DE2364107C3

DE2364107C3 - Furnace system operated by direct electrical heating according to the resistance principle, especially for the production of silicon carbide

Info

Publication number: DE2364107C3
Application number: DE19732364107
Authority: DE
Original assignee: Elektroschmelzwerk Kempten GmbH, 8000 München
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1976-07-01

Description

Die Herstellung von technischem Siliciumcarbid er folgt nach dem bereits ursprünglich von Acheson aus gearbeiteten diskontinuierlichen Verfahren im elektri sehen Widerstandsofen. Der chargenweise Betrieb un< der fast ausschließliche Einsatz eines Widerstandsofen an Stelle eines Lichtbogenofens sind durch die Natu des Siüciumcarbids, das bei normalem Druck nich schmilzt, sondern über 2500⁰C sublimiert und dissozi iert, sowie durch die beabsichtigte Verwendung be dingt.The production of technical silicon carbide he follows according to the discontinuous process originally worked out by Acheson in the electrical resistance furnace. The batch operation un <the almost exclusive use of a resistance furnace instead of an arc furnace are by Natu of Siüciumcarbids that nich melts at normal pressure but sublimates above 2500 ⁰ C and dissozi ated, and by the intended use be dingt.

Derartige Widerstandsöfen, die in gleicher Weisi auch zur Herstellung von beispielsweise Elektrographi verwendet werden können, sind im allgemeinen recht ecki«, oben offen und bis zu 20 m lang. Der Boden unc die festen Stirnwände sind aus feuerfesten Steinen ge mauert, während die Seitenwände abnehmbar sind. Dit Stromzuführung erfolgt durch in die Stirnwände einge baute F.lektroden, die aus einem Paket rechteckigei Kohlestäbe bestehen, die von der Stirnwand aus in det Ofen hineinragen. Zwischen den Kohlen angeordneti Kupferlamellen, die mit einer gemeinsamen Kupfer platte verbunden sind, dienen zum Stromanschluß. Dit Schüttung oder der Möller besteht aus einer Mischunj von körnigem Koks und Quarzsand und Zuschläger wie Sägemehl und Kochsalz, in die der Widerstands kern aus gekörntem Koks waagrecht zwischen den bei den Stirnwänden eingelegt ist, der noch eine Seele aui weitgehend graphitiertem Koks enthält. Zur Verbesse rung des Stromübergangs wird zwischen Widerstands kern und Elektroden Koks- oder Graphitpulver einge bracht. Durch Stromzufuhr wird im Temperaturbereid von 1500° bis 2500⁰C eine Siliciumcarbidschicht urr den Kokskern gebildet, was allgemein als Siliciumcar bidwalze bezeichnet wird.Such resistance furnaces, which can also be used in the same way for the production of, for example, electrographs, are generally quite square, open at the top and up to 20 m long. The floor and the solid end walls are made of refractory bricks, while the side walls are removable. The power is supplied through built-in electrodes in the end walls, which consist of a package of rectangular carbon rods that protrude from the end wall into the furnace. Between the coals arranged copper lamellas, which are connected to a common copper plate, are used for power connection. The bulk or the Möller consists of a mixture of granular coke and quartz sand and aggregates such as sawdust and table salt, in which the resistance core of granular coke is inserted horizontally between the end walls, which still contains a core of largely graphitized coke. To improve the current transfer, coke or graphite powder is introduced between the resistance core and the electrodes. By power a silicon carbide layer is formed urr the Kokskern in temperature bereid of 1500 ° to 2500 ⁰ C, which is commonly referred to as Siliciumcar bidwalze.

