DE2922870C2 - Method and apparatus for producing silicon carbide - Google Patents

Method and apparatus for producing silicon carbide

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, und zwar auf einen Schachtofen zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method of the type indicated in the preamble of claim 1. The invention also relates to a device, specifically to a shaft furnace for implementation this procedure.

Der bekannten Herstellung von Siliciumcarbid liegt die ReaktionThe reaction lies in the well-known production of silicon carbide

SiO2 + 3 C = SiC + 2 COSiO 2 + 3 C = SiC + 2 CO

zugrunde. Somit kommen für die Rohstoffe vor allem Quarzsand, wie gemahlener Stückquarz, einerseits und Kohlenstoff andererseits, bevorzugt in der Form von Koks, zur Verwendung. Das SiO2-MateriaI soll möglichst eine Reinheit von 99,7 bis 99,9% SiO2 besitzen,underlying. Thus, primarily quartz sand, such as ground piece of quartz, on the one hand and carbon on the other hand, preferably in the form of coke, are used for the raw materials. The SiO 2 material should have a purity of 99.7 to 99.9% SiO 2 , if possible,

ίο wohingegen der Koks aus Reinheitsgründen bevorzugt Petrol-, Teer- oder Pechkoks ist Unvermeidliche Verunreinigungen in Form von Verbindungen des Al, Fe und Ti werden durch Zugabe von 6 bis 40 Teilen Kochsalz auf 100 Teile Koks und 150 Teile Sand chlorierend verflüchtigt Zum Zweck der Durchlässigkeit werden auf die genannte Menge noch bis 40 Teile Sägemehl gegeben. Als Gas bildet sich nicht nur das der Reaktionsgleichung zu entnehmende CO, sondern je nach Schwefelgehalt des Kokses auch noch das besonders gefährliche COS, so daß man die entstehenden Gase möglichst oberhalb des Reaktionsraumes abgeleitet und verbrannt hat Selbst die Verbrennungsabgase sind aber noch nicht frei von Verunreinigungen und stellen demgemäß noch eine Belastung der Umwelt dar.ίο whereas the coke is preferred for reasons of purity Petroleum, tar or pitch coke is unavoidable impurities in the form of compounds of Al, Fe and Ti are obtained by adding 6 to 40 parts of table salt to 100 parts of coke and 150 parts of sand chlorinated volatilized For the purpose of permeability, up to 40 parts are added to the specified amount Given sawdust. Not only the CO, which can be taken from the reaction equation, is formed as a gas, but each according to the sulfur content of the coke also the particularly dangerous COS, so that the resulting Has diverted gases as far as possible above the reaction chamber and burned them. Even the combustion exhaust gases are not yet free of impurities and therefore still represent a burden on the environment.

