Titel: Elektrische Oefen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1898, Band 307 (S. 231–236)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj307/ar307064

Elektrotechnik.
Elektrische Oefen.

(Fortsetzung des Berichtes S. 36 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

2) Die zu erhitzende bezieh. zu zersetzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand in einen elektrischen Stromkreis eingeschaltet.

Bei den bisher behandelten elektrischen Oefen erfolgte die Schmelzung bezieh. Umwandlung des zu behandelnden |232| Materials durch einen elektrisch erhitzten Widerstand, um bezieh. in welchem das Schmelzgut geschichtet war. Ist die zu behandelnde Substanz selbst ein schlechter Leiter des elektrischen Stromes, so bedarf es der Einschaltung eines besonderen Widerstandes (Kohlestiftes) zur Erzeugung der Hitze nicht, vielmehr kann in diesem Falle dem elektrischen Strome sein Weg direct durch das zwischen der positiven und negativen Elektrode befindliche Arbeitsgut angewiesen werden, wobei in Folge der Stromhemmung eine Umsetzung des elektrischen Stromes in Wärme eintritt, sobald die der normalen Leitungscapacität entsprechende Strom dichte wesentlich überschritten wird.

Diese Erhitzungsmethode gestattet die Schmelzung von Metallen, metallhaltigen Materialien, Erzen u. dgl., sowie die Zersetzung von schmelzflüssigen Verbindungen, in welch letzterem Falle die Zerlegung der geschmolzenen Substanz sowohl durch eigentliche Elektrolyse (mittels Gleichstromes), als auch lediglich durch die durch die hohe Temperatur hervorgerufene Dissociation derselben herbeigeführt wird.

Von der bereits erörterten Erhitzungsmethode (mittels eines eingeschalteten Kohlestiftes) unterscheidet sich die vorliegende principiell dadurch, dass die Querschnitte des zwischen den beiden Elektroden eingeschalteten Widerstandes (der zu behandelnden Substanz) wesentlich grösser als bei jenem gewählt und meistens sogar ganz erheblich grösser als die der Elektroden selbst genommen werden können. Die in Betracht kommenden Substanzen haben nämlich, mit Ausnahme der Metalle, für die demnach diese Methode der Schmelzung meistens eine Verschwendung an elektrischer Energie bedeutet, fast durchweg ein sehr geringes Leitungsvermögen für den elektrischen Strom; dasselbe kann sogar erforderlichenfalls durch Zusatz schlecht leitender Stoffe beliebig vermindert werden, so dass die gewünschte Erhitzung der Substanzen noch mit Stromdichten erreichbar ist, die von Kohlewiderständen der früher besprochenen Art ohne jede Erhitzung bequem befördert werden würden. Hierdurch wird die Benutzung von Schmelz- und Zersetzungsgefässen möglich, die einen erheblich grösseren Querschnitt als die hineinragenden Elektroden besitzen. Beispielsweise gibt Borchers1) für einen zur elektrischen Gewinnung von Aluminium aus Aluminiumoxyd bestimmten kleinen Ofen folgende Abmessungen an: Durchmesser des Kohlepoles 40 mm, also Querschnitt 1256 qmm; Stromstärke 100 bis 120 Ampère (kann bis 200 Ampère gesteigert werden), also Stromdichte im Kohlepol 1 Ampère auf 10 qmm Querschnitt; innerer Durchmesser des Schmelzgefässes 70 bis 75 mm, also Querschnitt desselben etwa 4000 qmm; bei obiger Stromstärke würde demnach im Elektrolyten (und, da das unten im Gefäss abgeschiedene Metall die Kathode bildet, auch an der Kathode) eine Stromdichte von 1 Ampère auf 40 qmm bis 3 Ampère auf 100 qmm Querschnitt herrschen.

Der besseren Uebersicht wegen wird es sich empfehlen, zuvörderst auf solche Oefen, die zur Schmelzung von Metallen u. dgl. dienen, näher einzugehen, da bei der Zersetzung von schmelzflüssigen Verbindungen, sei es durch Dissociation, sei es durch eigentliche Elektrolyse, ganz wesentlich andere Bedingungen vorliegen, die zu anderen Ofenconstructionen führen mussten.