Da während der Reaktion das Volumen der Mi schung abnimmt, besteht bei Öfen dieser Bauart die Gefahr, daß der Stromkontakt abreißen kann, wodurcl sich im Inneren des Ofens Lichtbögen ausbilden, die zi lokalen Überhitzungen führen und den Ofengang un günstig beeinflussen. Da außerdem aus wirtschaftlicher Gründen heute der Einsatz von öfen mit großen Di mensionen bevorzugt ist, was aber gleichzeitig im einer hohen Strombelastung derselben verbunden ist stellt das durch die Volumenverminderung bedingte Absinken der Siliciumcarbidwalze, die häufig an der In nenseite de^r Ofenköpfe anwächst, an die Materialei genschaften, insbesondere der Stirnwände und der dar in eingelassenen Elektroden außergewöhnlich hohe Anforderungen, die nur mit großem Aufwand erfüllbai sind. Derartige Ofenköpfe sind daher durch die thermi sehe und mechanische Beanspruchung einem unge wohnlichen hohen Verschleiß ausgesetzt, so daß si< praktisch nach jedem Ofengang ausgebessert werdet müssen. Nahezu untragbar werden diese Verschleißet·Since the volume of the mixture decreases during the reaction, there is a risk in furnaces of this type that the electrical contact can break, causing arcs to form inside the furnace, which lead to local overheating and have an unfavorable effect on the furnace. In addition, because of economic reasons, today the use of ovens mensions with large Di is preferred but which at the same of which is connected in a high current load is the caused by the reduction in volume drop in Siliciumcarbidwalze that often grows on the in inner side de ^r stove heads to the Materialei properties, in particular the end walls and the electrodes embedded in it, are exceptionally high requirements that can only be met with great effort. Such furnace heads are therefore exposed to an uncomfortable high wear and tear due to the thermal and mechanical stress, so that they have to be repaired practically after each furnace cycle. These wear and tear become almost unbearable

scheinungen indessen dann, wenn durch sie ein Abbruch der Ofenreise erzwungen wird.symptoms, however, when they force an interruption of the furnace journey.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine neuartige Anordnung der Elektroden in einem Widerstandsofen behoben, die darüberhinaus eine Vereinfachung der gesamten Ofenanlage und/oder den Einsatz von weniger widerstandsfähigem Elektrodenmaterial ermöglicht.According to the invention, this is remedied by a novel arrangement of the electrodes in a resistance furnace, which moreover simplify the entire furnace system and / or use less resistant electrode material.

Die erfindungsgemäße, durch direkte elektrische Heizung nach Widerstandsprinzip betriebene Ofenanlage, insbesondere zur Herstellung von Siliciumcarbid iq aus Kieselsäure und Kohlenstoff im absatzweisen Betrieb, wobei die Stromzufuhr mittels Elektroden durch einen Widerstandskern aus Kohlenstoff erfolgt, der waagrecht in den Möller aus einer Mischung von körnigem Koks, Quarzsand und Zuschlagen eingelagert ist. ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden als Bodenelektroden angeordnet sind, die mit dem Widerstandskern durch ein elektrisch leitfähiges Material verbunden sind, wobei diese Verbindung nicht als Bestandteil des Widerstandskerns ausgebildet ist und eine höhere elektrische Leitfähigkeit als dieser aufweist.The furnace system according to the invention, operated by direct electrical heating according to the resistance principle, in particular for the production of silicon carbide iq from silica and carbon in batch operations, wherein the power is supplied by means of electrodes through a resistance core made of carbon, the is stored horizontally in the Möller from a mixture of granular coke, quartz sand and aggregates. is characterized in that the electrodes are arranged as bottom electrodes, which are connected to the resistance core are connected by an electrically conductive material, this connection not being a component of the resistance core is formed and has a higher electrical conductivity than this.