Für die Durchführung dieses Prozesses ist nach der DE-AS 12 22 025 ein vertikaler Schachtofen mit einer ihn mittig in vertikaler Richtung innerhalb einer Schüttung des Rohstoffgemisches durchsetzenden, festen Elektrode bekannt Diese Elektrode ist unten elektrisch leitend fixiert und an eine Stromquelle angeschlossen, während ihr von oben mit einer beabstandeten, beweglichen Außenelektrode über einen Lichtbogen Strom zugeführt wird; die Mischung wird somit durch die feste Elektrode vorerwärmt und mit dem Lichtbogen weiter erhitzt, bis die gewünschten Reaktionen ablaufen. Dies ist erst oberhalb des Schmelzpunktes des Quarzes, also etwa 17500C, möglich. Während des Betriebes wird die bewegliche Elektrode bei Verschleiß der festen Elektrode zunehmend abgesenkt, so daß die Reaktion zonenweise von oben nach unten verläuft. Das entstehende Siliciumcarbid setzt sich auf der Innenwandung des Ofens fest und kann dort zum Schluß nach Abkühlung entnommen werden, während die Reaktionsgase, also vor allem CO und weitere giftige Gase, hoch erhitzt und damit in einem Zustand oben ausströmen, in dem sie sich nur sehr schwer zuverlässig abfangen und unschädlich machen lassen. Da die Betriebsweise an den Lichtbogen gebunden ist, müssen auch die dabei verhältnismäßig hohen thermischen Verluste durch den Stromverbrauch gedeckt werden.To carry out this process, according to DE-AS 12 22 025, a vertical shaft furnace with a solid electrode penetrating it centrally in the vertical direction within a bed of the raw material mixture is known at the top, current is supplied via an arc with a spaced, movable outer electrode; the mixture is thus preheated by the fixed electrode and further heated with the electric arc until the desired reactions take place. This is only possible above the melting point of the quartz, i.e. around 1750 ° C. During operation, the movable electrode is increasingly lowered as the fixed electrode wears, so that the reaction runs from top to bottom in zones. The resulting silicon carbide settles on the inner wall of the furnace and can be removed there after cooling down, while the reaction gases, especially CO and other poisonous gases, are heated to a high level and thus flow out at the top in a state in which they are only very much difficult to intercept reliably and render harmless. Since the operating mode is tied to the arc, the relatively high thermal losses involved must also be covered by the power consumption.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, wodurch vor allem eine verbesserte Lösung des Abgasproblems erreicht und der Stromverbrauch gesenkt werden sollen. Dabei soll die Temperaturführung des Prozesses leichter als bekannt gewesen beherrschbar sein und ein Anteil des Siliciumcarbids auch in hochreinem Zustand gewonnen werden können.Proceeding from this, the invention is based on the object of a method and a method for carrying it out to create a suitable device, which in particular provides an improved solution to the exhaust gas problem achieved and electricity consumption should be reduced. The temperature control of the process should be easier to control than was known and a proportion of silicon carbide even in a highly pure state can be won.

Diese Aufgabenstellung wird durch das im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs I vorgeschlagene Verfahren gelöst. Weitergestaltungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 und 3 vorgeschlagen, während die Unteransprüche 4 bis 7 Vorschläge für eine Vorrichtung, und zwar für den Schachtofen, zur Durchführung des in den Verfahrensansprüchen vorge-This task is proposed in the characterizing part of claim I. Procedure solved. Further developments of this method are proposed in dependent claims 2 and 3, while the subclaims 4 to 7 proposals for a device, specifically for the shaft furnace, for Implementation of the process claims

scblagenen Verfahrens vorsehen,provide for a difficult procedure,

Erfindungsgemäß wird auf der Grundlage der vorgeschlagenen Gasführung im oberen Schachtabschnitt die Voraussetzung dafür geschaffen, das entstehende Gas bei niedriger Temperatur abführen zu können. Dabei können Undichtigkeiten wesentlich sicherer vermieden werden als wenn man das sehr heiße Gas entnehmen müßte. Die Höhe der Temperatur des sich bei der einleitend genannten Reaktion primär bildenden Gases ist im wesentlichen dadurch bedingt, daß dieser Prozeß bevorzugt zwischen 1950 bis 21000C geführt wird. Bei einer nach dem Vorschlag der Erfindung erfolgenden starken Abkühlung des Gases auf eine Temperatur von etwa 200° C verringert sich das Volumen der zunächst mit über 16000C aufsteigenden Gase auf etwa '/9 dieses Ausgangsvolumens.According to the invention, on the basis of the proposed gas routing in the upper shaft section, the prerequisite is created for being able to discharge the gas produced at a low temperature. Leaks can be avoided much more safely than if you had to remove the very hot gas. The level of the temperature of the gas primarily formed in the reaction mentioned in the introduction is essentially due to the fact that this process is preferably carried out between 1950 and 2100 ° C. In one carried out after the proposal of the invention, strong cooling of the gas to a temperature of about 200 ° C, the volume of the ascending first with over 1600 0 C gases to about '/ 9, this initial volume is reduced.

