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Verfahren zur Minderung der Wirkung von Wärmestauungen beim Azotieren
von Karbidkörpern erheblicher Größe Im Hauptpatent 491 8 7 5 ist ein aus mehreren
Azotieröfen bestehendes Ofensystem beschrieben, durch welches es ermöglicht wird,
Azotierkörper erheblicher Größe in der gleichen Zeitdauer zu azotieren, in welcher
bisher Azotierkörper normaler Größe azotiert worden sind. Die einzelnen Öfen des
Ofensystems besitzen eine an sich bekannte, allen Azotiereinsätzen gemeinsame mittlere
Wärmequelle, durch welche die Zündung der bis nahe an die Reaktionstemperatur oder
bis zu dieser erwärmten Azotiereinsätze erfolgt. Außerdem sind an der Peripherie
jedes Ofens je nach der Größe mehrere weitere stationäre Wärmequellen angeordnet,
welche bei der Auswechselung der Azotiereinsätze an Ort und Stelle verbleiben. Die
Azotierung geht in der Art vor sich, daß nach Aufheizung des Ofens die Reaktion
außer von der oder den im Innern des Azotierkörpers angebrachten Heizelektroden
auch von denjenigen Stellen des äußeren Umfangs ausgeht, welche durch die stationären
Wärmequellen zusätzlich bestrahlt und dadurch in ihrer Temperatur erhöht werden.
Die Anbringung der Heizquellen erfolgt hierbei derart, daß die bei der Azotierung
von jeder Wärmequelle ausgehenden und fortschreitenden Glühzonen sich gleichzeitig
(reffen, ohne sich zu überschneiden, so daß keine unazotierten oder unvollkommen
azotierten Stellen im Azotierkörper verbleiben.
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Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Fortbildung des im Hauptpatent
beschriebenen Verfahrens und bezieht sich auf die Azotierung von Karbidkörpern bisher
unerreichter Größe, welche diejenige weit übertrifft, welche die nach dem Hauptpatent
azotierten Karbidkörper besitzen.
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Um die Azotierung derartig großer Karbidkörper zu erreichen, werden
erfindungsgemäß die innerhalb oder außerhalb bzw. gleichzeitig innerhalb und außerhalb
des Azotierkörpers angebrachten Heizquellen oder Zündstellen, deren Anzahl von der
zu azotierenden Karbidmenge abhängig ist, im Sinne des Hauptpatents derart angeordnet,
daß die bei der fortschreitenden Azotierung sich bildenden äußeren Schmelzzonen
die gesamte Azotiermasse in der gleichen Zeitdauer gleichzeitig und gleichmäßig
durchdringen, ohne sich zu überschneiden, so daß unazotierte Stellen im Kalkstickstoffblock
nicht vorhanden sind. Diejenigen Stellen des Azotierkörpers, an welchen derartige
überschneidungen dieser äußeren Schmelzzonen eintreten würden, werden durch Hohlräume
ersetzt, welche in bezug auf die Gesamtmasse
'des Azotierkörpers
ein verhältnismäßig geringfügiges Volumen haben und gleichzeitig in an sich bekannter
Weise der erleichterten Stickstoffzufuhr dienen können. Die Dauer der Azotierung
eines Einsatzes wird auf diese Weise erheblich verkürzt. Der auf diese Weise erzeugte
Kalkstickstoff ist vollständig durchazotiert und hochwertiger als das mit den bisher
üblichen Verfahren gewonnene Erzeugnis.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung in mehreren
Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
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Gemäß Abb. i wird in den Azotierofen i der mit Karbid gefüllte Azotierbehälter
2, welcher der Form der Ofenkammer angepaßt ist, eingesetzt. Durch die außerhalb
des Azoiierbehälters im Ofenmauerwerk 5 stationär angebrachten Heizquellen 4 wird
die Azotiermasse auf Azotiertemperatur gebracht und nach Einleitung von Stickstoff
gezündet. Zur Vermeidung von toten Räumen ist innerhalb des Azotiereinsatzes ein
kreisförmiger Hohlraum 7 angeordnet. Dieser Hohlraum vermindert die Gesamtmasse
des Karbidkörpers nur unbedeutend, die Reaktionsdauer des Azotierkörpers wird aber
hierdurch erheblich verkürzt. Die dem Fortschreiten der Azotierung entsprechenden,
von den Zündstellen aus sich bildenden äußeren Schmelzzonen sind in ihrem ungefähren
Verlauf im Querschnitt angedeutet. Die Azotierdauer hängt von dem Wege ab, den die
Reaktionszone jeder Zündstelle zurückzulegen hat. Man erkennt daher, daß bei gleichzeitiger
Einwirkung sämtlicher vorgesehenen Heizquellen die Gesamtazotierung des Karbidkörpers
in allen seinen Stellen auch gleichzeitig beendet ist.
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An denjenigen Stellen des Azotierbehälters 2, welche den stationären
Zündstellen 4 gegenüberliegen, sind in der aus dem Hauptpatent ersichtlichen Weise
fensterartige Durchbrechungen 8 angebracht, um der strahlenden Wärme der genannten
Heizquellen zwecks Einleitung der Zündung an diesen Stellen einen möglichst ungehinderten
Zutritt zum Azotierkörper zu gestatten.
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Gemäß Abb. 2 ist der Hohlraum 7 des Azotierkörpers nicht rund, sondern
entsprechend dem Verlauf der äußeren Schmelzzonen gestaltet. Auf diese Weise wird
@erreicht, daß der Hohlraum 7 im Verhältnis' zur Gesamtmasse ein möglichst geringes
Volumen besitzt, ohne daß .ein überschneiden der Schmelzzonen stattfindet. Bei dem
in Abb.3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind außenliegende Wärmequellen 4
und eine an sich bekannte mittlere Wärmequelle 3 angeordnet. An denjenigen Stellen,
an welchen sich die äußeren Schmelzzonen dieser Wärmequellen überschneiden würden,
sind wieder Hohlräume 6 vorgesehen.
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Die Art der bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen verwendeten
Wärmequellen 3 und 4 ist beliebig. Zweckmäßig werden die bekannten Elektroden- oder
Widerstandsheizungen verwendet. An Stelle der Heizquellen 4 können aber auch Gasheizungen
o. dgl. Anwendung finden. In diesem Falle ist jedoch Sorge dafür zu tragen, daß
die Verbrennungsgase nicht in den Azotierraum gelangen.
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Da diejenigen Stellen, an welchen die äußeren Schmelzzonen der einzelnen
Heizquellen einander treffen, mehr oder weniger weit von den letzteren entfernt
sind, ist der Krümmungsradius derselben verhältnismäßig groß, so daß die hier gegebenenfalls
doch eintretende geringe überschneidung dieser Schmelzzonen zu einer schädlichen
Wärmestauung bzw. einer etwaigen Rückzersetzung des gebildeten Kalkstickstoffes
nicht führen kann. Die tatsächlich zusammentreffenden Glühzonen sind vielmehr fast
parallel und berühren sich praktisch an allen Stellen gleichzeitig. -Das in der
vorstehenden Beschreibung erläuterte Verfahren läßt sich nicht nur bei der Azotierung
von Kalkstickstoff, sondern auch bei anderen Verfahren anwenden, bei denen der Wärmefluß
ähnlich verläuft.