In der erfindungsgemäßen Ofenanlage sind die Bodenelektroden mit ihren Kontaktflächen ganz oder teilweise unter, auf oder über dem Ofenboden angeordnet. Der Ofenboden, worunter die Aufliegefläche des Möllers zu verstehen ist, befindet sich vorteilhaft in gleicher Ebene mit dem Geländeniveau. Vorzugsweise werden die Elektroden so gelegt, daß sich ihre Kontaktflächen in der gleichen Ebene wie das Geländeniveau oder bis zu etwa 10 cm unter demselben befinden, wodurch mechanische Beschädigungen beim Ofenabbau ausgeschlossen werden. Die Stromzufuhr erfolgt durch Anschluß an unter Flur geführte Stromleitungen.The bottom electrodes are in the furnace system according to the invention with their contact surfaces wholly or partially arranged under, on or above the furnace floor. The furnace floor, including the surface on which the Möller rests is to be understood, is advantageously in the same plane with the terrain level. Preferably be the electrodes are placed so that their contact surfaces are in the same plane as the terrain level or up about 10 cm below it, which prevents mechanical damage when the furnace is dismantled will. Power is supplied by connecting it to power lines under the corridor.

Die Verbindung zwischen den Bodenelektroden und dem Widerstandskern wird durch ein elektrisch leitfähiges Material hergestellt, wozu vorzugsweise ein Material mit höherer spezifischer Leitfähigkeit als das Kernmaterial verwendet wird. Die höhere elektrische Leitfähigkeit der Verbindung im Vergleich zum Kern kann jedoch auch durch eine Vergrößerung des Quer-Schnitts der Verbindung gegenüber dem Kernquerschnitt erreicht werden. Entscheidend ist hierbei nur, daß die in der Verbindung austretende Stromwärme praktisch nicht mehr für die SiC-Bildung ausreicht, so daß dieses bevorzugt um den Kern gebildet wird. Diese Verbindung kann entweder aus einer senkrecht auf die Elektroden aufgebrachten Schüttung aus Koks und/oder Graphit, vorzugsweise aus gestampftem Koks und/oder Graphit oder aus einem auf die Elektroden aufgebrachten kompakten Material bestehen, wobei es nicht unbedingt erforderlich ist, das Kompaktmaterial senkrecht auf die Elektroden aufzubringen. Als Kompaktmaterial, das den definierten Bedingungen hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit genügt, können beispielsweise keramische Werkstoffe mit Graphiteinlagerungen, Metalle oder Metallegierungen, deren Schmelzpunkte oberhalb der Reaktionstemperaturen liegen oder Stampfmassen aus Kohle und/oder Graphit, die mit einem Bindemittel, wie Pech, verfestigt und gegebenenfalls verkokt worden sind, verwendet werden. The connection between the bottom electrodes and the resistance core is made by an electrically conductive Material produced, including preferably a material with a higher specific conductivity than that Core material is used. The higher electrical conductivity of the connection compared to the core however, it can also be achieved by enlarging the cross-section of the connection compared to the core cross-section can be achieved. The only decisive factor here is that the current heat escaping in the connection practically no longer sufficient for the formation of SiC, so that it is preferably formed around the core. This Connection can either consist of a bed of coke applied perpendicularly to the electrodes and / or graphite, preferably from tamped coke and / or graphite or from one on the electrodes Applied compact material exist, wherein it is not absolutely necessary, the compact material to be applied perpendicularly to the electrodes. As a compact material that meets the defined conditions is sufficient in terms of electrical conductivity, for example ceramic materials with graphite inclusions, Metals or metal alloys with melting points above the reaction temperatures or rammed earths made of coal and / or graphite, which are solidified with a binder such as pitch and may have been coked, can be used.

Der Abstand zwischen dem Widerstandskern und den Bodenelektroden und damit die hierzu in Relation stehende Mindesthöhe der Verbindung wird vorteilhaft so bemessen, daß die während der Ofenreise wachsende Walze durch die Volumenverminderung des Möllers nicht bis zur Berührung des Ofenbodens und/oder der Flektrodenkontaktflächen absinken und dort anwachsen kann, wobei die gewünschte Größe der Walze von der Ofengröße und der eingefahrenen Energiemenge abhängig ist.The distance between the resistance core and the bottom electrodes and thus the relation to this standing minimum height of the connection is advantageously dimensioned so that the growing during the furnace journey Due to the reduction in volume of the Möllers, the roller does not come into contact with the furnace floor and / or the Electrode contact areas can sink and grow there, with the desired size of the roller of depends on the furnace size and the amount of energy used.

