169680. lajstromszámú szabadalom • Közvetlen villamos ellenállásfűtésű kemence, elsősorban sziliciumkarbamid előállítására

5 169680 6 Az 1. ábrán látható, hogy a találmány szerinti berendezés 1 és 1' fenékelektródái 2,2' árambevezető és 3, 3' hűtőközegbevezető csatlakozóelemekkel vannak ellátva. Az 1 és 1' fenékelektródák egymástól a teljes berendezés hosszának megfelelő távolságban vannak elhelyezve. A 3 és 3' hűtőközeg-bevezető, valamint a 2 és 2' árambevezető csatlakozóelemek a 4 talajszint alatt, 5, illetve 5' szerelőkamrákban vannak elhelyezve, és betonfallal vannak körülvéve. Az 5 és 5' szerelőkamrák 6 és 6' fedőlappal vannak lezárva, és lejáratokon át közelíthetők meg. Az 1, 1' fenékelektródákat a vízszintesen elhelyezett 7 ellenállásmaggal a csonka gúla alakú 8, illetve 8' átvezető betétek kapcsolják össze. A 8 és 8' átvezető betétek döngölt kokszból és/vagy grafitból vannak. Ezek fölé kerül az adagot alkotó keverék, amely természetes rézsüszögével van felhalmozva. A 2. ábrán a berendezés felülnézete látható, amelyen így a 4 talajszínt alatti részek nincsenek feltüntetve. Ezen az ábrán láthatók viszont az 1. és a 3. ábra metszésvonalai. A 3. ábrán jól megfigyelhető az 1 fenékelektródán elhelyezkedő 8 átvezető betét csonkakúpszerű kialakítása és a talajszint alatt levő 5 szerelőkamra, amelyből az 1 elektróda a 2 áramvezető és 3 fűtőközeg-bevezető csatlakozóelemekkel együtt hozzáférhető. A 4—7. ábrákon a találmány szerinti berendezés fenékelektródáinak különböző kialakításait mutatjuk be. A 4. ábra szén-, illetve grafitelektródát mutat, metszetben. Az 1. fenékelektróda a 4 talajszint alatt van elhelyezve, és 2 árambevezető csatlakozóelemekkel, valamint 10 hűtőfejhez kapcsolódó 3 hűtővízbevezető csaltakozóelemekkel van ellátva. Az 1 fenékelektróda és az 5 szerelőkamra betonfala között 11 dilatációs rés van, amely azbesztfonallal vagy karbonfilccel van kitöltve. Maga az 1 fenékelektróda az 5 szerelőkamra padlóján 12 támasztóbakokra van helyezve. Az 1 fenékelektróda felső lapjára vékony 13 grafitréteg van döngölve, amely javítja az 1 fenékelektróda és a 8 átvezető betét közötti villamos érintkezést. Az 5. és 6. ábrán döngölt fenékelektróda kialakítását mutatjuk be. Az 1 fenékelektróda az 5. ábrán metszetben, a 6. ábrán felülnézetben látható. Az 1 fenékelektróda ez esetben is az 5 szerelőkamrában van elhelyezve, a 4 talajszint alatt. A 2 árambevezető és a 3 hűtővízbevezető csatlakozóelemek profilos rézrudakból vannak kialakítva és be vannak ágyazva a döngölt anyagba. A 6. ábrán jól látható a 2 árambevezető és a 3 hűtővízbevezető csatlakozóelemek, illetve az árambevezető és hűtőrendszer elhelyezkedése. A 7. ábrán réztömbből kialakított fenékelektróda látható. Az 1 fenékelekróda a 4 talajszint alatt van elhelyezve, az 5 szerelőkamrában. Az fenékelektróda el van látva 2 árambevezető és 3 hűtővízbevezető csatlakozóelemekkel. Az 1 fenékelektróda felső lapján döngölt 14 védőréteg van kialakítva. A bemutatott megoldásoknál az 1 fenékelektródák mindenütt 5 szerelőkamrában vannak elhelyezve. Ez egy célszerű kialakítás, de nem feltétlenül szükséges. A 2, 2' árambevezető és 3, 3' hűtővízbevezető csatlakozóelemek az 1, 1' fenékelektródák oldalához is kapcsolódhatnak, anélkül, hogy 5, 5' szerelőkamrát kellene alkalmazni. A találmány szerinti megoldás a hagyományos 5 eljárásokhoz képest számos előnnyel rendelkezik. A fenékelektródákkal kialakított kemencéknél nem szükséges a hagyományos berendezésekben alkalmazott elektródákat tartó tűzálló falazattal ellátott kemencefejek felépítése. A fenékelektródák nem a 10 rekaciótérben vannak elhelyezve, így hőigénybevételük jelentős mértékben csökken. Ennek következtében élettartamuk nő, és hűtésük is egyszerűbb, olcsóbb. A felhalmozott keverék súlyának hatására mind a fenékelektródák, mind az ellenállásmag szoro-15 san az átvezető betétekhez préselődik, így az áramátvezetés rendkívül megbízható, és az ellenállásmagnak a szilícium-karbid henger kialakulása és a keverék térfogatcsökkenése hatására beálló süllyedése során sem változik. így az ellenállásmagnak az elek-20 tródákról történő leszakadása — ami a hagyományos berendezések alapvető problémája volt — és a kialakuló villamos ív hatására fellépő túlhevülés, továbbá az elektróda tönkremenetele kizárt. Ezen túlmenően, a kialakuló szilícium-karbid-25 henger akadálytalan mozgása a keverék térfogatcsökkenése során biztosítva van, minthogy a kemencefejhez történő hozzásülés lehetősége megszűnik. A szilícium-karbidhenger és az alatta elhelyezkedő keverék süllyedése terjesen egyenletessé válik, aminek 30 következtében az áthidalások és üregek képződése elkerülhetővé válik. így a találmány szerinti berendezés működése során úgynevezett fúvóhatás nem lép fel. A találmány szerint kialakított berendezésben a 35 kész szilícium-karbidhenger kiemelését az említett nehézségek sem akadályozzák. A berendezés minden oldalról könnyen hozzáférhető, így a keverékkúp kialakításához nem szükséges kötlséges emelőberendezés, hanem egyszerű szállítójárművekkel megold-40 ható. A berendezés mechanikai sérülése gyakorlatilag teljesen ki van zárva, minthogy a csatlakozó elemek talajszint alatt vannak elhelyezve. Ez ezenkívül még a biztonságos üzemeltetés szempontjából is előnyös. A találmány szerinti berendezéssel tehát rendkívül 45 egyszerű, olcsó és biztonságos termelés valósítható meg. Ez anná is inkább figyelemre méltó, mert az adott terület szakemberei körében egyértelműen az a nézet, hogy az áram az ilyen típusú berendezésekben a legrövidebb úton halad, tehát ez esetben az adagot 50 alkotó keveréken keresztül kellene ábrázolnia. Ennek alapján egy ilyen kialakítású berendezés a szakemberek jelenlegi nézetei szerint működésképtelen lenne. 55 Szabadalmi igénypontok 1. Közvetlen villamos ellenállásfűtésű kemence, elsősorban szilícium-karbid előállítására, áramvezető 60 elektródákkal, az elektródákhoz csatlakozó, szénből készített ellenállásmaggal, ahol az ellenállásmag körül a kemence töltetét alkotó, szemcsés kokszból, kvarchomokból, valamint adalékanyagokból álló keverék van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy az elektródák" 65 olyan fenékelektródákként (1, 1') vannak kialakítsa, 3