DE2110669C3 - Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Verflüssigung eines fein zerkleinerten kieselsäurehaltigen Materials - Google Patents

Description

3 4

rdnigungso/rion aus dem alten Sand mit dem nung zum Auslassen der aus dem geschmolzene]

neuen Sand eingefangen wird. Die resultierenden Material entstehenden Abgase direkt oberhalb de

Schmelzen haben dann dickere Häute die abgeschält zwischen den Elektrode« gezündeten elektrische!

werden müssen. Lichtbogens und im nicht geschmolzenen silicium

Dieses alte Chargenverfahren besitzt noch andere 5 haltigen Material ist vorgesehen.

Nachteile wie beispielsweise hohen Verbrauch an Vorzugsweise ist ein erster Wassermantel um

elektrischer Leistung, der auf Gnmd der Forderung fangsmäßig um einen Teil des Ofenkörpers außei

notwendig wurde, daß ein elektrischer Lichtbogen herum angeordnet; ein zweiter Wassermantel umgib

ausreichender Intensität erzeugt werden muß, um die Bodenöffnung umfangsmäßig.
jede Rohmaterialcharge auf Schmelztemperatur zu to Zweckmäßig sind die Walzen als Zahnwalzen aus

erwärmen. Da diese Wärme vom Schmelzen der gebildet

einen Charge zur nächsten nie rückgewonnen werden Ein Verfahren zur kontinuierlichen Verflüssigunj

konnff; lag der Verbrauch an elektrischer Leistung von körnigem Material zeichnet sich vorzugsweisi

wiederum sehr hoch. Auch die Menge an Quarzgut dadurch aus, daß das Extrudieren des erschmolzener

oder geschmolzener Silica, die nach diesem Verfah- 15 körnigen Materials so durchgeführt wird, daß zu

ren sich erzeugen ließ, war unzureichend klein. An- nächst das nicht geschmolzene körnige, um den Bo

dere Nachteile sind darin zu sehen, daß die Elektro- den des Ofens herum vorhandene Material durch di<

den nicht kontinuierlich einen Lichtbogen erzeugen, Bodenöffnung entsprechend der Bildung eines GIo

ein hoher Verbrauch an diesen Elektroden eintritt, bus oder einer Kugel aus geschmolzenem körniger da sie während Jedes Zyklus intermittierend erwärmt ao Material extnidiert wird, derart, daß der Globus au;

und gekühlt werden. Die US-Patentschrift 3 151 964 viskosem Material nach unten in der Richtung dei

beschreibt das oben diskutierte bekannte Verfahren. Bodenöffnung hängt und die Säule aus viskosem Ma

Ein Verfahren um kontinuierlich Quarzgut herzu- terial bildet; und daß die Säule aus viskosem aus dei

stellen, in dem man die Schmelze nach unten durch Bodenöffhung austretendem Material dann zwangs

Extruderdüsen fließen läßt, ist in der britischen Pa- 35 weise und stetig durch die Bodenöffnung extrudien

tentschrift 400472 beschrieben. Dieses Verfahren wird.

der kontinuierlichen Verflüssigung fand jedoch keine Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

praktische Anwendung auf Grund der extremen sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher er

Schwierigkeit einen stabilen Ofenbetrieb aufrechtzu- läutert werden, in denen

erhalten. Diese Situation ist hauptsächlich auf die ex- 30 F i g. 1 ein schematischer Vertikalschnitt durch

trem instabile Umgebung des den Bogen erzeugen- eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach dei

den Abschnitts des Ofens zurückzuführen Die be- Erfindung ist; die

stimmenden Faktoren bei der Stabilisierung der F i g. 2 bis 7 sind vergrößerte Darstellungen ver

Ofensituation sind bisher nicht geklärt worden. Ver- schiedener Extrudierwalzen, die bei der Ausführungs

mutlich sind diese Faktoren Viskosität, Temperatur 33 form nach F i g. 1 Verwendung finden können,

usw. für das Rohmaterial und Strom, Spannung, In den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, is

Elektroden usw. für die Temperatur. Auch besteht mit dem Bezugszeichen 201 ein Stahlofenkörper vor

ein Verhältnis zwischen der Menge an extmdierter im wesentlichen kubische 1 Kastengestalt gezeigt

Schmelze und der Rohmaterialspeisung. Eine Ofenhaube 203 oben auf dem Körper 201 is