Der für die Reaktion notwendige Möller kann über den Bodenelektroden und dem Widerstandskern seinem natürlichen Schüttkegel entsprechend geschüttet werden und die Anlage kann als Hügelofen ohne Wände, d. h, ohne seitliche und stirnseitige Eingrenzung durch Wandelelemente betrieben werden. Die gesamte Ofenanlage kann jedoch auch in üblicher W«ise mit Wänden umgeben werden, die den Möller aufnehmen, wobei jedoch sowohl für die seitliche Begrenzung als auch für den stirnseitigen Abschluß einfache, transportable Wände verwendet werden können.The Möller necessary for the reaction can be over the bottom electrodes and the resistance core natural pouring cones are poured accordingly and the system can be used as a hill oven without walls, d. h, can be operated without lateral and frontal delimitation by convertible elements. The whole The furnace system can, however, also be surrounded in the usual way with walls that accommodate the Möller, however, simple, transportable for both the lateral delimitation and the frontal termination Walls can be used.

Die offene Schüttung ist allerdings in der Halle wegen des erhöhten Platzbedarfs nicht rentabel, so daß derartige öfen am besten als stationäre Freilandanlagen betrieben werden.The open filling is not profitable in the hall because of the increased space requirement, so that such ovens are best operated as stationary outdoor systems.

Als Bodenelektroden können mit Strom- und Kühlwasseranschlüssen ausgerüstete Graphit- und/oder Kohleelektroden verwendet werden, die üblicherweise in Ofenanlagen mit sogenannten Stirnelektrcden Verwendung finden.Graphite and / or graphite connections equipped with power and cooling water connections can be used as bottom electrodes Carbon electrodes are used, which are usually used in furnace systems with so-called end electrodes Find.

Als Bodenelektroden können jedoch auch mit Strom- und gegebenenfalls Kühlwasseranschlüssen ausgerüstete Stampfmassenelektroden aus Koks und/oder Graphit, in die gegebenenfalls metallische Stromleiter, insbesondere aus Kupfer, eingearbeitet sein können, verwendet werden. In diese Stampfmassenelektroden können ferner Kühlschlangen aus Metall, vorzugsweise Kupfer, eingearbeitet sein, wobei gegebenenfalls auch Stromführung und Kühlsystem in Form von gekühlten Metallrohren, vorzugsweise profilierten Kupferrohren zusammengefaßt sein können. Als Stampfmasse wird vorzugsweise ein Gemisch aus Kohle, Graphit und Bindemitteln verwendet, das vor Inbetriebnahme der Elektrode in einen Glühofen durch Erhitzen bis auf etwa 600⁰C zur mechanischen Verfestigung und Erhöhung der Leitfähigkeit verkokt worden ist.However, ramming mass electrodes made of coke and / or graphite, in which metallic current conductors, in particular made of copper, can optionally be incorporated, can also be used as bottom electrodes, equipped with power and, if appropriate, cooling water connections. Cooling coils made of metal, preferably copper, can also be incorporated into these ramming-mass electrodes, it also being possible, if necessary, to combine the power supply and cooling system in the form of cooled metal tubes, preferably profiled copper tubes. A mixture of carbon, graphite and binding agents is preferably used as the ramming mass, which has ^{been coked by heating up to about 600 °} C. for mechanical solidification and increasing the conductivity in an annealing furnace before the electrode is put into operation.

Als Bodenelektroden können ferner mit Strom- und Kühlwasseranschlüssen ausgerüstete Elektroden aus Metall, z. B. aus Kupfer, verwendet werden, in die gegebenenfalls Kühlschlangen aus Metall eingelassen sein können.Electrodes equipped with power and cooling water connections can also be used as bottom electrodes Metal, e.g. B. made of copper, can be used in which optionally cooling coils made of metal be able.