Während des Prozesses verringert sich die Menge der Ersatzstoffe insofern, als die Reaktionsgase in erheblichem Ausmaß freigesetzt werden. Auf 100 kg feste Beschickung entstehen etwa 50 kg CO, zusätzlich aber auch noch gasförmige Chloride, Wasserdampf, COS und eventuell weitere Gase. Es kommt zu einer volumenverringerung, die zum Nachrutschen des Einsatzes infolge seiner Schwere führt Die Hohlräume des unteren Teils der Beschickung füllen sich also wieder auf, so daß der Wärmedurchgang keine nennenswerte Unterbrechung infolge der sich bildenden Hohlräume erfährt Somit erleichtert sich die Temperaturführung des Verfahrens.During the process, the amount of substitute substances is reduced to the extent that the reaction gases are considerably reduced Extent to be released. For every 100 kg of solid charge, around 50 kg of CO are produced, but in addition also gaseous chlorides, water vapor, COS and possibly other gases. There is a reduction in volume, which leads to the insert slipping due to its severity. The cavities of the The lower part of the charge is therefore filled up again, so that the heat transfer is not worth mentioning The temperature control is thus made easier because of the interruption due to the cavities that are being formed of the procedure.

Überhitzungen des Schachtes lassen sich durch einen jo wassergekühlten äußeren Schachtpanzer abführen. Der Stromverbrauch sinkt bis auf etwa 4 kWh/kg.Overheating of the shaft can be dissipated by a water-cooled outer shaft armor. Of the Electricity consumption drops to around 4 kWh / kg.

Das aus dem Prozeß ausscheidende Gas läßt sich entweder als Brenngas verwenden, wofür sein besonders hoher Anteil an CO spricht, oder notfalls auch zur Vermeidung einer Gefährdung der Umwelt verbrennen.The gas leaving the process can either be used as fuel gas, for which its special high proportion of CO speaks, or if necessary burn to avoid endangering the environment.

Die Durchgasung der Beschickung hat für das erfindungsgemäße Verfahren eine beträchtliche Bedeutung. Deshalb wird die Ausgangsmischung bevorzugt zunächst einsr Pelletisierung mit einem Zusatz an sich bekannter Bindemittel unterworfen. Man vermeidet auf diese Weise die sonst übliche Zugabe von Sägemehl, welches Durchgasungskanäle schaffen soll. Diese Pellets können grün eingesetzt, zweckmäßig aber zuvor gebrannt werden, so daß sie frei von Wasser und austreibbaren Gasen sind. Da das aus dem Prozeß ausscheidende Gas sehr energiereich ist, läßt es sich für das Brennen der Pellets energiesparend verwenden. Statt Pellets kann man auch entsprechend hergestellte Briketts einsetzen.The gas flow through the charge is of considerable importance for the process according to the invention. The starting mixture is therefore preferably initially pelletized with an additive per se subject to known binders. This avoids the usual addition of sawdust, which should create through-gas channels. These pellets can be used green, but expediently beforehand burned so that they are free of water and expellable gases. Because that's out of the process The exiting gas is very rich in energy, it can be used to save energy for burning the pellets. Instead of pellets, you can also use appropriately manufactured briquettes.

Während der übliche Einsatz von Sand und Koks mit einer Körnung von im Mittel etwa 1 mm ausgeht, werden die Pellets erfindungsgemäß bevorzugt mit einer Korngröße von 3 bis 5 mm bei einer Toleranz von 1 bis 2 mm eingesetzt. Dies geschieht unter dem bereits erwähnten Gesichtspunkt einer verbesserten Durchgasung. Als Ausgangsmischung für die Pellets lassen sich hingegen mit Vorteil erheblich feinere Stoffe einsetzen, deren Korngröße 0,6 mm nicht zu überschreiten brauchtWhile the usual use of sand and coke assumes an average grain size of around 1 mm, the pellets are preferably according to the invention with a grain size of 3 to 5 mm with a tolerance of 1 to 2 mm inserted. This is done from the already mentioned point of view of improved gas flow. As a starting mixture for the pellets, however, it is advantageous to use considerably finer substances, whose grain size does not need to exceed 0.6 mm