Es soll nun ein Verfahren angegeben werden, um 40 mit einem Aufgabetrichter 202 zum Zuführen des ge

innerhalb einer körnigen Masse durch Stabelektro- pulverten siliciumhaltigen Materials 204 versehen

den das Rohmaterial möglichst kontinuierlich zu er- Ein Paar von Stangengraphitclektroden 205 ist au

schmelzen, um ein reineres Produkt als bisher bei beiden Seiten des Körpers 201 in Ausrichtung posi

minimalem Elektrizitätsverbrauch in erfolgreicher tioniert. Ein geeigneter Abstand ist zwischen den be

Weise zu erhalten. 45 nachbauen Spitzen der Elektroden 205 sichergestellt

Auch soll geschmolzenes Silica- bzw. Quarzgut so daß, wenn sie leitend werden, ein ausreichende:

hergestellt werden, und zwar in Form eines verbes- elektrischer Bogen erzeugt wird. Eine Lichtbogenhei

serten Produktes im wesentlichen ohne Verschmut- zung kann im vorliegenden Fall durch Widerstands

zungen und ohne »Haut«, die von« Produkt abge- heizung ersetzt werden. Die Stabelektroden 205 wer

schält werden muß. Es soll hierbei versucht werden, 50 den getragen von wassergekühlten Isolatoren 20ί

die Verschmutzungen während der Produktion des und wassergekühlten Elektrodenhaltern 207, die zi

Quarzgutes zu entfernen. beiden Seiten des Körpers 201 derart angeordne!

Schließlich soll bei der kontinuierlichen Verflüssi- sind, daß sie horizontal und symmetrisch bezüglicl

gung fein zerkleinerten siliciumhaltigen Materials die des vertikalen Körpers 201 angeordnet sind.

Vorrichtung hinsichtlich Konstruktion und Benut- 55 Die Halter 207 sind fest auf der Elektrodenförder

zung einfach, in der Herstellung wirtschaftlich und einrichtung 208 angeordnet und ermöglichen es die

im Betrieb verläßlich sein. sen, bezüglich der stationären Körper 201 sich 21

Erreicht wird dies erfindungsgemäß bei einer Vor- bewegen.

richtung der eingangs genannten Art dadurch, daß Eine wassergekühlte Stahldüse 210 ist am Boder

eine Kühleinrichtung unterhalb der Düse zur Küh- 60 des Körpers 201 angeordnet. Die zur Düse 210 füh

lung dieses erschmolzenen siliciumhaltigen Materials renden Teile des Bodens sind unter 15 bis 55° be

angeordnet ist und daß weiterhin Walzen unterhalb züglich der vertikalen Achse des Körpers 201 derar

der Kühleinrichtung vorgesehen sind, die zwangs- geneigt, daß die Schmelze 209 leicht durch die Düs<

weise und stetig dieses erschmolzene siliciumhaltige 210 extnidiert werden kann. Eine große Anzahl vor

Material extrudieren. 65 Extrusionslöchern 211 ist in den Schrägflächen

Vorzugsweise sind die Elektroden an einem von 201 a, wie in F i g. 6 dargestellt, angeordnet. Untei

dem nicht geschmolzenen, körnigen, siliciumhaltigen einer Neigung von 20 bis 30° jedoch sind keinerle

Material umgebenen Ort angeordnet; eine Auslaßöff- solcher Löcher notwendig.

5 6

Auf dem Innenumfangsteil der Düse 201 ist eine den, gegen den unteren Teil mit einem Preßlufthamringförmige Lippe 218 aus feuerfestem Material vor- mer zu schlagen. Andererseits kann man die verfegesehen. Der obere Randteil der Lippe 218 hat die stigte Säule auf einen Schrägförderer leiten, beispielsgleiche Verjüngung und fällt mit dem Bodenteil des weise den Förderer 22© in Fig. 1, wobei das Aufga-Körpers 201 zusammen. Die Lippe 218 bildet eine 5 beende des Förderers unterhalb der Walzen 214 sich Verengung oder eine Bodenöffnung für die Düse, befindet.

durch welche das schmelzflüssige oder geschmolzene Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Material, beispielsweise geschmolzene Silica 209,

während des Schmelzvorgangs fließen kann. Geeig- Beispiel 1

nete Eintritts- und Austriltsanschlüsse können für die io

Wasserzirkulation an die und von der Wasserkam- 30 Tonnen körniger Silica (Definition s. vorn) als

mer der Düse 210 vorgesehen sein. Rohmaterial für die Kieselsäure wurden in den Kör-

