wird ein inertes Gas (beispielsweise Was serstoff) bei 11 der in den Ofen eintretenden Beschickung zugeleitet, während für den Austritt oder Umlauf desselben im Konden sationsraum ein Ableitungsrohr 12 vorge sehen ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 ist in Fig. 3 der Ofen in einer gegenüber der Ruhestellung um<B>60'</B> nach links ausge schwenkten Stellung gezeichnet. Dabei bil det die Oberfläche des Beschickungsgutes A-B einen Böschungswinkel von etwa 45 , befindet sich also noch in ausreichender Ent fernung von den Heizelementen. Wird der Ofen nunmehr gemäss Fig. 4 in seine Mittel lage zurückgeschwenkt. so verändert das Be schickungsgut seine Lage in bezug auf die Ofenwandung zunächst nicht.
Wird endlich nunmehr gemäss Fig. 5 der Ofen um 60 nach rechts aus seiner Ruhestellung ausge schwenkt, so würde das Beschickungsgut bei Beibehaltung der in Fig. 3 wiedergegebenen Lage in die (punktiert bezeichnete) Linie A-B zu liegen kommen. Da. der Böschungs winkel jedoch 45 beträgt, geht es in die durch die Linie C-D angedeutete Lage über, in der es ebenfalls noch in genügendem Abstand von den Heizelementen ist.