DE3900593A1 - Elektrolysevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Elektrolysieren eines Bauteiles aus glasartigem Siliciumdioxid oder Quarzglas.

Beispiele für Bauteile aus Quarzglas sind Prozeßrohre oder Tiegel zum Herstellen von Silicium-Einkristallen. Ein derartiges Bauteil wird durch Elektroschmelzen von Quarzkristallpulver hergestellt, das aus feinstpulverisiertem natürlichem Berg­ kristall erhalten wird.

Um eine hohe Packungsdichte an integrierten Schaltkreisen hervorbringen zu können, müssen in der Halbleiterindustrie Silicium-Einkristalle hoher Qualität hergestellt werden. Die Qualität von Silicium-Einkristallen wird durch Verunreinigungen, wie z.B. Kupfer und Alkalimetalle wie Na, K und Li ernsthaft beeinträchtigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Elektrolysevorrich­ tung zu schaffen, mir der Verunreinigungen aus einem Bauteil aus glasartigem Siliciumdixoid oder Quarzglas wirksam entfernt werden können.

Erfindungsgemäß enthält eine Elektrolysevorrichtung einen Ofen, um darin ein Bauteil, das aus Quarzglas oder glasartigem Siliciumdioxid hergestellt ist, einzubringen, ferner Mittel zum Erwärmen des in den Ofen gebrachten Bauteiles, sowie eine Anode und eine Kathode, um über das Bauteil zu Elektrolyse­ zwecken eine vorbestimmte Spannung anzulegen, falls das Bauteil zwischen der Anode und der Kathode in Stellung gehalten ist, so daß das Bauteil im Ofen elektrolysiert werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung enthält eine Elektrolysevorrichtung einen Ofen, ein Heizgerät zum Erwärmen eines Quarzglasbauteiles im Ofen, Temperaturmeß­ mittel zum Messen von Temperaturen eines vorbestimmten Bereiches des Ofens, eine Anode und eine Kathode, die in vertikaler Richtung koaxial ausgerichtet sind, um über das Quarzglas­ bauteil zu Elektrolysezwecken eine Spannung anzulegen, eine an den Ofen angebrachte Halteröhre, um die Anode und/oder Kathode zu halten, und Mittel zum Zuführen eines Inertgases in einen Raum zwischen der Anode und/oder Kathode und der Halteröhre.

Vorzugsweise wird die Anode derart von der Halteröhre gehal­ ten, daß das Inertgas durch einen Raum zwischen der Anode und der Halteröhre strömen kann. Die Anode und die Kathode sind mit einer Gleichstromquelle verbunden.

Vorzugsweise ist ein Quarzglasbauteil zwischen einer Kathoden­ und einer Anodenplatte, die mit der Kathode bzw. mit der Anode verbunden sind, in Stellung gebracht. Es ist beispielsweise ein Paar an ebenen Platten in paralleler Ausrichtung angeordnet. Falls das Bauteil die Form eines Tiegels aufweist, kann eine ebene Kathodenplatte in Verbindung mit einer tiegelförmigen Anodenplatte verwendet werden.

Falls die Elektrolysevorrichtung in Betrieb ist, wird eine hohe Spannung über das Quarzglasbauteil zwischen der Anode und der Kathode angelegt, so daß das Bauteil elektrolysiert werden kann. Während der Elektrolyse wird der Ofen durch das Heizgerät auf 1000°C oder darüber erwärmt. Ferner wird das Inertgas mit einer vorbestimmten Durchflußgeschwindigkeit in den Raum zwischen der Anode und der Halteröhre von den Inert­ gaszuführmitteln zugeführt, um dadurch eine Isolierung zwischen der Anode und der Halteröhre sicherzustellen.

Verunreinigungen wie Alkalimetalle und Kupfer, die in dem Quarzglasbauteil enthalten sind, wandern in Richtung Kathode.