Die Führung des Prozesses in einem geschlossenen System ermöglicht es weiterhin auch, den Schachtofen mit vom AtmosphärendrUck abweichenden Drucken zu betreiben. Da die einleitend dargestellte Reaktion druckabhängig ist, kam) man zur Erzeugung von besonders reinem Siliciumcarbid das System mit Überdruck betreiben, wcfei-ngegen es sich zur Herabsetzung des Strombedarfs mit Unterdruck betreiben läßt, wobei jedoch for den letztgenannten Fall mit einer vermehrten Verdampfung des Siliciumcarbids gerechnet werden muß. Das mit der Gasphase aufsteigende Siliciumcarbid läßt sich aber bei Kühlung und Reinigung der Gase ausscheiden und hat dann den Vorteil, in einer besonders reinen Fraktion vorzuliegen.The management of the process in a closed system also enables the shaft furnace to operate with pressures that differ from the atmospheric pressure. Because the reaction presented in the introduction is pressure-dependent, the system was used to produce particularly pure silicon carbide Operate overpressure, against it to decrease the power requirement can operate with negative pressure, but for the latter case with a increased evaporation of silicon carbide must become. The silicon carbide which rises with the gas phase can, however, be removed with cooling and cleaning of the gases are eliminated and then has the advantage of being in a particularly pure fraction.

Das bereits beschriebene Brennen der Pellets bzw. Briketts schließt die Verwendung von anorganischen Bindemitteln, wie Wasserglas, und von organischen Bindemitteln, wie Melasse und Pech, ein. In jedem Fall werden die Pellets durch das Brennen derart hart, daß kein nennenswerter Abrieb während der Förderung, Lagerung und Beschickung des Schachtes eintrittThe already described burning of the pellets or briquettes excludes the use of inorganic ones Binders such as water glass and organic binders such as molasses and pitch. In any case the pellets become so hard as a result of the firing that no noticeable abrasion during the conveyance, Storage and loading of the shaft occurs

Das neue Verfahren erlaubt weiterhin eine sehr wirkungsvolle Temperaturführung des Prozesses, die darin besteht, daß der obere Teil der Schüttung verhältnismäßig kühl bleibt, wobei er von den aufsteigenden Gasen erhitzt wird, wohingegen der untere Teil in der Temperatur stärker ansteigt bis die Reaktion beendet ist und entsprechend dem Vorschlag des Unterar.spruchs 3 eine Kühlui^ durch in einem geschlossenen System geführtes Inertga- stattfindet die den Austrag des erzeugten Materials vorbereitet.The new method still allows a very effective temperature control of the process, the consists in the fact that the upper part of the bed remains relatively cool, whereby he of the rising gases is heated, whereas the lower part increases in temperature more strongly until the Reaction is over and according to the suggestion of Unterar.spruchs 3 a Kühlui ^ through in one Closed system-guided inert gas takes place which prepares the discharge of the generated material.

Die Zeichnung veranschaulicht einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgeführten Schachtofen. Keser ist in der dargestellten Ausführungsform vor allem für die kontinuierliche Betriebsweise vorgesehen, bei welcher von oben Einsatzmaterial aufgegeben wird, wohingegen unien das erzeugte Material entnommen wird. Indes ist diese Ausführungsform ebenfalls für den satzweisen Betrieb geeignetThe drawing illustrates a longitudinal section through a shaft furnace designed according to the invention. In the embodiment shown, Keser is primarily intended for continuous operation, in which feed material is fed in from above, whereas unien the material produced is withdrawn will. However, this embodiment is also suitable for batch operation

Man erkennt eine feuerfeste Ausmauerung 13 innerhalb eines wassergekühlten Panzers 14. In Längsrichtung durchsetzt die Graphitstabelektrode 7 den Schacht, wobei sie mit einem oberen wassergekühlten Halter 6 und einem unteren wassergekühlten Halter 8 versehen ist. Beide genannten Halter reichen in den Schacht hinein, und war der obere in den Gassammelraum 4 und der untere in die Kühlzone 21. Bei Störungen oder bei einem erforderlich werdenden Elektrodenwechsel wird die Graphitstabelektrode zusammen mit der Halterung nach oben ausgefahren. Beim Einfahren wird sie mit ihrem Fuß 16 in die wassergekühlte untere Halterung eingebracht, so daß sich eine gut leitende Verbindung ergibt.A fireproof lining 13 can be seen within a water-cooled tank 14. In The graphite rod electrode 7 penetrates the shaft in the longitudinal direction, with an upper water-cooled one Holder 6 and a lower water-cooled holder 8 is provided. Both of these holders reach into the Shaft into it, and the upper one into the gas collecting space 4 and the lower one into the cooling zone 21. In the event of malfunctions or if it becomes necessary to change the electrode, the graphite rod electrode is used together with the bracket extended upwards. When retracting it is with its foot 16 in the water-cooled lower Bracket introduced, so that there is a good conductive connection.

