Titel: | Elektrotechnik.Elektrische Oefen. |
Fundstelle: | Band 307, Jahrgang 1898, S. 232 |
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Elektrotechnik.Elektrische Oefen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 36 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Elektrische Oefen.
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 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.
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, 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.)
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.)
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)
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.
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.
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 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.
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 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.
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.
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.)
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.)