Für das Schmelzen von Metallen ist von Kreinsen in Ottensen die in Fig. 16 bis 18 abgebildete Vorrichtung vorgeschlagen worden, die im Wesentlichen aus den beiden Metallelektroden a und e besteht. Die beiden Elektroden sind unter Zwischenlegung von Isolirmasse w zu einem sich nach unten verjüngenden Behälter vereinigt. Dieser Behälter wird mit dem zu schmelzenden Metall in Stückform angefüllt, dass dann beim Durchleiten eines genügend kräftigen Stromes geschmolzen wird. Einem unvollkommenen Schmelzen wird durch den engen Ausflusspalt, durch den nur flüssiges Metall austreten kann, vorgebeugt. Das geschmolzene Metall fliesst durch die Ringe b in die untergestellten Formen ab.

Textabbildung Bd. 307, S. 232

Für schwerer schmelzbare Metalle genügt diese einfache Vorrichtung nicht; sie würde sich während des Betriebes selbst bis zum Schmelzen erhitzen. Hierfür verwendet Kreinsen den in Fig. 19 dargestellten Ofen, der gleichfalls aus Metallelektroden g und k besteht, die derartig in einander gesteckt sind, dass zwischen ihnen ein sich nach unten zu einem schmalen Ausflusspalt verjüngender Schmelzraum entsteht. Die Elektroden sind mit Hohlräumen ausgestattet, durch die eine geeignete Kühlflüssigkeit geleitet wird. Diese Einrichtung gestattet, in dem Ofen Metalle zu schmelzen, deren Schmelzpunkt höher liegt als der des Metalles, aus dem die Ofenwände bestehen. (D. R. P. Nr. 73393.)

Taussig in Bahrenfeld (Holstein) will mit seinem in Fig. 20 und 21 dargestellten Ofen nicht nur die elektrische Schmelzung und den Guss im luftverdünnten Raume vornehmen, sondern erforderlichenfalls das Metall aus Erzen, Oxyden u. dgl. selbst darstellen. Nach Borchers2) soll der Erfinder diesen Ofen an Stelle des Siemens'schen Regenerativgasofens zur Ausführung des Martin-Processes in Vorschlag gebracht haben.

Die beiden grossflächigen Metallelektroden x und x1 sind an der Stirnseite der Schenkel eines hufeisenförmigen Schmelzraumes o in der Weise angeordnet, dass sie, anstatt einander gegenüber, neben einander zu liegen kommen. Die Stromzuführung wird durch zwei in die Elektroden hineingeschraubte, mittels Stopfbüchsen a gegen den den Ofenraum umhüllenden eisernen Kasten p abgedichtete Stangen b bewirkt, an welche die elektrischen Leitungskabel c angeschlossen sind. Von dem hufeisenförmig gestalteten Schmelzraum o führt eine Rinne d, die während des Schmelzprocesses durch den Schieber e abgesperrt ist, nach der Gussform y. Letztere ruht auf einer Platte k, |233| die mittels einer durch Handrad l1 drehbaren rechts- und linksgängigen Schraube l gehoben oder gesenkt und luftdicht gegen den Stutzen z gepresst werden kann. Auch der Deckel t kann auf den Kasten p luftdicht aufgeschraubt werden, g und g1 sind Schaugläser zur Controlirung des Schmelzprocesses und des Gusses. Um unter Luftverdünnung, zwecks Erzielung eines dichten, blasenfreien Gusses, schmelzen und giessen zu können, steht der Schmelz- und der Giessraum mit je einer Leitung r in Verbindung, die durch Rohr r0 mit einer Luftpumpe o. dgl. verbunden sind. (D. R. P. Nr. 72129.)