Während des Betriebes können gelegentliche Anbakkungen an der Graphitstabelektrode auftreten. Deshalb ist es von Vorteil, die Graphitstabelektrode 7 um ihre Längsachse drehbar auszuführen. Eine Vorrichtung 17 für die Vornahme der Drehung ist nur schematisch dargestellt. Von Vorteil ist hierbei, daß die Graphitstabelektrode auch beim Drehen lediglich Druckkräfte ur.d Torsionskräfte aufzunehmen hat, nicht dagegen Biegespannungen, so daß die Drehung und damit verbundene Abstreifung anhaftenden Materials leicht möglich sind. Anhaftendes Siliciumcarbid läßt sich auch durch kurzfristiges Überhitzen der Graphitstabelektrode abdampfen.Occasional caking on the graphite rod electrode may occur during operation. That's why it is advantageous to make the graphite rod electrode 7 rotatable about its longitudinal axis. A device 17 for making the rotation is only shown schematically. The advantage here is that the graphite rod electrode only has to absorb compressive forces and torsional forces when turning, but not bending stresses, so that the rotation and associated stripping of adhering material are easily possible. Adhering silicon carbide can also be removed by briefly overheating the graphite rod electrode evaporate.

Die aus Pellets bzw. Briketts der beschriebenen Art bestehende Beschickung 5 schließt den oberen Abschnitt 20 des Schachtes mit der Oberfläche 28 ab. Oberhalb derselben befindet sich der Gessammelraum 4. Man erkennt im unteren Teil des Gassammeiraums 4 eine Öffnung 3 mit einem Anschluß, durch welchen das gekühlte Gas zugi-fiihrt v/ird, wohingegen man am oberen Ende des Gassammeiraums 4 eine Öffnung 2 findet, durch die über ein Abzugsrohr das erhitzte Gas geleitet wird. Die Kühlung und Reinigung desThe feed 5 consisting of pellets or briquettes of the type described closes the upper section 20 of the shaft with the surface 28. Above it is the common room 4. You can see in the lower part of the Gassammeiraums 4 an opening 3 with a connection through which the cooled gas is supplied, whereas on The upper end of the gas collection space 4 has an opening 2 through which the heated gas is conveyed via a flue pipe is directed. The cooling and cleaning of the

Reaktionsgases geschieht innerhalb eines geschlossenen, außerhalb des Schachtes angeordneten Systems, welches auch den Austrag besonders reinen, sublimierten Siliciumcarbids gestattet.Reaction gas occurs within a closed system arranged outside the shaft, which also allows the discharge of particularly pure, sublimed silicon carbide.

Zur Versorgung des Schachtes sind Aufgabetrichter 1 vorgesehen, deren untere Austrittsöffnungen mittels der Kegel 22 verschließbar sind, welche sie im Querschnitt nach oben zu einer Spitze 23 verjüngen und mit letzterer in die ringförmigen Austrittsöffnungen einsetzbar sind. Eine derartige Beschickungsvorrichtung hat den Vorteil, daß man das einzusetzende Material konzentrisch zur Graphitstabelektrode einführen kann, so daß es für die Durchgasung optimale Schüttung ausbildet.To supply the shaft feed funnels 1 are provided, the lower outlet openings by means of the Cone 22 can be closed, which they taper in cross section upwards to a point 23 and with the latter can be inserted into the annular outlet openings. Such a loading device has the advantage that the material to be used can be introduced concentrically to the graphite rod electrode, so that it forms an optimal bed for the gas flow.