Ein Paar von Radiatoren 212 verhindern, daß der per 201 durch den Aufgabetrichter 202 bei geschlos-Körper 201 und die Stahldüse 210 sich überhitzen; sener Düse 210 gegeben. Ein elektrischer Lichtbogen die Düse 210 ist am Boden des Körpers 201 derart 15 wurde dann mittels elektrischen Stroms durch die angeordnet, daß die nach unten in den Bodenab- Elektrodenhalter 207 an die vorher angeordneten schnitt fließende Schmelze 209 leicht aus der Extru- Graphitstabelektroden 2Θ5 von 100 mm Durchmessionsdüse 210 extrudiert werden kann. Die aus der ser geleitet, wobei die Elektrodenfördereinrichtungen Düse 210 extrudierte Schmelze wird auf den Oberflä- 208 verstellt wurden. Die volumetrische Wärmekapachen der gezahnten Walzen 213 gewalzt und längs ao zität auf Grund der Erzeugung eines Lichtbogens der Zähne auf Grund des Walzeffektes verformt und wurde gesteuert durch die Veränderung der Leitfäsicher von Walzen 213 eingeklemmt. Die Walzen 213 higkeit der Stromzuführung (nicht dargestellt) unter werden durch einen nicht dargestellten Motor bei Veränderung der Spannung. Erfolgte 10 Minuten vorbestimmter Geschwindigkeit angetrieben, um eine lang das Leiten bei 70 Volt oder weniger und im Bevorbestimmte Länge an Schmelze 209 aus dem Kör- »5 reich bei 2500 bis 3000 Ampere, so wurde Gas zwiper 201 zu extrudieren. Wassergekühlte Düsen 215 sehen den beiden Elektroden 205 erzeugt, wodurch befinden sich direkt unterhalb der Düse 210 und eine im wesentlichen kugelförmige Siliciumdioxydspritzen das gekühlte Wasser zur schnellen Kühlung Schmelze 209 um das Gas »£>« erzeugt wurde,
der Schmelze 209 heraus und führen sie in den Kon- Während der Globus oder die Kugel aus Schmelze

taktabschnitt zwischen der Schmelze 209 und den 30 209 zu wachsen begann, erzeugten die durch den Walzen 213, während die Walzfläche durch die Nut Lichtbogen und durch die Verdampfung der Silica der spezifischen Zahnform gekühlt wird. Mehr was- erzeugten Gase einen Kamin »B« im schmelzflüssisergekühlte Düsen 216 sind unterhalb der Walzen gen Material und im Rohmaterial »/4«. Diese Gase 213 angeordnet und sorgen für eine schnellere Kühl- wurden durch die Düse 217 abgeführt,
lung der Schmelze 209. Die so gewalzte Schmelze »5 Wurde kontinuierlich bei 100 Volt und 3500 Am-209 wird durch die Führungswalzen 214 geführt und pere bei Offenhalten der Düse 210 geschmolzen, wobeim nächsten Verfahren extrudiert. durch eine geeignete Menge nicht geschmolzenen

Hat die Schmelze 209 eine schlechte Entgasung, so Rohmaterials in der richtigen Zeit herabfiel, so nahm sammelt sich das nicht geschmolzene Pulver ober- die Schmelze 209 im unteren TeiL wie in F i g. 6 darhalb des gesammelten Gases überall auf der Ober- 40 gestellt, zu. Bei 150 Volt und 400 Ampere wuchs die fläche und Fällt oft hinab in den Körper 201. Als Er- Schmelze 209 weiter, bis sie die Düse 210 erreichte, gebnis wird eine Mischung aus Schmelze und Nicht- Die Düse 210 wurde offengelassen, um die Schmelze Schmelze manchmal aus dem Boden des OS'enkörpers 209 kontinuierlich zu extrudieren. Die Schmelze 209 extrudiert und manchmal wird die Temperatur der wurde leichter extrudiert, daß sie schneller floß, da Schmelze 209 hierdurch ernsthaft beeinflußt. Die 45 nicht geschmolzenes Rohmaterial zwischen der Gasauslaßdüse 217 ist daher aus nicht geschmolze- Schmelze 209 und den Schrägen 201a durch die nem Pulver gemacht, so daß das unerwünschte Gas Düse 211 zwischengeschaltet war.
vor dem Schmelzen entfernt wird. Durch das Führen des Äußeren der Schmelze