Textabbildung Bd. 307, S. 233
Textabbildung Bd. 307, S. 233

Ein wohl kaum ernst zu nehmender elektrischer Ofen ist von Thomas Oliver in Chicago in Vorschlag gebracht worden. Der in Fig. 22 und 23 abgebildete Ofen besteht aus dem Schmelzraume a, in welchem die durch den Trichter b eingebrachten Erze durch den zwischen den beiden Elektroden c und d fliessenden elektrischen Strom geschmolzen werden. Die geschmolzene, aus Schlacke und Metall bestehende Masse fliesst aus diesem Raume durch den Kanal e auf einen konisch geformten Körper f aus Metall, der gleichfalls mit dem negativen Pole der Elektricitätsquelle verbunden ist. Auf dieser Kathode soll das Metall aus der geschmolzenen Masse sich absetzen, während die Schlacke seitlich in einen Sammelbehälter g abfliesst. Die Kathode f wird fortgesetzt gedreht und das niedergeschlagene Metall durch einen Schaber h abgestreift und in den Behälter i befördert. Zur Verhinderung einer Schmelzung der Metallkathode f ist dieselbe mit Wasserkühlung versehen. (D. R. P. Nr. 82611.)

Textabbildung Bd. 307, S. 233

Aus arsen- und edelmetallhaltigen Erzen will Gustav M. Westmann in New York sowohl das Arsen als auch die Edelmetalle in dem in Fig. 24 veranschaulichten Ofen nach folgendem Verfahren gewinnen.

Auf dem Herde b des elektrischen Ofens a wird das Erz d mit den beiden Elektroden c und h in Berührung gebracht. Die untere Elektrode c besteht aus Blei und ist durch den Contact h1 mit dem Stromerzeuger h2 verbunden. Die obere Elektrode h besteht aus Eisen, an den Seiten ist sie emaillirt. Beim Durchgange des elektrischen Stromes durch das Erz wird dieses geschmolzen, wobei sich das Arsen an der obere Elektrode h, als der Anode, abscheidet und in Form von Dämpfen durch das Rohr f in das Condensationsgefäss g geleitet wird. Die Edelmetalle werden von dem geschmolzenen Blei aufgenommen, während sich über dem Blei das in dem Erze vorhandene Eisensulfid abscheidet. Nach vollendeter Arsen- und Edelmetallausscheidung wird das Eisensulfid durch das Stichloch b1 abgestochen, während das edelmetallhaltige Blei, da der Edelmetallgehalt der Erze meistens gering ist, im Ofen verbleiben und durch weitere Beschickungen und Ausscheidungen genügend angereichert werden kann. Die Regulirung der Elektrodenentfernung erfolgt durch die Schraubenspindel i. (Amerikanisches Patent Nr. 571802.)

Die Eames purifying and separating Company in Baltimore will durch ein ähnliches Verfahren im elektrischen Ofen aus schwefelhaltigen Erzen den Schwefel und sonstige Unreinheiten eliminiren und gleichzeitig die Metalle in reiner oder angereicherter Form gewinnen. Das Erz wird in dem Schachtofen ausser durch den elektrischen Strom, noch durch eine besondere Feuerung, deren Gase den allseitig geschlossenen Ofenschacht umspülen, bis zu seiner Verflüssigung erhitzt, wobei der Schwefel in gasförmiger Form entweichen und die Metalle in Folge ihres grösseren specifischen Gewichtes sich auf dem Herde des Schachtofens ansammeln sollen. Mehrere dieser Schachtöfen sind in einem Blocke vereinigt und von einer gemeinsamen Feuerung von aussen beheizt. (Amerikanisches Patent Nr. 502431.)

Schliesslich mag auch noch eine nicht uninteressante Ofenconstruction von W. Borchers, die Vereinigung eines Schachtofens grösseren Calibers (Rachette-Ofens) mit einem elektrischen Ofen, nicht unerwähnt bleiben, wenngleich nach des Erfinders Angabe diese Ofenconstruction vorläufig nur auf dem Papiere existirt. Ein Gleiches wird man indessen von manchen der hier mitgetheilten Oefen, ohne fehl zu gehen, auch behaupten dürfen. Der Borchers'sche Ofen3)

