Verfahren zur Herstellung von Kalkstiehstoff. Der Einfluss der Verdünnung auf den Reaktionsverlauf bei der Herstellung von Kalkstickstoff ist bekannt und beschrieben, beispielsweise in den. .Schweizer Patenten Nr. 102141 und 1,844471. Bei allen, bekann- ten Verfahren wird das:
zu azotierende Kar bid mit einem inerten Verdünnungsmittel, vorzug>#.veise mit fertigem KalksticAtoff, vermischt und diese Mischung in den Azo- tierofen eingetragen,
oder wenn Karbid und Verdünnungsmittel voneinander getrennt in .den Ofen kommen, wird die Mischung der beiden Komponenten direkt am Ofeneingang vorgenommen. Das Verdünnungsmittel wird meistens in -kaltem Zustand zu .dem Karbid zugegeben.
Zweck .der V Verdünnung ist eine meclia- nisehe Trennung der Karbidteilchen von einander, um ,
deren Zusammenbacken bei hohen und höchsten Reaktionstemperaturen zu verhindern und umdauernd eine genü gende Abkühlung des Karbides bei diesen Temperaturen zu erreichen. Das zugegebene Verdünnungsmittel soll d@urch Absorption von Wärme die Üibersehreitimg der Höchst- temperatur verhindern.
Diese Kühlung durch das Verdünrnungsmittel an den Stellen höeh- ster Temperatur ist jedoch gering. Denn da .das Verdünnungsmittel immer dieselbe Tem peratur :
hat wie das reagierende Karbid, kann es Wärme nur in dem Masse aufnehmen, in dem e' sich weiter erhitzt. An den Stellen lebhafter Reaktion kann nun schon eine nur geringe Temperatursteigerung von wenigen Graden die Masse
zum Zusammensintern bringen. Bei dieser .geringen Temperatur- spanne vermag das Verdünnungsmittel aber nur eine g.aringe Wärmemenge aufzunehmen, während tlie Reaktion, bezw. die freiwerdende Wärme, bei hohen Temperaturen sich ausser ordentlich schnell steigert. Dadurch .isst also ,da,
wo die @Stezgerimg der Wärmeentnvi:ck- l.ung amgrössten ist, die Kühlung durch das Verdünnungsmittel relativ am geringsten,.
Anders ,dagegen liegen die Verliältnisse an der Eingangsseite des Ofens. Auch bei Verwendung heissen Verdünnungsmaterials. ist die Eingangstemperatur immer entsprechend der zugegebenen Karbidmen.ge wesentlich niedriger als die Höchsttemperatur in der Ofenmitte. Das verdünnte Karbid muss also eine Temperaturzone
von mehreren hundert Grad durchlaufen, um auf volle Reaktions- gescliwindiomkeit zu kommen, und dabei auch das Verdünnung:amateizal aufheizen.
Karbid und Verdünnungsmittel verbrauchen solange Wü.rme, bis die mit der Temperatur steigende Reaktionswärmi.e .des Karbides ausreielit, die Temperatur :
der Mischung entsprechend der Durchsatzgeszliwindigkeit Lind dem Tempe raturanstieg zu steigern. Es ist einleuchtend, dass ein reines Karbid leichter in Reaktion kommt als ein verdünntes Karbid. Das Ver dünnungsmittel verzögert also den Eintritt rler Reaktion.
Für die Praiis ist es aber erwiinsclit. ohne ausserhalb .des Ofens angebrachte, um ständliche, variable Heiz- oder Külilma.ss.riali- men, vor allem ohne fremde: Wärmezufuhr, den Ofenbetrieb aufrecht zu erhalten und le diglich. durch Variation der im Innern des Ofens stattfindenden Vorgänge die Reaktion zu leiten.
Diese Aufgabe ist durch die Ver fahren der oben genannten Schweizer Patente gelöst, :doch nur für Karbid von bestimmter Körnung. Bei Versuchen, dieses Verfahren zur Verarbeitung grösserer Staubmengen z u benutzen, haben sich die oben angeführten Schwierigkeiten herausgestellt.
Es hat sieh n,un.gezeigt, dass ganz .andere Reaktionsbedingungen vorliegen, wenn ,da,s Verdünnungsmittel erst dort zu dem Karbid gegeben wird, wo ,die Reaktion schon ,so weit fortgeschritten ist, dass sie übersch,iissige Wärme entwickelt. Das Karbid, welches die üblichen Katalysatoren enthalten kann,
tritt bei diesem Verfahren unverdünnt in den Ofen ein und wird von der Reakti.onszono her durch. strahlende Wärme aufgeheizt. Erst wenn .die Reaktion übersehüs sige '@Värme er zeugt und .die Temperatur schnell anzustei gen droht, wird das Verdünnungsmittel zu-
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gegeben.