Der Einsatz von Stampfmassen- oder Metallelektroden der angegebenen Art wird durch die erfindungsgemäße Anordnung als Bodenelektroden ermöglicht, da durch den vergrößerten räumlichen Abstand zwischer den Elektroden und der eigentlichen Heizzone die ar den Elektroden auftretenden Temperaturen beträehl lieh niedriger sind, als bei den bekannten Ofenanlager mit stirnseitig eingebauten Elektroden, wobei die Ver bindung, deren Leitfähigkeit größer als die des eigentlichen Kerns ist, von entscheidender Bedeutung ist. Di« Kühlung der Bodenelektroden erfolgt vorzugsweisf durch Wasserkühlung.The use of ramming mass or metal electrodes of the specified type is ensured by the inventive Arrangement as bottom electrodes made possible because of the increased spatial distance between the electrodes and the actual heating zone are the temperatures occurring at the electrodes borrowed are lower than in the known furnace systems with electrodes built into the face, the Ver bond, the conductivity of which is greater than that of the actual core, is of crucial importance. Tue « The bottom electrodes are preferably cooled by water cooling.

Als Ausführungsform für die erfindungsgemäßc Ofenanlage hat sich folgende, die an Hand der Abb la bis Ic näher erläutert wird, als besonders vorteilhaf erwiesen.The following has proven to be an embodiment for the furnace system according to the invention, which is shown on the basis of Fig la to Ic is explained in more detail, proven to be particularly advantageous.

Abb. la zeigt die Anlage im Grundriß von obei gesehen,Fig. La shows the system in plan from obei seen,

Abb. Ib zeigt die Anlage im Querschnitt entlanj der Schnittkante A-A' in la;Fig. Ib shows the system in cross section along the cutting edge AA ' in la;

A b b . Ic zeigt die Anlage im Querschnitt entlang de Schnittkante B-Bf in la.A bb. Ic shows the system in cross section along the cutting edge B-Bf in la.

Wie aus A b b . Ib ersichtlich, sind die Bodenelektro den t und Γ mit den Strom- 2. 2' und KühlanschlüsseAs from A b b. Ib you can see the bottom electrons t and Γ with the power 2. 2 'and cooling connections

ϊ, 3' in dem der Länge der Anlage entsprechenden Abstand angeordnet. Die Bodenelektroden mit den Anschlüssen sind unter Flur, d. h., unter dem Geländeniveau 4 verlegt und in der Montagekammer 5 bzw. 5' untergebracht, die mit einer Betoneinfassung umgeben ist. Die Montagekammer ist durch Einstiege zugänglich. die durch Bodenplatten 6, bzw. 6' abgedeckt sind. Die Verbindung zwischen den Bodenelcktroden 1, bzw. 1' und dem waagrecht angeordneten Widerstandskern 7 ist durch die senkrecht aufgebrachte kegelsegmentförmige Schüttung 8 bzw. 8' aus gestampftem Koks und/oder Graphit hergestellt. Darüber ist der Möller 9 angeordnet, der seinem natürlichen Schüttkegel entsprechend geschüttet worden ist.ϊ, 3 'at the distance corresponding to the length of the system arranged. The floor electrodes with the connections are under the floor, i. i.e., below ground level 4 laid and housed in the assembly chamber 5 or 5 ', which are surrounded by a concrete border is. The assembly chamber is accessible through entrances. which are covered by base plates 6 or 6 '. the Connection between the bottom electrodes 1 or 1 'and the horizontally arranged resistance core 7 is due to the vertically applied cone-segment-shaped bed 8 or 8 'made of tamped coke and / or graphite. Above this, the Möller 9 is arranged, which corresponds to its natural pouring cone has been poured.

Aus Abb. Ic ist die Anordnung der senkrecht auf die Bodenelektroden 1 aufgebrachten kegelsegmentförmigen Schüttung 8 ersichtlich, sowie die unter dem Geländeniveau 4 angeordnete Montagekammer 5, von der aus die Elektroden 1 mit den Strom- 2 und Kühlanschlüssen 3 zugänglich sind.From Fig .