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ist in den Fig. 25 bis 28 abgebildet. Borchers hat unter den zahlreichen Schachtofenformen die des Rachette-Ofens für einen elektrischen Betrieb am zweckmässigsten gefunden. Der Herd des Rachette-Ofens bildet ein längliches Rechteck, dessen Ecken beim Bau meistens abgerundet werden. Die lang gestreckte schmale Masse der im Herde sich ansammelnden geschmolzenen Materialien würde für die elektrische Erhitzung einen sehr geeigneten Widerstandskörper abgeben. Beide Schmalseiten des Herdes werden von zwei grossen Kohleelektroden a und b eingenommen, die, wie angedeutet, aus einzelnen Kohlestücken bestehen. Die Leitungskabel werden mit Hilfe eines passenden Formstückes auf das eine Ende einer dicken Kupferstange geschoben, deren anderes Ende in einen nöthigenfalls kühlbar eingerichteten Kolben eingefügt ist. Mit Hilfe einer mit Handrad versehenen Schraube kann man den Kolben und damit die Kohleblöcke vorschieben. Ist einer der Blöcke aufgezehrt, so ist der Kolben an einer Stelle des eisernen Führungskastens c angelangt, wo man zwischen den letzten Kohleblock und den Kolben einen Schieber d niederlassen kann. Ist das geschehen, so zieht man den Kolben zurück, ebenso den vorderen des den Führungskasten c schliessenden Deckels e, und kann nun einen neuen Kohleblock einlegen. Der Deckel wird dann wieder geschlossen, der neue Block durch Drehen des Handrades bis zum Schieber vorgeschoben und letzterer hierauf hochgezogen. Diese Einrichtung würde gestatten, den Betrieb nicht zu unterbrechen, da während des Zurückschraubens des Kolbens der eiserne Führungskasten den Strom bis zu den vorderen Kohleblöcken leiten würde.

Textabbildung Bd. 307, S. 234

Borchers schlägt vor, den Herd aus demselben Oxyde herzustellen, welches man zu reduciren beabsichtigt; grössere Brocken werden, mit feinerem Pulver gemischt, zwischen die aus Steinen und Eisenkörpern gebildeten Herdwandungen gestampft. Die Seitenwandungen des Herdes und der Elektrodenführungskästen werden zur Schonung der Herdmasse und der Elektroden am besten durch kühlbare Eisenhohlkörper gebildet.

Das Einbringen der Beschickung könnte wie bei jedem anderen Schachtofen erfolgen, zuerst eine Koksschicht, dann das Oxyd, beides abwechselnd in wagerecht über einander liegenden Schichten und in hinreichend grober Körnung, um den aufsteigenden Gasen keine zu grossen Hindernisse in den Weg zu stellen. Die Mischung der Beschickung erfolgt während des Niederganges. Der Ofen besitzt überdies wie jeder Rachette-Ofen eine Windleitung. Die durch das sich entwickelnde Kohlenoxydgas reducirten und geschmolzenen Massen würden bei ihrem Eintreffen in dem Herde von dem elektrischen Strome durchflössen und hoch erhitzt.

Borchers hält seinen Ofen für die Darstellung von Metallen, Legirungen und Carbiden für geeignet.

Wohl keine Gattung von elektrischen Oefen hat den Erfindern so viele technische Schwierigkeiten bereitet, wie diejenige, bei der es sich um die Zersetzung solcher Elektrolyte handelt, die im festen Zustande den elektrischen Strom nicht leiten und die geschmolzen und während der ganzen Dauer des Processes in geschmolzenem Zustande erhalten werden müssen, um dem elektrischen Strome Durchgang zu gestatten und durch ihn in ihre Bestandtheile zerlegt zu werden. Als Schmelzgefäss dient ein meistens durch einen Deckel verschliessbarer Tiegel o. dgl. aus Metall oder feuerfestem Material, in den die beiden Elektroden, durch den Deckel von einander isolirt, eingehangen werden. Das Gefäss wird in eine Feuerung eingehangen, durch deren Hitze der zu zersetzende Körper in geschmolzenem Zustande erhalten wird. Als Elektrolyt dienen leicht schmelz- und zersetzbare Salze (Chloride, Fluoride), die durch den elektrischen Strom in ihre Bestandtheile zerlegt werden sollen. In den weitaus meisten Fällen haben diese Art der elektrischen Oefen in der Praxis sich als durchaus unbrauchbar erwiesen. Die Wandungen des Schmelzgefässes wurden durch den schmelzflüssigen Elektrolyten gewöhnlich in sehr kurzer Zeit vollständig zerstört, so dass der Betrieb sehr bald wieder unterbrochen werden musste. Ferner nahm der Elektrolyt mit der Zeit aus den Gefässwandungen und unter Umständen auch aus den Elektroden Bestandtheile auf, die den Gang des elektrolytischen Processes störten und der Reinheit des darzustellenden Stoffes beträchtlich Abbruch thaten. Diese Umstände haben überaus zahlreiche, von zum Theil sehr geistreich ausgedachten Ofenconstructionen für die Praxis völlig werthlos gemacht.