Abweichend von der zeichnerisch dargestellten, durchgehend zylindrischen Ausführungsform kann der Schacht auch noch in etwa halber Höhe gegenüber seinem oberen Abschnitt 20 erweitert und darunter wieder eingeschnürt sein. Die letztgenannte Ausfüiirungsform trägt der durch Volumenverringerung im unteren Teil weniger werdenden Beschickung Rechnung. Notwithstanding the continuously cylindrical embodiment shown in the drawing, the Shaft also widened at about half the height compared to its upper section 20 and below be constricted again. The latter embodiment takes account of the fact that there is less loading due to the volume reduction in the lower part.

In seiner unteren Kühlzune 21 besitzt der Schacht öffnungen 24, die über eine Ringleitung 9 miteinander in Verbindung stehen. Noch darunter befinden sich öffnungen 25, für welche in ähnlicher Weise eine Ringleitung IO vorgesehen ist. Durch die oberen Öffnungen 24 gelangt ein mit dem Einsatz nicht reagierendes, gekühltes Spülgas zur Einleitung, welches in erhitztem Zustand den unteren Öffnungen 25 entnommen und im Kreislauf geführt wird, wobei sichThe shaft has in its lower cooling zone 21 openings 24, which are connected to one another via a ring line 9 Connected. There are also openings 25 below, for which a Ring line IO is provided. The insert does not get through the upper openings 24 reactive, cooled flushing gas for introduction, which in the heated state the lower openings 25 is removed and recycled, with

-, Mittei zur Kühlung zwischen den Ringleitungen 10 und 9 befinden. Dank dieser Anordnung läßt sich das erzeugte Material durch den Schachtofen unten abschließende Mittel entnehmen. Diesem Zweck dienen einerseits Öffnungen 26 des Schachtbodens und-, means for cooling between the ring lines 10 and 9 are located. Thanks to this arrangement, the material produced can be passed through the shaft furnace below remove final funds. Openings 26 in the shaft bottom and on the one hand serve this purpose

ίο andererseits ein Drehteller 27 mit den den letztgenannten Öffnungen entsprechenden Öffnungen, so daß ein Austrag in entsprechenden Drehstellungen des Drehtellers möglich ist. Durch Drehung einer mechanischen Austragsvorrichtung 11 gelangt stets wieder frischesOn the other hand, a turntable 27 with the latter Openings corresponding openings, so that a discharge in corresponding rotary positions of the turntable is possible. By rotating a mechanical discharge device 11, fresh always comes in again

ι ·, Material in die Öffnungen 26 und bei gegebener Stellung auch in diejenigen des Drehtellers 27, welches dann durch Entnahmeschleusen 12 ausgetragen werden kann. Der Antrieb für die Austragsvorrichtung und denι ·, material in the openings 26 and in the given position also in those of the turntable 27, which then can be discharged through removal locks 12. The drive for the discharge device and the

Di cmciicr ucfinuci SiCu ZWCCiCiTiäuig SH CifiCr 'jntcr,,3,u Di cmciicr ucfinuci SiCu ZWCCiCiTiäuig SH CifiCr 'jntcr ,, 3, u

des Schachtbodens gelegenen Stelle. Man kann dann auch die Graphitstabelektrode 7 über eine Kupplung mittels des gleichen Antriebes drehen. Um die Graphitstabelektrode beim Drehen wie auch beim Einführen in genau zentrierter Stellung zu halten, istof the shaft bottom. You can then also use the graphite rod electrode 7 via a coupling turn by means of the same drive. To the graphite rod electrode when turning as well as when To keep the insertion in a precisely centered position is

.·>-, noch eine oberhalb des Schachtes angeordnete Führung 15 vorgesehen. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, daß sich Biegemomente beim Drehen ergeben können.. ·> -, another guide arranged above the shaft 15 provided. This reliably prevents bending moments from occurring when turning.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (7)