In dem gemäß Abb. Ia von oben gesehenem Grundriß sind die unter dem Geländeniveau angeordneten Teile der Anlage nicht sichtbar, sie dient nur zur Kennzeichnung der Schnittkanten für die Querschnitte gemäß den A b b. Ib und Ic.In the plan seen from above according to Fig. Ia , the parts of the system arranged below the ground level are not visible, they only serve to identify the cut edges for the cross-sections according to A bb . Ib and Ic.

In den folgenden A b b. II bis IV werden Elektrodenanordnungen, die erfindungsgemäß als Bodenelektroden verwendet werden können, näher erläutert.In the following A b b. II to IV are electrode arrangements that can be used according to the invention as bottom electrodes, explained in more detail.

Abb. H zeigt die Anordnung einer Kohle- oder Graphitelektrode als Bodenelektrode im Querschnitt. Die Elektrode aus Kohle- oder Graphit 1 ist unter dem Geländeniveau 4 angeordnet, mit den Stromfahnen 2 und den Kühlanschlüssen 3 für die Wasserzufuhr zu den Kühltaschen 10 verbunden. Zwischen der Elektrode 1 und der Betoneinfassung der Montagekammer 5 ist eine mit Kohlefilz oder Asbestwolle abgedichtete Dehnfuge 11 angebracht. Die Elektrode 1 ist durch Abstützvorrichtungen 12 am Boden der Montagekammer verankert. Auf der Oberfläche von 1 ist eine Schicht i 3 aus vorzugsweise reinem Graphit aufgestampft, die zur Verbesserung der Kontaktierung mit der senkrecht aufgetragenen kegelsegmentförmigen Schüttung 8 dient. Fig. H shows the arrangement of a carbon or graphite electrode as a bottom electrode in cross section. The electrode made of carbon or graphite 1 is arranged below the terrain level 4, connected to the current lugs 2 and the cooling connections 3 for the water supply to the cooling bags 10. An expansion joint 11 sealed with carbon felt or asbestos wool is attached between the electrode 1 and the concrete surround of the assembly chamber 5. The electrode 1 is anchored by supporting devices 12 on the floor of the assembly chamber. On the surface of a layer 1 is rammed i 3 preferably made of pure graphite, which serves to improve the contact with the perpendicular applied cone-segment-shaped bed. 8

Abb. lila zeigt die Anordnung einer gekühlten Stampfmassenelektrode als Bodenelektrode im Querschnitt; Abb. HIb zeigt dieselbe Anordnung von oben gesehen. Fig. Lilac shows the arrangement of a cooled ramming mass electrode as a bottom electrode in cross section; Fig. HIb shows the same arrangement seen from above .

Die Elektrode aus der Stampfmasse 1 ist unter dem Geländeniveau 4 in der Montagekammer 5 angeordnet, in die Stromleiter 2 aus profilierten Kupferschienen und die Kühlrohre 3 eingebettet sind. Aus Abb. HIb sind die zur Kühlung verwendeten Register aus Kupferrohren 3 ersichtlich. The electrode from the ramming mass 1 is arranged below the terrain level 4 in the assembly chamber 5, in which the conductors 2 made of profiled copper bars and the cooling tubes 3 are embedded. The registers made of copper pipes 3 used for cooling can be seen in Fig. HIb.

A b b. IV zeigt die Anordnung einer gekühlten Elektrode aus Kupfer als Bodenelektrode im Querschnitt.A b b. IV shows the arrangement of a cooled electrode made of copper as a bottom electrode in cross section.

Die Elektrode aus einer in der Kontaktfläche profi lierten Kupferplatte 1 ist unter dem Geländeniveau 4 in der Montagekammer 5 angeordnet 2 sind die Stromfahnen und 3 das Kühlsystem. Auf der profilierten Kup ferplatte 1 ist eine Schutzschicht 14 aus Stampfmasse aufgebracht. The electrode made of a copper plate 1 profiled in the contact surface is arranged below the terrain level 4 in the assembly chamber 5, 2 are the current vanes and 3 are the cooling system. On the profiled Kup ferplatte 1, a protective layer 14 made of ramming material is applied.