Textabbildung Bd. 307, S. 234
Textabbildung Bd. 307, S. 234

Auf diesem Gebiete ist erst in neuester Zeit ein erfreulicher Umschwung eingetreten, seitdem man sich nämlich entschloss, von der äusseren Heizung durch eine besondere Feuerung Abstand zu nehmen und die Schmelzung des Elektrolyten ausschliesslich dem elektrischen Strome zu |235| übertragen. Bei dieser geänderten Heizmethode setzt sich auf der Innenwand des Schmelzgefässes eine erstarrte Kruste des zu verarbeitenden Stoffes ab, die keinerlei schädlichen Einfluss auf jenes auszuüben und die Gefässwand sogar vor den schädlichen Einflüssen der Zersetzungsproducte des Elektrolyten zu schützen vermag. Ist es nöthig, so kann durch äussere Kühlung des Schmelzgefässes auf die Bildung einer derartigen erstarrten Elektrolytschicht noch hingearbeitet werden. In vielen Fällen kann das Schmelzgefäss auch aus der zu zersetzenden Substanz, z.B. aus Aluminiumoxyd oder einem anderen Oxyde, hergestellt werden. Einer Verunreinigung des an der Kathode sich ausscheidenden Metalles durch Abschmelzen der Kathode kann gleichfalls in einfachster Weise durch eine Luft- oder Wasserkühlung derselben entgegen gearbeitet werden. Eine Unterbrechung des im Ofen sich abspielenden Zersetzungsprocesses ist hierbei kaum zu befürchten; denn eine Stromunterbrechung kann nur dann eintreten, wenn der Elektrolyt durch die Kathodenkühlung selbst zum Erstarren gebracht wird, was ohne Schwierigkeit durch eine entsprechende Regelung des kühlenden Mediums vermieden werden kann. Die Kathode selbst und das ausgeschiedene Metall können hingegen, da sie sowohl im flüssigen wie auch im festen4) Zustande gute Elektricitätsleiter sind, genügend stark gekühlt werden, um jeder Verschmelzung derselben vorzubeugen.

So verbessert, hat sich diese Art von elektrischen Oefen als überaus brauchbar erwiesen, in denen ohne besondere Schwierigkeiten die höchsten Temperaturen, dort wo sie nöthig sind, erzeugt werden können und in denen z.B. Aluminiumoxyd unbedenklich bis zu seiner Dissociation erhitzt werden kann.

Textabbildung Bd. 307, S. 235

Ein sehr brauchbarer Ofen dieser Art ist von W. Borchers in Vorschlag gebracht worden; derselbe findet sich sowohl in seiner Elektrometallurgie, II. Aufl. S. 147, als auch in dem Werke Elektrische Oefen, S. 16, und ist in Fig. 29 wiedergegeben. Ein eiserner Tiegel t mit Chamotteboden b ist im Innern mit einem Futter f aus Thonerde oder einer anderen schwer schmelzbaren Aluminiumverbindung versehen. In das Bodenfutter ist eine Stahlplatte k eingelegt, in welche das Kupferrohr r eingeschoben ist. Dieses Rohr ist durch Wasser oder andere Mittel kühlbar. Ein engerer Rohrstutzen e führt das Kühlwasser zu; ein bis oben in das Rohr r hinaufreichendes Rohr x führt das warme Wasser ab. Gleichzeitig ist das Rohr r und damit die bei Beginn des Betriebes als Kathode fungirende Stahlplatte k durch die Klammer v und das Kabel n mit der Stromleitung verbunden. Als Anode dient der Kohlestab a. Derselbe wird durch eine eiserne Klammer und eine in die Eisenplatte u eingeschraubte Eisenstange gehalten. Ein Kupferstab p, welcher mittels einer kupfernen Muffe an der Eisenstange befestigt ist, vermittelt die Stromzuleitung.