Vorzugsweise ist zwischen dem Bauteil und der Kathodenplatte eine vorbestimmte Menge an Quarzglaspulver vorgesehen. Ferner ist zwischen dem Bauteil und der Anodenplatte eine vorbestimmte Menge an Kohlenstoffpulver vorgesehen. Es ist nicht notwendig, die Form der Anode und/oder Kathode zu ändern, sogar, falls das Quarzglasbauteil die komplexe Form eines Tiegels aufweist. In einem solchen Fall nimmt das Quarzglaspulver die in dem Bauteil enthaltenen Verunreinigungen auf.

Ein Quarzglasbauteil, das durch ein Drehschmelzverfahren aus einem Quarzglasrohmaterial hergestellt wurde, kann derart in den Ofen eingebracht werden, daß ein nicht-geschmolzener Teil sich in Kontakt mit der Kathodenplatte befindet, und daß sich der andere Teil in Kontakt mit der Anodenplatte befindet. Zwischen die Elektroden und das Quarzglasbauteil können Kohlenstoffilze zwischengelegt sein. Das Quarzglasbauteil wird auf 1000°C oder darüber erwärmt, während über das Bauteil eine hohe Spannung angelegt wird. Die Elektrolyse des Quarz­ glasbauteils verursacht, daß metallische Verunreinigungen, wie Alkalimetalle und Kupfer, die im Quarzglasbauteil enthalten sind, sich in Richtung auf den nicht geschmolzenen Teil an der Kathodenplatte bewegen oder driften, so daß die Verun­ reinigungen von dem nicht geschmolzenen Teil aufgenommen oder aufgefangen werden können. Nach der Elektrolyse wird der nicht geschmolzene Teil durch Abschleifen oder dgl. entfernt.

Eine Kathode wird vorzugsweise derart in einer Halteröhre in Stellung gebracht, daß ein Inertgas mit vorbestimmter Durch­ flußgeschwindigkeit in einen Raum zwischen der Halteröhre und der Kathode von Inertgaszuführmittel zugeführt werden kann.

Verunreinigungen können entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Elektrolyse wirksam aus einem Quarzglasbauteil entfernt werden.

Das Inertgas verhindert, daß ein elektrischer Strom zwischen den Elektroden und dem Ofen fließen kann.

Falls Temperaturmeßmittel in Kombination eine Schutzröhre und ein in die Schutzröhre eingeschobenes Thermoelement aufweisen, ist das Thermoelement im Ofen nicht freiliegend, so daß keine Entladung am Thermoelement erfolgen kann. Das Thermoelement ist demzufolge frei von Zerstörungen durch Entladung, was zu einer wirksamen Elektrolyse führt.

Falls der Ofen aus Siliciumdioxidziegeln hergestellt ist, die mehr als 20 Gew.-% SiO ₂ enthalten, so halten die Ziegel Alkali­ metalle in sich und verhindern, daß Alkalimetalle in den Innenraum des Ofens eintreten. Demzufolge kann verhindert werden, daß das Quarzglasbauteil, das elektrolysiert wird, entglast wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Elektrolyse­ vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Elektrolyse­ vorrichtung; und

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines dritten Ausfüh­ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Elektrolyse­ vorrichtung.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Ofen, der ein Gehäuse und ein Isolationsmaterial zum Bedecken der Innenwandung des Gehäuses aufweist. Zwischen ein Paar an Elektrodenplatten 10, 11, die mit einer stabförmigen Anode 8 bzw. mit einer stab­ förmigen Kathode 9 verbunden sind, ist ein Bauteil 16, das aus Quarzglas oder glasartigem Siliciumdioxid in zylindrischer Form hergestellt ist, in Stellung gebracht. Im Ofen 1 sind Heizgeräte 2, 3 angeordnet, die aus Siliciumcarbid hergestellt sind, um das zwischen den Elektrodenplatten 10, 11 angeordnete Bauteil 16 zu erwärmen. Die oberen und unteren Enden der Heizgeräte 2, 3 erstrecken sich aus dem Ofen 1 in vertikaler Richtung hinaus und sind mit Temperaturregelmittel 4, die konventioneller Art sein können, verbunden.