<SEP> M <SEP> a.n <SEP> hat <SEP> es <SEP> .dabei <SEP> in <SEP> ,der <SEP> 1-fand,
<tb> Teniperatur <SEP> und <SEP> Menge <SEP> des <SEP> Verdünnungs mittels <SEP> so <SEP> zu <SEP> bemessen, <SEP> dass <SEP> Verdünnungs grad <SEP> und <SEP> \V:irrneentzug <SEP> der <SEP> jeweiligen <SEP> -Real-,
<tb> tions@b@oschwindi,gkeit <SEP> anbepass.t <SEP> sind.
<tb>
Gegenstand <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> ist <SEP> also <SEP> ein
<tb> Verfahren <SEP> zur <SEP> .kontinuierlichen <SEP> Herstellung
<tb> von <SEP> Kalkstickstoff <SEP> durch <SEP> Azoticrung <SEP> von
<tb> Calciuinl;arbirl <SEP> in <SEP> Gegenwart <SEP> von <SEP> Verdün nungsmitteln <SEP> und <SEP> unter <SEP> dauernder <SEP> Bewegung
<tb> des <SEP> Reaktionsgutes, <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet,
<tb> dass <SEP> das <SEP> .Verdünnungsmittel <SEP> zu <SEP> dem <SEP> gemahle nen <SEP> Karbid <SEP> erst <SEP> dann <SEP> zud <SEP> geixn <SEP> wird, <SEP> wenn
<tb> das <SEP> Karbid <SEP> sich <SEP> schon <SEP> in <SEP> lebhafter <SEP> Reaktion
<tb> befindet, <SEP> und <SEP> -dass <SEP> Menge <SEP> und <SEP> Temperatur
<tb> des <SEP> Verdünnungsmittels <SEP> dem <SEP> -,lnstieg <SEP> der
<tb> Reaktionsgeselnvindibkeit <SEP> dadurch <SEP> angepasst
<tb> werden,
<SEP> da.ss <SEP> man <SEP> um <SEP> :so <SEP> mehr <SEP> Verdünnungs mittel <SEP> zugibt <SEP> und <SEP> die <SEP> Temperatur <SEP> des <SEP> Ver dünnungsmittels <SEP> um <SEP> so <SEP> niedriger <SEP> wählt, <SEP> je
<tb> stärker <SEP> der <SEP> Anstieg <SEP> der <SEP> Real#.tionsgeschwin di.gkeit <SEP> ist.
<tb>
Die <SEP> Zugabe <SEP> des <SEP> Verdiinnungsmittel" <SEP> kann
<tb> von <SEP> der <SEP> Eingangs- <SEP> oder <SEP> Ausgangsseite <SEP> her
<tb> erfolgen, <SEP> zweckmässig <SEP> von <SEP> beiden <SEP> Seiten
<tb> <B>gleichzeitig.</B> <SEP> Das <SEP> IlinelnSClil.eudern <SEP> des <SEP> Ver dünnunhsmittels <SEP> in <SEP> die <SEP> Reaktionszone <SEP> erfolgt
<tb> am <SEP> besten <SEP> durch <SEP> Förderung <SEP> mit <SEP> dem <SEP> zur
<tb> Realaioii <SEP> benötigten <SEP> Stieil;s@toff <SEP> nach <SEP> Art <SEP> .der
<tb> normalen <SEP> pneu <SEP> mati;sclien <SEP> Fördermethoden.