Während des Betriebes wird das sich am Boden ansammelnde Metall durch das Stichloch s von Zeit zu Zeit in die Giesspfanne g abgestochen, während durch Oeffnungen im Deckel d die Gase von der Anode entweichen und auch die Beschickung (Thonerde) nachgefüllt wird. Der Tiegel t ist durch eine Stein- oder Chamotteplatte i von p isolirt.

Die Ausfütterung f hält sich trotz ihrer Löslichkeit in der Schmelze in Folge der kühlenden Wirkung der die Gefässwandungen bespülenden Luft. Bei lang andauernden Versuchen mit hohen Stromdichten lassen sich an der Aussenwand oder in dem Futter Kühlkörper anbringen.

Ein für Versuchszwecke geeigneter Apparat, welcher mit Strömen von 120 bis 200 Ampère betrieben werden kann und je nach der Stromdichte und der Beschaffenheit des Elektrolyten Spannungen von 5 bis 12 Volt erfordert, wird in der vorstehend beschriebenen Ausführung von der Firma E. Leybold's Nachfolger in Köln a. Rh. geliefert.

Der Betrieb gestaltet sich höchst einfach. Nachdem man das Stichloch mit einem Pfropfen aus Thonerde verschlossen hat, bringt man zunächst etwas Aluminium oder mit Aluminium zu legirendes Metall auf den Tiegelboden. Nun nähert man die Anode der Kathode. Ist die Anode zugespitzt, so erhitzt sich die Kohlespitze bei ihrer Berührung mit dem eingelegten Metall sehr schnell und hochgradig. Besitzt die Anode hingegen eine mehr gerade oder abgerundete Form, so wird am besten zwischen Anode und Kathode ein dünner Kohlestift eingespannt und sodann der Ofen mit dem zu zersetzenden Oxyd beschickt. In beiden Fällen lässt sich der elektrolytische Process ohne Schwierigkeit einleiten und weiter führen. Von Zeit zu Zeit wird das sich auf dem Tiegelboden ansammelnde Metall (Aluminium) abgestochen und durch die Oeffnungen des Deckels eine entsprechende Menge des Oxydes nachgefüllt.

Eine Verunreinigung des ausgeschiedenen Metalles ist bei richtiger, natürlich nicht zu weit gehender Kühlung der Kathode ganz ausgeschlossen. Der Tiegel selbst steht von allen Seiten frei, so dass in den meisten Fällen die natürliche Kühlung der umgebenden Luft ausreicht, die Oxydschicht f im Tiegel t unversehrt zu erhalten. Das abgeschiedene Metall kommt also einerseits mit seinem eigenen Oxyde in Berührung, während andererseits das Kathodenmaterial, mit dem sich eine Berührung nicht vermeiden lässt, so weit gekühlt wird, dass eine Lösung desselben unmöglich ist.

C. F. Carlson in Stockholm verlegt die Heizung des Elektrolyten gleichfalls in die Zelle, verwendet aber hierzu |236| nicht den zwischen Kathode und Anode fliessenden Strom, sondern einen zweiten Strom, den er durch eine besondere, in dem Elektrolysirgefässe angeordnete Leitung sendet, durch deren Glühen der Elektrolyt in geschmolzenem Zustande erhalten wird. Die Zellenwände können, falls sich nicht von selbst durch die Luftkühlung eine erstarrte Kruste absetzt, die die Zellenwand vor der schädlichen Einwirkung des geschmolzenen Elektrolyten bezieh. seiner Zersetzungsproducte schützt, durch Wasserberieselung gekühlt werden.

Textabbildung Bd. 307, S. 236

Fig. 30 erläutert dies: a ist die Zersetzungszelle, b die erstarrte Kruste des Elektrolyten, c die Anode, d ein Diaphragma, e die Kathode, f der elektrische Heizkörper, der hier aus einem spiralgedrehten Metalldrahte besteht, durch den ein Wechselstrom geleitet wird: ii sind durch die Zellenwand eingeführte, von dieser aber isolirte Metallstücke, die bis in den flüssigen Elektrolyten reichen und an deren innere Enden die Drahtspirale befestigt ist. g und h sind die zur Wechselstrommaschine führenden Leitungen. (Schwedisches Patent Nr. 8149.)