Im Ofen 1 sind Temperaturmeßmittel 5 angeordnet, um in einem vorbestimmten Abschnitt des Ofens 1 Temperaturen zu messen. Ein Beispiel an Temperaturmeßmittel 5 enthält in Kombination ein Thermoelement 6 und eine Schutzröhre 7, die aus Silicium­ carbid hergestellt ist. Die Schutzröhre 7 ist so in den Ofen 1 eingeschoben, daß sie das Thermoelement 6 bedeckt. Das obere Ende der Schutzröhre 7 springt nach oben von der Oberseite des Ofens 1 vor. Das untere Ende der Schutzröhre 7 reicht bis zum Boden des Ofens 1. Das Thermoelement 6 ist mit den Tempe­ raturregelmitteln 4 elektrisch verbunden. Der Innenraum des Ofens 1 wird durch die Heizgeräte 2, 3 erwärmt. Das Thermoele­ ment 6 erfaßt die Ofentemperaturen, wobei Temperaturmeßsignale zu den Temperaturreglermitteln 4 gesendet werden, so daß der Ofen 1 bei 1000°C oder mehr gehalten werden kann.

Dadurch, daß die Schutzröhre 7 das Thermoelement 6 schützt, kann am unteren Ende des Thermoelements 6 keine Entladung stattfinden, da eine solche Entladung stattinden könnte, falls das Thermoelement 6 nicht durch die Schutzröhre 7 im Ofen 1 geschützt wäre. In anderen Worten ausgedrückt, es wird in der Hochtemperatur- und Hochspannungsatmosphäre im Ofen 1 keine Entladung induziert.

Die Anode 8 und die Kathode 9 sind aus Kohlenstoff hergestellt. Sie sind in vertikaler Richtung koaxial angeordnet. Die Anode 8 ist mit der Anodenplatte 10 verbunden. Die Kathode 9 ist mit der Kathodenplatte 11 verbunden. Die Platten 10 und 11 verlaufen in einer horizontalen Richtung parallel zueinander. Das Quarzglasbauteil 16 kann zwischen diesen beiden gehalten werden. In anderen Worten ausgedrückt, es befindet sich, wie dies aus Fig. 1 zu entnehmen ist, die Anodenplatte 10 in Kontakt mit dem oberen Ende des Quarzglasbauteiles 16, wohingegen die Kathodenplatte 11 mit dem unteren Ende des Quarzglasbau­ teiles 16 in Kontakt steht.

An einen oberen Abschnitt des Ofens 1 ist eine kappenförmige Halteröhre 12 befestigt. Die Anode 8 erstreckt sich nach oben in die Halteröhre 12 hinein und reicht durch diese hindurch. Die Anode 8 wird in der Halteröhe 12 durch hier nicht näher dargestellte Haltemittel, die aus einem Isolationsmaterial hergestellt sind, gehalten. Die Kathode 9 wird im Boden des Ofens 1 mittels eines Isolationsmaterials getragen.

Die Halteröhre 12 ist über eine Gasblasleitung 13 mit Mittel 14 a zum Steuern der Durchflußgeschwindigkeit eines Inertgases verbunden, das von Inertgaszuführmittel 14 in die Gasblasleitung 13 zugeführt wird. Die Inertgaszuführmittel 14 enthalten eine vorbestimmte Menge an Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff­ gas. Ein Beispiel eines Steuermittels 14 a ist ein Durchfluß­ messer. Das Inertgas kann mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 10 bis 15 mm/sec zugeführt werden.

Die Anode 8 und die Kathode 9 sind an eine Gleichstromquelle mit einer Kapazität von 20 kV und 200 mA verbunden.

Ein Beispiel für ein Quarzglasbauteil 16 ist ein Prozeßrohr.

Im Betrieb wird das Bauteil 16 zwischen die Anodenplatte 10 und die Kathodenplatte 11 gebracht und anschließend durch die Heizgeräte 2 und 3 im Ofen 1 auf 1000°C oder darüber erwärmt. Eine Gleichspannung von 1 bis 10 kV wird für 3 Stunden oder mehr über die Elektrodenplatten 10 und 11 angelegt, so daß eine Elektrolyse des Bauteils 16 durchgeführt wird, wobei die in dem Bauteil 16 enthaltenen Verunreinigungen auf die Kathoden­ platte 11 zu bewegt werden oder auf diese hin driften. Beispiele für Verunreinigungen sind Alkalimetalle (Li, K und Na) und Kupfer.