Der Zwangsextrusionsmechanismus 213 nach der längs der Lippe 218 werden leicht die Verunreini-Erfindung hat eine Vielzahl von mit Zähnen besetz- 50 gungen von der Oberfläche abgekratzt und diese ten Walzen 213 α bis 213 /, wie in den F i g. 2 bis 7 längs der geneigten Wandung des Bodens abgelagert, dargestellt Hierdurch wird es möglich, ein relativ reines Produkt

Trotz des Walzeffektes hat die übliche Walze oder im wesentlichen kontinuierlich herzustellen. Bei Raupe keinerlei praktische Anwendung als Mecha- wachsendem schmelzenden Globus fand Ionisation nisrnus zum Extrudieren der Schmelze 209 bei be- 55 im Inneren statt; die Elektroden konnten voneinanstsnmter Geschwindigkeit bezogen auf den Anteil der zurückgezogen werden, so daß ein wirksamerer hergestellter Schmelze und den der extrudierten Lichtbogen erzeugt wurde. Weiterhin konnte das Schmelze. Erfindnngsgeraäß ist es möglich, den Walz- Rohmaterial allmählich in den Körper 201 eingefShrt effekt durch Verwendung von Walzen oder Raupen werden zum Ausgleich for das Material, welches in dieser spezifischen gezahnten Bauart zu steigern, die Go den schmelzßSssigen Zustand übetfühit wcatien war. in der Lage sind, für eine zwangsweise Extrusion zu Eta im wesentlichen tontinufejiicfasr Betrieb wird sorgen und darüber hinaus in der Lage sind, die Ex- auf diese Weise also möglich. Während die Efekfeotraskrasgeschwindigkeit konstant zn halten. den 205 begannen aafgeta&e&t zn werden* worden

Verschiedene Verfahren können verwendet wer- zusätzliche neue Heftfaden auf die Gewindeenden des, am die versti Schmelze abzubrechen. Ein 6$ der Arbeitselektroden geschraubt Periodisch natür-Vejfcmrea besteht darin, die verfestigte Schmelze lieh muß der Bettieb abgeschaltet werden, tön die zwischen sich gegenüberstehende Klemmeinrichtun- Verunreinigungen längs des Bodens heranszöbekomgen za klemmen und dann, wenn sie so gehalten wer- men.

2 UO

Auf diese Weise wurde die Schmelze 209 kontinuierlich aus den Düsen 210 vermittels des nicht geschmolzenen Materials extrudiert, durch die Kühlvorrichtung 215, 216 gekühlt, um verfestigt und geschnitten zu werden, wobei eine geringfügige Abstützung auf den Extrudervorrichtungen 213, 214 erfolgte. Die verfestigten Teile wurden dann fein durch eine gewöhnliche Mahlvorrichtung in pulvriges Quarzgut vermählen, nachdem die nicht geschmolzenen Teile oder Bereiche auf der Oberfläche völlig entfernt waren.

Erfindungsgemäß kann ein beachtlich dicker, großer geschmolzener Klumpen durch kontinuierliches Schmelzen erhalten werden, während kontinuierlich das pulvrige Material vom Aufgabetrichter zugeführt und aus den Düsen im schmelzflüssigen Zustand extradiert wird.

Weiterhin ist fast kein Gemisch aus Schmelze und Kohlenstoff vorhanden, da der größere Anteil des Restgehaltes an Kohlenstoff, der durch die Deoxydation der Graphitelektrodenstäbe erzeugt wurde, verdampft und in Form von Kohlendioxyd (Co₈) entfernt wird.