Bei allen Elektroden der aus den Abbildungen ersichtlichen Bauarten ist das Vorhandensein der Montagekammer 5 jedoch nicht unbedingt erforderlich; d.h.. diese kann bei seitlich angeordneten Strom- und gegebenenfalls Kühlanschlüssen eingespart werden.The assembly chamber is required for all electrodes of the types shown in the figures 5 but not absolutely necessary; i.e .. this can with laterally arranged power and possibly Cooling connections can be saved.

Die Ofenanlagen gemäß der Erfindung bieten gegenüber üblichen Ofenanlagen mit stirnseitig eingebautenThe furnace systems according to the invention offer compared to conventional furnace systems with built-in frontal

ίο Elektroden folgende Vorteile:ίο electrodes have the following advantages:

Der Bau der bisher notwendigen Ofenköpfe aus feuerfestem Material zur Aufnahme der Stirnelektroden erübrigt sich. Durch die Anordnung der Elektroden in der definierten Art sind diese nicht mehr unmittelbar den hohen Temperaturen in der Reaktionszone ausgesetzt, wodurch ihre längere Haltbarkeit garantiert wird, außerdem ist die Ausführung des Kühlsystems weniger aufwendig. Durch das Gewicht des darüberliegenden Möllers werden sowohl die Verbindung 8 an die Elektroden als auch der Widerstandskern fest an die Verbindung 8 angepreßt, so daß ein ausgezeichneter Kontakt gewährleistet ist, der auch beim Absinken der sich bildenden Siliciumcarbidwalze durch Volumenverminderung des Möllers erhalten bleibt. Ein »Abreißen« des Widerstandskerns von der Elektrode, wie bei stirnscitiger Anordnung, das infolge schlechten Kontaktes, durch Auftreten von Lichtbogen zu Überhitzungen führt, was eine Auszehrung der Elektroden zur Folge hat, ist daher nicht mehr möglich. Außerdem hat die Siliciumcarbidwalze ungehinderte Bewegungsfreiheit, wenn sie durch die Volumenverminderung des Möllers während der Ofenreise absinkt, da sie nicht mehr an den Ofenköpfen anwachsen kann. Das Absinken der Walze und des darunterliegenden Möllermaterials crfolgt daher gleichmäßiger, wodurch Brücken- und Hohlraumbildungen vermieden werden, so daß derartige öfen praktisch ohne sogenannte »Bläser« brennen. Der Abbau der Siliciumcarbidwalze ist ferner nicht mehr durch derartige Vorgänge erschwert. Diese ist vielmehr von allen Seiten leicht zugänglich, so daß das Abräumen des Möllers ohne aufwendige Kranvorrichtungen mit einfachen Fahrzeugen vorgenommen werden kann. Mechanische Beschädigungen der Ofenanlage treten nicht mehr auf, da bei der erfindungsgemäßen Anordnung außerdem alle Stromzuführungen nebst Anschlüssen unter Flur verlegt sind, wodurch zusätzlich ein hohes Maß an Betriebssicherheit erreicht wird.The construction of the previously necessary furnace heads made of refractory material to accommodate the front electrodes unnecessary. By arranging the electrodes in the defined way, they are no longer immediate exposed to high temperatures in the reaction zone, which guarantees its longer shelf life, in addition, the implementation of the cooling system is less expensive. By the weight of the one above Möllers will fix both the connection 8 to the electrodes and the resistor core to the connection 8 pressed, so that an excellent contact is guaranteed, even when the sinking forming silicon carbide roller is retained by reducing the volume of the Möllers. A "tear off" of the Resistance core of the electrode, as in the case of an end-to-end arrangement, which, as a result of poor contact, the occurrence of arcs leads to overheating, which leads to the electrodes being worn out is therefore no longer possible. In addition, the silicon carbide roller has unimpeded freedom of movement, if it drops due to the reduction in volume of the Möllers during the furnace travel, since it is no longer on can grow on the furnace heads. The lowering of the roller and of the mortar material underneath follows therefore more uniform, whereby bridges and cavities are avoided, so that such stoves burn practically without so-called "blowers". Furthermore, the silicon carbide roll is not degraded made more difficult by such processes. Rather, it is easily accessible from all sides, so that the Clearing of the Möllers can be carried out with simple vehicles without complex crane devices can. Mechanical damage to the furnace system no longer occurs, as in the case of the invention Arrangement also all power supply lines and connections are laid under the floor, which means additional a high level of operational safety is achieved.