Nach der vollständigen Elektrolyse des Bauteiles ist es wün­ schenswert, einen Endabschnitt des Bauteils 16, der sich an der Kathodenplatte 11 befindet, abzuschneiden, da dieser Endabschnitt die gedrifteten und gesammelten Verunreinigungen enthält.

Während des zuvor beschriebenen Vorganges wird das Inertgas kontinuierlich mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 10 bis 15 mm/sec über die Gasblasleitung 13 und die Halteröhre 12 in den Ofen 1 längs der Anode 8 zugeführt. Das Inertgas kühlt nicht nur die Halteröhre 12, so daß diese bei einer Temperatur von etwa 400°C gehalten wird, sondern stellt auch eine Isolierung zwischen der Halteröhre 12 und der Anode 8 sicher, wobei ein Isolationswiderstand von etwa 10⁸ Ohm cm erhalten wird.

Ist die Durchflußgeschwindigkeit des Inertgases geringer als 10 mm/sec, so wird die Halteröhre 12 nicht ausreichend gekühlt, und die Isolation der Halteröhre 12 wird schlecht. Ist die Durchflußgeschwindigkeit größer als 15 mm/sec, wird die Anode 8 und der obere Abschnitt des Bauteiles 16 zu stark gekühlt, wodurch die Wirksamkeit der Elektrolyse verringert wird.

Falls das Inertgas zwischen der Anode 8 und der Halteröhre 12 strömt, ist die Isolierung derart verbessert, daß ein elektri­ scher Stromfluß zwischen der Halteröhre 12 und dem Ofen 1 vollständig verhindert wird. Es ist somit eine insgesamte Isolation des Ofens 1 sichergestellt, so daß jeglicher Strom­ verlust durch Unfälle verhindert wird, woraus eine wirksame Elektrolyse des Bauteiles 16 resultiert.

Obwohl während der Elektrolyse zwischen der Anode 8 und der Kathode 9 über das Bauteil eine Hochspannung angelegt wird, findet am unteren Ende des Thermoelements 6 keine Entladung statt, da das Thermoelement 6 durch die Schutzröhre 7 geschützt ist.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Aufbau der in Fig. 2 dargestellten Elektrolysevorrichtung ist im wesentlichen gleich wie der der in Fig. 1 gezeigten, jedoch mit der Ausnahme der Isolations­ materialien 20, 30 und 31. Demzufolge werden gleiche oder entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Diese werden auch nicht erneut erläutert.

Der in Fig. 2 dargestellte Ofen 1 enthält Isolationsmaterialien 20, 30 und 31. Das Isolationsmaterial 30 ist am Isolationsma­ terial 20 befestigt. Das Isolationsmaterial 31 ist am Boden des Ofens 1 befestigt, so daß diese das Bauteil 16 umrunden. Das Isolationsmaterial 20 ist aus Glasfasern oder dgl. herge­ stellt. Die Isolationsmaterialien 30 und 31 bestehen aus Aluminiumsilikatziegeln, die 20 Gew.-% oder mehr an SiO₂ enthalten. Ist der SiO₂-Anteil geringer als 20 Gew.-%, so sind die Aluminiumsilikatziegel in der Lage, Alkalimetalle freizusetzen, was in einer Entglasung des Bauteiles 16 resul­ tiert. Aluminiumsilikat-(Mullit-)Ziegel, die etwa 28 Gew.-% an SiO₂ enthalten, halten Alkalimetalle darin gefangen und kontaminieren den Ofen 1 nicht mit Alkalimetallen. Demzufolge kann das Bauteil 16 frei von Entglasung gehalten werden.

Die Aluminiumsilikatziegel halten die Alkalimetalle aufgrund des in ihnen enthaltenen SiO₂. Sie verhindern somit, daß der Ofen 1 mit Alkalimetallen verunreinigt wird, und halten das Bauteil 16 frei von Entglasung.