Beispiel 2

3 Tonnen körniger Silica aus Rohmaterial für die Kieselsäure wurden zunächst in den Ofenkörper 201 durch den Aufgabetrichter 202 gegeben, so daß sie durch einen zwischen den Elektroden 205 gezündeten Lichtbogen erschmolzen wurden. Erfolgt die Stromzuführung bei 70 Volt oder weniger und 2500 Ampere 10 Minuten lang, so wird ein Lichtbogen erzeugt, wodurch eine quasi-kugelförmige Schmelze 209 in dessen Umgebung erzeugt wird. Bei kontinuierlichem Schmelzen bei 100 Volt und 3500 Ampere ließ man die Schmelze allmählich wachsen und ließ eine Optimalmenge pulvrigen siliciumhaltigen Materials vom Boden des Ofenkörpers ab. Die Schmelze 209 floß weiter nach unten und wurde aus den Extruderdüsen 210 am Boden des Körpers 201 extrudiert. Die Schmelze 209 strömte weiter nach unten, bis sie die Klemmstation erreichte, wo sie durch gezahnte Walzen 213 eingequetscht wurde. Zu diesem Zeitpunkt war die Schmelze 209 so weit abgekühlt, daß ein Walzen unmöglich war. Somit mußten Strom und Spannung zwischen den Elektroden 205 beachtlieh erhöht und die Temperatur so hoch wie möglich gehalten werden, verglichen mit den Zuständen unmittelbar vor dem Extrudieren der Schmelze 209 aus der Düse 210. Die Optimalmenge extrudierter Schmelze 209 lag bei 500 kg/St. Die Schmelze 209 wurde kontinuierlich unter Regelung der Drehgeschwindigkeit der Walzen 213-213 mittels eines stufenlosen Getriebes in Anpassung an die Extrusionsmenge extrudiert.

Wie vorher erwähnt, wurde die Schmelze 209 rwangsweise erfindungsgemäß extrudiert, so daß eine ften fast nicht verändernde Quasi-Kugel aus Schmelze und Gas im lichtbogenerzeugenden Abschnitt gebildet wurde, wodurch die Of ensituation stabilisiert und eine weit geringere Veränderung in Spannung aod Strom erzeugt wurde. Das nicht gesdnnolzene oder halbgeschmolzene an der Oberfläche der Schmelze klebende Pulver wurde durch Recken oder Ausziehen der Schmelze (stretching) entfernt, was zu einer besseren Festigkeit führte.

Durch die beschriebene Erfindung ergeben sich viele unterschiedliche Vorteile gegenüber bekannten Verfahren zur Erzeugung geschmolzener Silica bzw. von Quarzgut. Der erste und möglicherweise wichtigste Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein relativ reines Quarzprodukt erzeugt wird. Das Produkt hat im wesentlichen keine kristallinen Süicaverunreinigungen. Das Produkt ist also fertig, um in körniges Quarzgut ohne jede weitere Behandlung vermählen zu werden. Wie oben beschrieben, bleiben die in der Schmelze vorhandenen Verunreinigungen

" im Körper 21 zurück, während die Schmelze aus diesem abgezogen wird. Die resultierende ausgetragene Schmelze besteht fast völlig aus geschmolzener Silica bzw. Quarzgut, ohne daß Verunreinigungen an der Haut haften würden. Dies bringt es mit sich, daß es

*5 nicht notwendig ist, die aus Verunreinigungen bestehende Haut von der gekühlten verfestigten Schmelze abzuschälen.

Da fast keine Verunreinigungen in dem Quarzgut vorhanden sind, ist das erfindungsgemäß erzeugte

*> Quarzgut gleichförmiger und dichter (das ist gasfreier) als geschmolzene Silica bzw. Quarzgut wie nach dem alten Verfahren hergestellt. Im allgemeinen ergibt sich eine 5°/oige Steigerung in der Durchschnittsdichte des verbesserten Produktes, was für

»5 das Quarzgutgebiet wesentlich ist. Die Dichte des Quarzgutes kommt näher an die theoretische Dichte von 2,2 als bisher hergestelltes Quarzgut heran. Bekanntlich wächst mit der Dichte des geschmolzenen Produktes auch die Festigkeit des Produktes. Auch

3<> dem Fachgebiet geht es also als wesentlichem Vorteil um eine höhere Dichte. Das Produkt nach der Erfindung führt zu einer Bruchfestigkeit von 1410 kg/cm* unter Druck gegenüber einer Bruchfestigkeit von 420 kg/cm² unter Druck für Quarzgut, das nach dem bekannten Verfahren hergestellt wurde.

Auch ist die Korndichte des Produktes mit einem Bereich von 2,0 bis 2,2 g/ccm wesentlich höher als der bisherige Korndichtebereich von 2,0 bis 2,1 g/ccm, der im übrigen meist bei 1,9 g/ccm lag. Die mittlere Korndichte des erfindungsgemäß hergestellten Quarzgutes lag bei 2,14 g/ccm.