<tb> Die <SEP> Reichweite <SEP> des <SEP> Verdiinnungsmittels <SEP> wird
<tb> durch <SEP> den <SEP> Drucl:
<SEP> des <SEP> Förderstrohs <SEP> toffes <SEP> und
<tb> die <SEP> Rielitung <SEP> des <SEP> in <SEP> den <SEP> Ofen <SEP> ragenden <SEP> Endes
<tb> der <SEP> Förderleitung <SEP> bestimmt. <SEP> Wird <SEP> für <SEP> die
<tb> Az.otierunb <SEP> ein <SEP> I.mbid <SEP> verwandt, <SEP> das <SEP> auch
<tb> gröi.iero <SEP> p,estandteile <SEP> enthält, <SEP> so <SEP> ist <SEP> es <SEP> Zweck mällig, <SEP> das <SEP> Fertigprodukt <SEP> über <SEP> eine <SEP> Sieht laufen <SEP> zii <SEP> lassen. <SEP> und <SEP> die <SEP> Ver dri.nnung <SEP> für <SEP> Ofen <SEP> vorwiegend <SEP> mit <SEP> den <SEP> feinen
<tb> Anteilen <SEP> vorzunehmen, <SEP> weil <SEP> das <SEP> feine <SEP> Ma terial <SEP> infolge <SEP> seiner <SEP> grösseren <SEP> Oberfläche
<tb> stärker <SEP> v(yi-diinnen:d <SEP> \virkt <SEP> als <SEP> das <SEP> grobe. <SEP> Bei
<tb> ilie:
sei, <SEP> Verdünnungsweise <SEP> wird <SEP> auch <SEP> die <SEP> sonst
<tb> zur <SEP> Aushil.dung <SEP> einer <SEP> sogenannten <SEP> Tempera tür.@pit.zc#, <SEP> neigende <SEP> Hauptazotierungszone <SEP> in
<tb> die <SEP> L:inge <SEP> gezogen. <SEP> und <SEP> damit <SEP> die <SEP> Haupt real;t.ion. <SEP> über <SEP> einen, <SEP> ,grösseren <SEP> Raum <SEP> verteilt.
<tb> Es <SEP> ist. <SEP> so <SEP> möglich, <SEP> die <SEP> Ofentypen <SEP> länger <SEP> zu bauen als nach. den alten Verfahren und da durch .grössere Leistungen pro Ofeneinheit zu erzielen.
Bei dieser Azotierungsart ist man unab hängig von :der Mahlfeinheit des Karbides, denn derselbe Temperaturanstieg, ,der bei den Verfahren gemäss ,den:
beiden oben genannten Schweizer Patenten .durch geeignete Wahl der Körnung infolge -der mit wachsender Korngrössie verzögerten Reaktionsges,chwin- digkeit erzielt wird,
wind bei dem. neuen Verfahren durch einen der jeweiligen Reak- tionsigeschwindigkeit angepassten Verdün nungsgrad erreicht. Durch die Variations möglichkeit der Menge des:
Verdünnungs- mittels ist man in der Lage, den Ofengang weit schneller beeinflussen zu können, als durch Variieren der .Stickstoffmenge. Die Stickstoffmenge kann nach dem neuen Ver fahren konstant gehalten werden, wäh rend sie bei ,den bekannten Verfahren. den Gang des Ofens mitbestimmt.
Der wesentliche Unterschied zwischen ,den Verfahren der beiden üben, erwähnten Sehweizer Patenten und dem neuen Verfahren liegt darin,
.dass die Regelung der bekannten Verfahren auch mit Hilfe chemischer Mass- nahmen durchgeführt wird (geeignete Kör- nun C und angepasste Stickstoffzufuhr),
wäh rend bei dem neuen Verfahren die rein me- chanische Massnahme einer der jeweiligen Azotiergeschwindigkeit angepassten Verdün nung allein ausschlaggebend ist.
Die Vorteile des neuen Verfahrens be- stehen in der Verwendungsmöglichkeit von Karbid in beliebiger Mahlfeinheit, in der schnellen Beeinflussung des Ofenganges und der dadurch erleichterten Ofenführung und in einerSteigerung .der Ofenleistung.
Man :kann die Umsetzung .zweckmässig in einem Dmehrohrofen bei Temperaturen, wie sie in der Schweizer Patentschrift Nr. 16.2141 angegeben sind, durchführen. Ausser staub- förmigem Karbid kann auch gekörntes Kar bid der Korngrösse von ungefähr 0;
3 mm bis etwa 4 mm verwendet werden, entweder allein oder im Gemisch mit staubförmigem Karbid. Als indifferentes Verdünnungsmittel können Materialien verwendet werden, die bei den Reaktionsbedingungen nicht mit dem Stick stoff und dem Karbid .sowie dem Endprodukt reagieren, beispielsweise Kalkstickstoff,
fer ner Kalk oder Magnesiumogyd.
