169680. lajstromszámú szabadalom • Közvetlen villamos ellenállásfűtésű kemence, elsősorban sziliciumkarbamid előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1974. XII. 19. (EE-2296) Német szövetségi köztársaságbeli elsőbbsége: 1973. Xfl. 21. (P 23 64 107. 8-34) (Es 7302) Közzététel napja: 1976. VIII. 28. Megjelent: 1977. VIII. 169680 Nemzetközi osztályozás: H 05 B 3/60, C 01 B 31/36 Feltalálók: KORSTEN Andreas művezető, Balkhausen; DR. BENECKE Theodor vegyészmérnök, Grefrath; KORNDÖRFER Eugen mérnök, Heiligblut; DR. PETERSEN Fritz vegyészmérnök, Grefrath; DR. WIEBKE Günter vegyészmérnök, München Német Szövetségi Köztársaság Tulajdonos: Elektroschmelzwerk Kempten GmbH, München, Német Szövetségi Köztársaság Közvetlen villamos ellenállásfűtésű kemence, elsősorban szilícium-karbid előállítására 1 A találmány tárgya közvetlen villamos ellenállásfűtésű kemence, elsősorban szilícium-karbid előállítására. Az iparban alkalmazott szilícium-karbid előállítását az Acheson által kidolgozott szakaszos eljárással, 5 villamos ellenálláskemencékben végzik. Az adagonként történő előállítás és az ellenálláskemencék alkalmazásával ívkemencék helyett a szilíciumJcarbid tulajdonságaiból következik. A szilícium-karbid ugyanis légköri nyomáson nem olvad, hanem 2500 °C feletti 10 hőmérsékleten szublimál és disszociál. Ezek a paraméterek felelnek meg a felhasználás által meghatározott követelményeknek is. Az ilyen típusú ellenálláskemencék, amelyek egyébként más anyagok, például elektrograílt előállí- 15 tására is alkalmasak, általában négyszögletesek és felül nyitottak. Hosszuk 20 méterig terjedhet. Fenékrészük és homlokfalaik tűzálló falazattal vannak ellátva, oldalfalaik pedig eltávolíthatók. Az árambevezetés a homlokfalakba, illetve kemencefejekbe beépített 20 elektródákon keresztül történik. Ezek az elektródák négyszög-keresztmetszetű szénrudakból állnak. A kötegelt elektródák a kemence homlokfalából a kemencéiéibe nyúlnak be. Az egyes szénrudak közé helyezett és végüknél közös rézlemezzel összekapcsolt 25 rézlamellák szolgálnak csatlakozó saruként. A feldolgozandó adag szemcsés koksz, kvarchomok, valamint adalékanyagként faliszt és konyhasó keverékéből áll. Az ellenállásmag szemcsézett kokszból áll, és a két homlokfal között merőlegesen van elhelyezve. Az 30 ellenállásmag erősen grafitozott kokszból álló béllel van ellátva. Az áramátvezetés javítására az ellenállásmag és az elektródák közé koksz- vagy grafitpor van elhelyezve. A villamos áram hatására 1500 és 2500 °C között az ellenállásmagon szilícium-karbid réteg alakul ki, amelyet általában szilícium-karbid hengernek neveznek. Minthogy a reakció során a keverék térfogata csökken, az ilyen felépítésű kemencéknél fennáll annak a veszélye, hogy az árambevezetés leszakad és a kemencetérben villamos ív alakul ki. Ez helyi túlhevüléshez vezet, ami a kemence üzemét károsan befolyásolja. Tekintettel ana, hogy gazdaságossági megfontolások alapján egyre nagyobb térfogatú kemencéket alkalmaznak, a kemence anyagaival, különösen a homlokfal és az abba ágyazott elektróda anyagával szemben mind fokozódó követelményeket kell támasztani. A nagyméretű kemencék ugyanis fokozott áramfelvétellel működnek, és az ellenállásmagnak a térfogatcsökkenésből adódó süllyedése a kemence homlokfalainál fokozatosan növekszik. A kemence anyagával szemben támasztott igények kielégítése igen költséges, és a kemencefejek rendkívüli termikus és mechanikus igénybevételéből következően így is olyan mértékű kopások lépnek fel, amelyeket gyakorlatilag minden adag után ki kell javítani. Különösen hátrányosak a fenti elhasználódási jelenségek akkor, ha a kemencét ezek miatt még üzem közben le kell állítani. Célunk a jelen találmánnyal olyan új típusú köz-169680 1