Patentansprüche;Claims; 1. Verfahren zum Herstellen von Siliciumcarbid, bei welchem eine im wesentlichen aus Siliciumdioxid und Kohlenstoff bestehende Ausgangsmischung in einem vertikalen Schachtofen mittels elektrischer Widerstandsbeheizung einer sich in der vertikalen Schachtrichtung erstreckenden, festen Graphitstabelektrode auf die Reaktionstemperatur der Siliciumcarbid-Bildung reduzierend erhitzt und die sich bildenden Gase oberhalb des Reaktionsraumes abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer Entahmeöffnung des oberen Schachtendes abgeleiteten Gase in einem geschlossenen System einer starken Abkühlung und Reinigung außerhalb des Schachtes unterworfen werden und sodann größtenteils in den oberen Schachtabschnitt unterhalb der Entnahmeöffnung zurückgeführt werden, während die verbleibenden, gekühlten Gase aus dem Prozeß ausscheiden.1. A method of making silicon carbide, in which one consists essentially of silicon dioxide and carbon starting mixture in a vertical shaft furnace by means of electrical Resistance heating of a solid graphite rod electrode extending in the vertical direction of the shaft on the reaction temperature of silicon carbide formation heated in a reducing manner and the gases formed are discharged above the reaction space, characterized in that that the gases diverted from an extraction opening at the upper end of the shaft in a closed one System to be subjected to strong cooling and cleaning outside the shaft and then largely returned to the upper shaft section below the removal opening while the remaining, cooled gases are eliminated from the process. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmischung pelletisiert und die erzeugten Pellets bzw. Briketts vor ihrem Eintrag in den Schachtofen bei einer Temperatur reduzierend gebrannt werden, deren Höhe durch die keramische Bindung der Ausgangsmischung mit mineralischen Bindemitteln begrenzt ist2. The method according to claim 1, characterized in that the starting mixture is pelletized and the pellets or briquettes produced before they are fed into the shaft furnace at a temperature are fired in a reducing manner, the height of which is due to the ceramic bond of the starting mixture with mineral binders is limited 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des unteren Schachtendes ein gekühltes, inertes Spülgas eingeführt wird, welches in heißem Zustand am unteren Schachtende entnommen, in e:-.«em geschlossenen System außerhalb des Schachtes gekühlt und wieder oberhalb des unteren Schachtende eingeführt wird.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that above the lower Schachtendes a cooled, inert purge gas is introduced, which in the hot state at the bottom Removed shaft end, in e: -. «Em closed System outside of the shaft is cooled and reintroduced above the lower end of the shaft. 4. Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in seinem oberen Abschnitt (20) zwei Öffnungen (2, 3) in unterschiedlichen Höhenlagen befinden, von denen die obere (2) für den Gasabzug und die untere (3) für die Gasrückführung ausgebildet ist.4. Shaft furnace for performing the method according to claims 1 to 3, characterized in that that in its upper section (20) there are two openings (2, 3) at different heights are located, of which the upper (2) is designed for gas extraction and the lower (3) for gas recirculation is. 5. Schachtofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Graphitstabelektrode (7) je ein oberer und ein unterer wassergekühlter Halter (6,8) vorgesehen sind, weiche Halter in einen oberen Gassammeiraum (4) und in eine untere Kühlzone (21) innerhalb des Schachtes geführt sind.5. Shaft furnace according to claim 4, characterized in that one each for the graphite rod electrode (7) upper and a lower water-cooled holder (6,8) are provided, soft holders in an upper one Gas collection space (4) and a lower cooling zone (21) are guided within the shaft. 6. Schachtofen nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitstabelektrode (7) um ihre Längsachse drehbar ist.6. Shaft furnace according to claims 4 and 5, characterized in that the graphite rod electrode (7) is rotatable about its longitudinal axis. 7. Schachtofen nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht in seinem unteren Abschnitt Öffnungen (24,23) in unterschiedlichen Höhenlagen aufweist, von denen die oberen (24) zur Einleitung gekühlten inerten Spülgases und die unteren (2S) zur Entnahme erhitzten Spülgases ausgeführt sind.7. shaft furnace according to claims 4 to 6, characterized in that the shaft in his lower section has openings (24,23) at different heights, of which the upper (24) for introducing cooled inert purging gas and the lower (2S) for removing heated purging gas are executed.
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DE2922870B1 (en) 1981-01-15

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