Zahlreicher als die elektrischen Oefen mit lediglich innerer Heizung sind auch in neuester Zeit noch, trotz durchgängig geringerer Dauerhaftigkeit, die Oefen, bei denen der Elektrolyt durch äussere Erhitzung des Schmelzgefässes in Schmelzfluss erhalten wird.

Textabbildung Bd. 307, S. 236

Es mag zunächst der von Lyte in London (Fig. 31) beschrieben werden, der zur Darstellung von Blei aus Bleichlorid dient, wobei die Zersetzung des Bleichlorides in einer glockenförmigen Zelle aus nicht vom Chlor angreifbaren Material vorgenommen wird. Diese Zelle b ist in dem Kessel a aus Gusseisen aufgehängt. Ihr breiter Rand bildet zugleich den Deckel des Kessels a, der im Mauerwerk über einer Feuerung m angeordnet ist. In der Glocke b sind die Anoden e eingehängt, deren genauere Einrichtung weiter unten beschrieben werden soll. Ferner geht durch ihren Boden ein Rohr f, welches zum Einfüllen des Bleichlorides dient, g und g1 sind Rohre zum Ableiten des erzeugten Chlores bezieh. zum Einleiten von Chlor zur Verdrängung der anfänglich in der Glocke vorhandenen atmosphärischen Luft, d ist ein Ueberlaufrohr, durch das das ausgeschiedene Blei im Maasse seiner Erzeugung abfliesst.

Mit dem Ofen wird folgendermaassen gearbeitet: Zunächst wird der Kessel a so weit mit Blei gefüllt, dass der untere Rand der aus Graphit bestehenden Glocke b vollständig darin eintaucht. Dann füllt man die Glocke b mit geschmolzenem oder krystallisirtem Bleichlorid. Vor der Schliessung des Stromkreises wird durch das Rohr g1 aus einem anderen gerade im Betriebe befindlichen Apparate Chlor eingeleitet, um die Luft aus der Glocke zu verdrängen. Deren Sauerstoff wirkt nämlich sonst auf das geschmolzene Bleichlorid oxydirend, unter Bildung von Bleioxychlorid, ein. Statt des Chlores kann auch Stickstoff zur Luftverdrängung benutzt werden. Der elektrische Strom zerlegt das geschmolzene Bleichlorid in Chlor und Blei. Das Chlor kann in das eigentliche Schmelzgefäss a nicht eindringen, da das Blei die Glocke b nach unten vollkommen abschliesst. Das Blei steigt in dem Kessel a so hoch, bis es schliesslich durch das Ueberlaufrohr d continuirlich nach aussen abfliesst. (D. R. P. Nr. 74530 und Nr. 77907.)

Textabbildung Bd. 307, S. 236

Die von Lyte erdachte Anode ist in Fig. 32 im Schnitt abgebildet; sie lässt sich auch bei anderen Verfahren und Einrichtungen mit Vortheil verwenden. Die Elektrode besteht aus einem hohlen Kohlestab a, in den die Metallfassung d eingesetzt ist. Um nun zwischen Kohle und Metall einen guten Contact zu sichern und Stromverluste zu vermeiden, ist das Innere des ausgehöhlten Kohlestabes mit einem Metall b zum Theil angefüllt, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als das zu elektrolysirende Salz besitzt. Während der Elektrolyse befindet sich das Metall b stets in geschmolzenem Zustande und sichert dadurch zwischen dem Stifte c einerseits und der Kohle a andererseits einen guten Contact. (D. R. P. Nr. 73364.)

(Fortsetzung folgt.)

|232|

Dr. W. Borchers, Entwickelung, Bau und Betrieb der elektrischen Oefen, S. 32. Halle a. d. S. Verlag von Wilhelm Knapp 1897.

|232|

Elektrische Oefen, S. 18. Halle a. d. S. Verlag von W. Knapp 1897.

|233|

Borchers a. a. O. S. 36.

|235|

Metalle leiten bekanntlich den elektrischen Strom im festen Zustande besser als im geschmolzenen.

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