Darüber hinaus muß die Brauchbarkeit der erfindungsgemäßen Anordnung der Elektroden als Bodenelektroden in Ofenanlagen, die durch direkte elektrische Heizung nach dem Widerstandsprinzip betrieben werden, als überraschend bezeichnet werden, da nach dem übereinstimmenden Urteil von Fachleuten die angestrebte Stromführung durch eine derartige Anord- nung nicht erzwungen werden könnte, weil der Strom erfahrungsgemäß über den kürzesten Weg, d. h_H in diesem Fall unterhalb des Kerns, direkt durch den Möllei liefe. In addition, the usefulness of the inventive arrangement of the electrodes as bottom electrodes in furnace systems operated by direct electrical heating according to the resistance principle must be described as surprising, since experts agree that the desired current conduction is not enforced by such an arrangement could, because experience has shown that the current takes the shortest route, i.e. h _H in this case below the core, directly through the Möllei.

Hierzu S Blatt ZeichnungenSee S sheet drawings

Claims

Claims: 23 107

1. Furnace system operated by direct electrical heating according to the resistance principle, in particular for the production of silicon carbide from silica and carbon in batch operations, wherein the power is supplied by means of electrodes through a resistance core made of carbon, the horizontally stored in the Möller from a mixture of granular coke, quartz sand and aggregates is characterized in that the electrodes are arranged as bottom electrodes, which are connected to the resistor core by an electrical conductive material are connected, this connection not being part of the resistor core is formed and has a higher electrical conductivity than this.

2. Furnace according to claim 1, characterized in that that the bottom electrodes with their contact surfaces wholly or partially under, on or over are arranged on the furnace floor.

3. Furnace according to claim 1, characterized in that the connection between bottom electrodes and resistance core from a bed applied perpendicularly to the electrodes Coke and / or graphite is made.

4. Furnace according to claim 3, characterized in that the bed of pounded coke and / or graphite.

5. Furnace according to claim 1, characterized in that the connection between bottom electrodes and the resistor core is made of a compact material applied to the electrodes.

6. Furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the Mö'ler over the bottom electrodes and the resistance core is poured according to its natural cone of repose, and the system is operated as a hill furnace without walls.

7. Furnace system according to claim 1 or 2, characterized in that the system is equipped with walls is.

8. Furnace according to claim 1 or 2, characterized in that with the bottom electrodes Graphite and / or carbon electrodes equipped with electricity and cooling water connections are used will.

9. Furnace according to claim 1 or 2, characterized in that with the bottom electrodes Graphite ramming mass electrodes equipped with electricity and, if necessary, cooling water connections and / or coke and a binder can be used.

10. Furnace according to claim 9, characterized in that that metallic conductors are incorporated into the ramming mass electrodes.

11. Furnace according to claim 9 or 10, characterized in that in the ramming mass electrodes Metal cooling coils are incorporated.

12. Furnace according to claim 9, characterized in that that in the ramming mass electrodes power supply and cooling system in the form of cooled Metal pipes are summarized.

13. Furnace according to claim 12, characterized in that that the cooled Metallrohrc consist of profiled copper tubes.

14. Furnace according to claim 1 or 2, dadurc! characterized that as bottom electrodes mi Power and cooling water connections equippedi electrodes made of metal are used.

15. Furnace according to claim 14, characterized in that electrodes made of copper are used be det.

16. Furnace according to claim 14 or 15, characterized in that cooling in the electrodes snakes made of metal are embedded.