Da die Produktion des Quarzgutes erfindungsgemaß zu einem kontinuierlichen Verfahren gemacht wurde, und da die Vorrichtung in relativ geschlossenem Zustand gehalten wurde, wird die durch den Lichtbogen innerhalb der Vorrichtung erzeugte Wärme konserviert; die entsprechenden bisher in Kauf genommenen Nachteile fallen weg. Somit ergibt sich auch ein niedrigerer Verbrauch an elektrischer Leistung durch die Elektroden 205 pro kg hergestellten Glases auf Grund der Wärmekonservierung innerhalb des Körpers 201. Auch wird die pro kg hergestellten Glases verbrauchte Elektrodenmenge in beachtlicher Weise erfindungsgemäß vermindert

Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Verflussigen oder Schmelzen von Silica sind in einer gesteigerten Prodnfcöonsgeschwindigkeit zn sehen. Im Mütel können 450 kg/h oder mehr erfindnngsgemäfl hergestellt werden, verglichen mit einem Mittel von 270 kg/h an Quarzgut mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß da; Rohmaterial erSndungsgemäB nur einmal benntB wnd, anstatt das nicht benutzte Material, wie dies bisher üblich war, im Kreislauf rScäczufShrea. Ds tarne Rückführung des Sandes oder Rohmaterials er folgt, gibt es auch keine Veronrekigangsksnizenüa

Et

on auf Grund des alten Sandes, der innerhalb des euen Sandes eingeschlossen war, wie beim bekannin Verfahren. Erfindungsgemäß wird auch der Veristdurchsatz an Rohmaterial herabgesetzt. Zur Herstellung von Quarzgut schafft die Erfinung also ein arbeitssparendes Verfahren. Bei ekannten Verfahren erzeugte ein Mann im Mittel ,35 kg an Quarzgut pro Minute.. Erfindungsgemäß

10

erzeugt der gleiche Mann nun wenigstens 6,8 kg an Quarzgut pro Miaute.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert darüber hinaus auch weniger Wartung als die bekannten Einrichtungen. Dies darum, weil der Körper 201 nicht so oft ausgeputzt werden muß, wie die Vorrichtungen nach den bekannten Verfahren der Quarzgutherstellung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

(1684

Claims (7)

1 2 einer Kugel aus geschmolzenem körnigen Mate- Patentansprücbe: Jj2I extrudiert wird, derart, daß der Globus aus viskosem Material nach unten in der Richtung

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Verflüssi- der Bodenöffnung hängt und die Säule aus viskogung eines fern zerkleinerten kieselsäure- oder sili- 5 sem Material bildet; ucd daß die Säule aus viskociumhaltigen Materials, mit einem Ofenkörper sem, aus der Bodenößnung austretendem Matemit schrägem Boden zur Aufnahme dieses silici- rial dann zwangsweise und stetig durch die Boumhaltigen Materials, einem Paar von innerhalb denöffhung extrudiert wird.

dieses Ofenkörpers zur Erwärmung und zum Schmelzen dieses siliciumhaltigen Materials an- io

geordneten Stabelektroden und einer in diesem

Bodenteil angeordneten Düse zum Austragen des durch diese Stabelektroden erschmolzenen siliciumhaltigen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (215; 15 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung 216) unterhalb der Düse (210) zur Kühlung die- zur kontinuierlichen Verflüssigung eines fein zeroises erschmolzenen siliciumhaltigen Materials an- nerten kieselsäurehaltigen oder siliciumhaltigen Mageordnet ist und daß weiterhin Walzen (213; terials, mit einem Ofenkörper mit schrägem Boden 213 a bis 213/) unterhalb der Kühleinrichtung zur Aufnahme dieses siliciumhaltigen Materials, (215; 216) vorgesehen sind, die zwangsweise und ao einem Paar von innerhalb dieses Ofens zur Erwäritetig dieses erschmolzene siliciumhaltige Mate- mung und zum Erschmelzen dieses siliciumhaltigen fial extrudieren. Materials angeordneten Stabelektroden und einer in

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- diesem Bodenteil angeordneten Düse zum Austragen kennzeichnet, daß die Elektroden (205) an einem des durch diese Stabelektroden erschmolzenen silici-V on den nicht geschmolzenen, körnigen, silicium- 35 urnhaltigen Materials.

hakigen Material umgebenen Ort angeordnet sind Quarzgut (auch bekannt als amorphe Silica, Kiesel-

