171104. lajstromszámú szabadalom • Burkolórendszer gázok elvezetésére
3 171104 4 Az egyenletből kiolvasható, hogy 1 tonna szilíciumkarbid előállítása során 1,4 tonna, azaz 1120Nm3 szénmonoxid képződik. A szénmonoxidon kívül más reakciótermékeket is tartalmaznak az eltávozó gázok. Ilyenek például a metán vagy a 5 kénhidrogén, amelyek a keverékben alkalmazott koksz szennyezőtartalmából képződnek, és amelyeknek csak egy része ég el a kemencék falain levő nyílásokon, illetve a keverék határolófelületein át eltávozva, és másik része a környező levegőt 10 szennyezi. Célunk a jelen találmánnyal olyan egyszerű burkolórendszer kialakítása, amellyel a keletkezett szénmonoxid és egyéb gázok teljes mennyisége felfogható és elvezethető a karbidok, különösen 15 szilíciumkarbid előállítására szolgáló közvetlen villamos ellenállásfűtésű kemencékből. Az így elvezetett melléktermékeket adott esetben másutt hasznosítani lehet, és így a gyártásba befektetett energia egy része visszanyerhető. 20 A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a szilíciumkarbid előállítására szolgáló közvetlen villamos ellenállásfűtésű kémen cékben az ellenállásmagot körülvevő keverék alatt 25 porózus anyaggal töltött ágyazórész és/vagy a keverék fölött lapszerű burkolat van, továbbá az ágyazórészben és/vagy a burkolat alatt gázelvezető vezetékek vannak kialakítva, amelyeken keresztül a felfogott reakciótermékek a kemencéből elvezethe- 30 tők. A találmány szerint a keverék alatt, illetve célszerűen a kemence fenékrésze alatt levő ágyazórész, amelynek keresztmetszete tetszőleges lehet, előnyösen a kemence teljes hossza mentén 35 az elektródák között van kialakítva, és a fenékrész minősége, valamint az ágyazás oldalfalának szögétől függően járulékos szigetelőréteggel lehet ellátva. Ez a gázszigetelő réteg lehet betonból vagy 40 műanyagfóliából kialakítva. Műanyagfólia alkalmazása esetén természetesen a szigetelőréteget a forró keveréktől megfelelő távolságban kell elhelyezni. Az ágyazórészt kitöltő porózus anyag lehet 45 például hőálló szilárd anyag. Alkalmazható ilyen célra habkő. Célszerűbb azonban szemcsés anyagot alkalmazni, mint például kavicsot, granulált habkövet, betondarát vagy homokot. Igen előnyösen alkalmazható 16—32 mm szemcsenagyságú kvarc- 50 kavicsból álló réteg. A keverék fölött kialakított lapszerű burkolat előnyösen ugyancsak a berendezés teljes hosszában van elhelyezve. Nem feltétlenül szükséges, hogy a burkolatként felhasznált anyag tökéletesen hőálló 55 legyen. Ha a keverékhalmaz elég magas ahhoz, hogy a felülete ne melegedjék túlságosan nagy hőmérsékletre, amely a burkolatot alkotó anyagot károsíthatja, a lapszerű burkolat készíthető akár fóliákból, impregnált szövetből vagy vitorlavászon- 60 ból. Előnyösen alkalmazhatunk burkolatként 0,1-0,5 mm vastag polietilénfóliát. Kialakítható természetesen a burkolat hőálló anyagból, például azbesztből is vagy merev, lapszerű anyagból, például műanyaglapokból vagy azbesztcementből. 65 A hagyományos felépítésű kemencéknél arra is kell vigyázni, hogy a kemencefejek a lapszerű burkolatot ne tegyék tönkre. Ez megoldható például oly módon, hogy a burkolat széleit homokba ágyazzuk, ami a forró kemencefejek káros hatását kiküszöböli. Különösen jól alkalmazható a találmány szerinti megoldás fenékelektródákkal ellátott berendezéseknél, amelyekben az adagot alkotó keverék oldal és homlokfalak nélkül van felhalmozva. Ezekben a berendezésekben a burkolatot egészen a föld szintjéig lehet kialakítani anélkül, hogy annak a veszélye állna fönn, hogy a burkolat a kemence forró részeivel érintkezésbe kerülne. A gázelvezető vezetékeket célszerűen csövekként lehet kialakítani, amelyeket az ágyazórészben és/vagy a lapszerű burkolat alatt lehet vezetni. A vezetékeknek a porózus anyagban, illetve a burkolat alatt levő részeit furatokkal lehet ellátni, amelyeken keresztül a gáz alakú reakciótermékek a csővezetékbe jutnak. A csővezetékeknek ezek a részei a termikus igénybevételtől függően fém- vagy műanyagcsövek lehetnek. A nyílásokat perforálással vagy hornyok kialakításával lehet elkészíteni. A csővezetékek másik vége kéményhez van kapcsolva. Az egyes berendezéseken alkalmazott csövek mennyisége és mérete természetesen a kemencenagyságtól, a villamos teljesítménytől és az ezek által meghatározott várható felszabaduló gázmennyiségtől függ. A csővezetékeket elszívóberendezésekkel, például ventillátorral, vagy szivattyúval is össze lehet kapcsolni, ami a gáz alakú reakciótermékek elvezetését megkönnyíti. Ily módon a keletkező melléktermékeket gyakorlatilag teljes mértékben fel lehet fogni, és elvezetésük akkor is biztosítva van, ha a burkolatot alkotó anyag nem tökéletesen gázátnemeresztő anyag, például vitorlavászon. A'v legjobb eredményeket a találmány szerinti megoldás olyan kivitelezésével lehet elérni, ahol flexibilis anyagból készült lapszerű burkolatot alakítunk ki, és ez alatt túlnyomást hozunk létre. Ez esetben az elvezetett gázmennyiséget úgy szabályozzuk, hogy a felszabaduló gázok a burkolat alatt túlnyomást hozzanak létre és a túlnyomás felfújható építmény gyanánt tartsa a burkolatot. Az elvezetett gázmennyiség szabályzását célszerűen olyan szabályozószerkezettel lehet biztosítani, amely fojtószelepként van kialakítva. így az elvezetett gáz alakú reakciótermékek mennyisége az időegység alatt állandó és szabályozható nagyságú. A találmány szerinti berendezéssel végzett vizsgálatok során megállapítottuk, hogy a lapszerű elemekből kialakított burkolat kifeszítéséhez 1-25 vízoszlop mm nyomású közeg teljesen megfelelő. Természetesen a szükséges túlnyomás konkrét értéke függ a burkolatot alkotó flexibilis anyag tulajdonságaitól 0,2 mm vastag polietilénfólia alkalmazása esetén például a kívánt hatás eléréséhez mintegy 10 vízoszlop mm nyomás szükséges. Ez a nyomás átlagos viszonyokra vonatkozik, amin azt értjük, hogy a légköri nyomás 760Hgmm (10 vízoszlop mm) és tökéletes szélcsend van Ha a légköri viszonyok megváltoznak, gondoskodni kell 2