Process for the production of limestone. The influence of the dilution on the course of the reaction in the production of calcium cyanamide is known and described, for example in the. Swiss patents No. 102141 and 1,844471. With all known procedures this will:
The carbide to be azotized is mixed with an inert diluent, preferably> #. or with ready-made calcium carbonate, and this mixture is added to the azo furnace,
or if carbide and diluent enter the furnace separately, the two components are mixed directly at the furnace inlet. The diluent is usually added to the carbide in the cold state.
Purpose of the V dilution is a mechanical separation of the carbide particles from one another in order to
to prevent their caking at high and very high reaction temperatures and to achieve sufficient cooling of the carbide at these temperatures. The added diluent is intended to prevent the maximum temperature from being exceeded by absorbing heat.
This cooling by the diluent at the points of the highest temperature is, however, slight. Because the thinner always has the same temperature:
like the reactive carbide, it can only absorb heat to the extent that e 'continues to heat up. At the points of lively reaction, only a slight increase in temperature of a few degrees can affect the mass
to sinter together. At this low temperature range, however, the diluent can only absorb a small amount of heat during the reaction or the heat released increases extremely quickly at high temperatures. So eats there
where the expansion of the heat dissipation is greatest, the cooling by the diluent is relatively least.
Different, on the other hand, the proportions are on the entrance side of the furnace. Even when using hot thinning material. the inlet temperature is always significantly lower than the maximum temperature in the middle of the furnace, depending on the amount of carbide added. The diluted carbide must therefore have a temperature zone
run through several hundred degrees in order to achieve full reaction closeness, and also the dilution: amateizal heating.
Carbide and diluent consume heat until the reaction heat of the carbide, which increases with temperature, is sufficient, the temperature:
to increase the mixture according to the throughput rate and the rise in temperature. It is evident that a pure carbide reacts more easily than a diluted carbide. The diluent thus delays the onset of the reaction.
But for the praiis it is desirable. without installed outside the furnace in order to maintain constant, variable heating or cooling measures, above all without external: heat supply, to maintain the furnace operation and only. directing the reaction by varying the processes taking place inside the furnace.
This task is solved by the process of the above-mentioned Swiss patents: but only for carbide of a certain grain size. Attempts to use this method for processing larger amounts of dust have revealed the difficulties listed above.
It has not shown that the reaction conditions are completely different if the diluent is only added to the carbide where the reaction has already progressed so far that it develops excess heat. The carbide, which can contain the usual catalysts,
In this process, it enters the furnace undiluted and is passed through by the reaction. radiant heat heated up. Only when the reaction generates excessive heat and the temperature threatens to rise rapidly is the diluent added.
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given.
<SEP> M <SEP> a.n <SEP> has <SEP> it <SEP>. Where <SEP> in <SEP>, which <SEP> found 1,
<tb> Teniperature <SEP> and <SEP> amount <SEP> of the <SEP> dilution using <SEP> so <SEP> to <SEP>, <SEP> that <SEP> degree of dilution <SEP> and <SEP> \ V: irrneentzug <SEP> of the <SEP> respective <SEP> -Real-,
<tb> tations @ b @ oschwindi, gkeit <SEP> Anbepass.t <SEP> are.
<tb>
The subject <SEP> of the <SEP> invention <SEP> is <SEP> that is <SEP> a
<tb> Process <SEP> for <SEP> .continuous <SEP> production
<tb> by <SEP> Calcium cyanamide <SEP> by <SEP> Azoticrung <SEP> by
<tb> Calciuinl; arbirl <SEP> in <SEP> presence <SEP> of <SEP> thinners <SEP> and <SEP> under <SEP> continuous <SEP> movement
<tb> of the <SEP> reaction product, <SEP> marked with <SEP>,
<tb> that <SEP> the <SEP> thinner <SEP> becomes <SEP> the <SEP> ground <SEP> carbide <SEP> first <SEP> then <SEP> becomes <SEP> <SEP> , <SEP> if
<tb> the <SEP> carbide <SEP> is <SEP> already <SEP> in <SEP> lively <SEP> reaction
<tb> is located, <SEP> and <SEP> -that <SEP> quantity <SEP> and <SEP> temperature
<tb> of the <SEP> diluent <SEP> the <SEP> -, entry <SEP> the
<tb> Responsiveness <SEP> thereby adjusted <SEP>
<tb> be,
<SEP> da.ss <SEP> man <SEP> by <SEP>: so <SEP> more <SEP> diluent <SEP> add <SEP> and <SEP> the <SEP> temperature <SEP> of the <SEP > Select thinner <SEP> by <SEP> so <SEP> lower <SEP>, <SEP> each
<tb> stronger <SEP> the <SEP> increase <SEP> the <SEP> real # .tionsgeschwin.gkeit <SEP> is.