«nd daß eine Auslaßöffnung (220) zum Auslaß glas oder Quarzglas) in fein zerkltinerter Form als der aus dem geschmolzenen Material entstehen- Rohmaterial ist in letzter Zeit in großen Mengen anden Abgase direkt oberhalb des zwischen den gefordert worden. Bekannte in der Vergangenheit Elektroden gezündeten elektrischen Lichtbogens 30 entwickelte Vorrichtungen zur Herstellung von lind im nicht geschmolzenen siliciumhaltigen Ma- Quarzgut wiesen Koh'.enstoffelektroden auf, die in terial vorgesehen ist. der Mitte eines Gehäuses angeordnet waren, welches

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- mit körnigem oder pulvrigem siliciumhaltigen Matekennzeichnet, daß Elektrodenvorschubseinrich- rial wie Sand beschickt wurde. Durch die Elektroden tungen (207) wirksam diesem Paar von Elektro- 35 geleiteter Strom erzeugt einen Lichtbogen, der ausden zugeordnet sind, um einen vorbestimmten reichend Wärme erzeugt, um das die Elektroden umSpalt zwischen diesem Paar von Elektroden auf- gebende Material in eine hohle globus- oder kugelarrechtzuerhalten. tige Schmelze zu schmelzen. Der Strom wird dann

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- abgeschaltet und das Gebilde aus dem Gehäuse kennzeichnet, daß ein erster Wassermantel um- 40 durch verschiedenartige Mittel, beispielsweise durch fangsmäßig um einen Teil des Ofenkörpers außen Umdrehen des Gehäuses entfernt

herum angeordnet ist und ein zweiter Wasser- Die Schmelze läßt man dann kühlen. Während ih-

mantel um die Bodenöffnung umfangsmäßig an- rer Abkühlung neigen die verschiedenen Verunreini-

geordnet ist. gungen und Verschmutzungen in der Schmelze wie

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich- 45 Eisen, Eisenoxyde, Alkalimetalle, Oxyde der Alkalinet durch eine Vielzahl von unterhalb des Ofen- metalle, Silicate, Aluminiumverbindungen und Titankörpers in der Nähe der Säule aus geschmolze- verbindungen, die beweglicher als das geschmolzene nen, siliciumhaltigen, aus der Bodenöffnung siliciumhaltige Material sind, dazu, im kühleren Be-(210) austretenden Materials angeordneten Was- reich um die Außenseite der Oberfläche der serdüsen (215; 216). 50 Schmelze sich zu konzentrieren. Als Ergebnis bildet

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- sich eine verschmutzte Haut um das kalte geschmolkennzeichnet, daß die Walzen als Zahnwalzen zene siliciumhaltige Material, dessen Entfernung er-(213 α... 213 /) ausgebildet sind. forderlich wird, bevor eine weitere Bearbeitung an

7. Verfahren zur kontinuierlichen Verflüssi- der Schmelze vorgenommen werden kann. Die gung von körnigem Material, das in der Lage ist, 55 Außenhaut wird durch eine »Schälvorrichtung« entein hochviskoses Material zu bilden, wenn es bis fernt, die die Haut abstreift oder hämmert oder tatin den schmelzflüssigen Zustand erwärmt wird, sächlich die Haut von der Oberfläche der Schmelze wobei dieses körnige Material in einen Ofen ge- abschält.

geben und das Material mittels eines Paares von Ist die Haut einmal entfernt, so wird das geElektroden erwärmt wird, die in das körnige Ma- 60 schmolzene Quarzgut in einen körnigen pulvrigen terial eintauchen, wobei kontinuierlich das er- oder fein zerkleinerten Zustand zerkleinert oder verschmolzene körnige Material extrudiert wird, da- mahlen und entsprechend seinem Reinheitsgrad eine! durch gekennzeichnet, daß das Extrudieren des Vervrendung zugeführt. Offensichtlich handelt es sich erschmolzenen körnigen Materials derart durch- aber wieder um ein nicht kontinuierliches Verfahren geführt wird, daß zunächst das nicht geschmol- 63 zum Herstellen der Quarzgutschmelze. Nicht verwenzene, körnige, um den Boden des Ofens herum deter Sand aus der vorherigen Schmelze muß im vorhandene Material durch die Bodenöffnung Kreislauf rückgeführt und mit dem neuen Sandein· entsprechend der Bildung eines Globus oder satz verwendet werden, wodurch eine höhere Venin-