<tb>
The <SEP> addition <SEP> of the <SEP> thinner "<SEP> can
<tb> from <SEP> of the <SEP> input <SEP> or <SEP> output side <SEP>
<tb> take place, <SEP> expediently <SEP> from <SEP> both <SEP> sides
<tb> <B> at the same time. </B> <SEP> The <SEP> IlinelnSClil.eudern <SEP> the <SEP> thinning agent <SEP> in <SEP> the <SEP> reaction zone <SEP> takes place
<tb> at <SEP> best <SEP> through <SEP> funding <SEP> with <SEP> the <SEP> for
<tb> Realaioii <SEP> required <SEP> style; s @ toff <SEP> according to <SEP> type <SEP> .der
<tb> normal <SEP> pneu <SEP> mati; sclien <SEP> funding methods.
<tb> The <SEP> range <SEP> of the <SEP> thinner <SEP> is
<tb> by <SEP> the <SEP> pressure:
<SEP> of the <SEP> conveyor straw <SEP> toffes <SEP> and
<tb> the <SEP> direction <SEP> of the <SEP> in <SEP> the <SEP> furnace <SEP> protruding <SEP> end
<tb> of the <SEP> delivery line <SEP> is determined. <SEP> If <SEP> is used for <SEP> the
<tb> Az.otierunb <SEP> a <SEP> I.mbid <SEP> used, <SEP> the <SEP> too
<tb> gröi.iero <SEP> p, estandteile <SEP> contains, <SEP> so <SEP> is <SEP> it <SEP> purpose due, <SEP> the <SEP> finished product <SEP> via <SEP> a <SEP> sees running <SEP> zii <SEP>. <SEP> and <SEP> the <SEP> dilution <SEP> for <SEP> furnace <SEP> mainly <SEP> with <SEP> the <SEP> fine ones
<tb> proportions <SEP>, <SEP> because <SEP> the <SEP> fine <SEP> material <SEP> due to <SEP> its <SEP> larger <SEP> surface
<tb> stronger <SEP> v (yi-diinnen: d <SEP> \ virkt <SEP> as <SEP> the <SEP> coarse. <SEP> with
<tb> ilie:
be, <SEP> Dilution <SEP> is <SEP> also <SEP> the <SEP> otherwise
<tb> for <SEP> temporary support <SEP> of a <SEP> so-called <SEP> tempera door. @ pit.zc #, <SEP> inclined <SEP> main azotation zone <SEP> in
<tb> the <SEP> L: inge <SEP> pulled. <SEP> and <SEP> thus <SEP> the <SEP> main real; t.ion. <SEP> distributed over <SEP> a, <SEP>, larger <SEP> room <SEP>.
<tb> It is <SEP>. <SEP> so <SEP> possible, <SEP> the <SEP> furnace types <SEP> longer <SEP> than after. the old methods and thereby. to achieve greater performance per furnace unit.
With this type of azotization, one is independent of: the grinding fineness of the carbide, because the same temperature rise, that is the case with the processes according to, the:
both of the above-mentioned Swiss patents through a suitable choice of grain size due to the delayed reaction rate with increasing grain size,
wind at that. new process achieved by a degree of dilution adapted to the respective reaction speed. By varying the amount of:
Diluent one is able to influence the furnace process much faster than by varying the amount of nitrogen. The amount of nitrogen can be kept constant according to the new process, while it rend in the known process. helps determine the course of the furnace.
The main difference between practicing the procedures of the two Swiss patents mentioned and the new procedure is
.that the regulation of the known processes is also carried out with the help of chemical measures (suitable granules now C and adapted nitrogen supply),
whereas with the new process the purely mechanical measure of dilution adapted to the respective azotization rate is the only decisive factor.
The advantages of the new process consist in the possibility of using carbide in any grinding fineness, in the rapid influencing of the furnace cycle and the resulting easier furnace operation and in an increase in furnace output.
The reaction can be conveniently carried out in a multi-tube furnace at temperatures such as those specified in Swiss Patent No. 16.2141. In addition to powdery carbide, grained carbide with a grain size of approximately 0;
3 mm to about 4 mm can be used, either alone or in admixture with powdered carbide. Materials that do not react with the nitrogen and the carbide or with the end product under the reaction conditions, for example calcium cyanamide, can be used as inert diluents.
also lime or magnesium oxide.