Andererseits kann in den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausfüh­ rungen vor der Elektrolyse zwischen das untere Ende des Bauteils 16 und der Kathodenplatte 11 eine bestimmte Menge eines Glas­ pulvers, wie beispielsweise Quarzglaspulver, in Form einer Schicht zwischengelegt werden, die eine Dicke von vorzugsweise 5 bis 20 mm aufweist. Ist die Schicht dünner als 5 mm, so kann der kathodenseitige Abschnitt des Bauteils entglast werden. Entgegengesetzt kann, falls die Schicht dicker als 20 mm ist, diese einen extrem hohen elektrischen Widerstand aufweisen, wodurch die für die Elektrolyse benötigte Zeit verlängert wird. Wird das Bauteil 16 auf 1000°C oder höher erwärmt, während über das Bauteil zwischen den Elektroden 8 und 9 eine Hoch­ spannung angelegt wird, bewegen sich die in dem Bauteil 16 enthaltenen Verunreinigungen auf die Kathodenplatte 11 zu, so daß diese durch das zwischen der Kathodenplatte 11 und dem Bauteil 16 angeordnete Glaspulver aufgefangen werden. Demzufolge wird das Bauteil 16 als Ganzes gesehen hochrein. Es kann sofort als Endprodukt verwendet werden. Dadurch wird Abfall ausgeschlossen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ein Bauteil 46 in Form eines Tiegels ist aus Quarzglas oder glasartigem Siliciumdioxid hergestellt. Ausgangsmaterial ist ein fein gekörntes Pulver, das aus natür­ lichem Bergkristall hergestellt wird. Ein bevorzugtes Pulver hat einen mittleren Partikeldurchmesser von 100 bis 200 µm. Nachdem das Pulver einer Enteisenungsbehandlung unterzogen wurde, wird das Pulver durch eine Flotation gereinigt und es wird anschließend weiter dadurch gereinigt, daß es für 20 Stunden bei 50°C oder mehr in 10%ige Fluorwasserstoffsäure eingetaucht wird. Das gereinigte Pulver wird durch ein Dreh­ schmelzverfahren in einen Tiegel geformt. Das Bauteil 46 wird zwischen ein Paar an Elektrodenplatten 40, 41, die mit einer Anode 48 bzw. mit einer Kathode 49 verbunden sind, in Stellung gebracht. Die Elektrodenplatte 41 ist eben, wohingegen die andere Elektrodenplatte 40 als Kern mit der Form eines Tiegels ausgebildet ist. Im Ofen 1 ist ein spiral- oder spulenförmiges Heizgerät 42, das aus Siliciumcarbid hergestellt ist, angeord­ net, um das zwischen den Elektrodenplatten 40, 41 in Stellung gebrachte Bauteil 46 zu erwärmen. Das Heizgerät 42 ist mit den Temperaturregelmitteln 4 verbunden, und im Ofen 1 sind Temperaturmeßmittel 5 angeordnet (in Fig. 3 nicht dargestellt), um an einer vorbestimmten Stelle im Ofen 1 Temperaturen zu messen.

Die Anode 48 und die Kathode 49 sind aus Kohlenstoff herge­ stellt. Sie sind in vertikaler Richtung koaxial angeordnet. Die Anode 48 reicht geringfügig durch die Anodenplatte 40 hindurch und ist mit einem Bodenbereich dieser verbunden. Die Kathode 49 ist mit der Kathodenplatte 41 verbunden. Die Anoden­ platte 40 ist innerhalb des Bauteiles 46 angeordnet. Der Raum zwischen der Anodenplatte 40 und dem Bauteil 46 ist mit Koh­ lenstoffpulver 50 aufgefüllt, das einen mittleren Teilchen­ durchmesser von 5 bis 40 µm aufweist. Eine zylindrische Haupt­ form 51 und eine scheibenförmige Bodenform 52, die beide aus Kohlenstoff oder Siliciumcarbid hergestellt sein können, und sind auf einem Bodenbereich des Ofens 1 in Form einer Tasse zusammengesetzt. Das Bauteil 46 ist innerhalb der Hauptform 51 derart angeordnet, daß der Raum zwischen den Formen 51 und 52 und dem Bauteil 46 mit Quarzglaspulver 53 aufgefüllt ist. Die Kathodenplatte 41 ist derart unterhalb des Bauteiles 46 zwischen der Bodenform 52 und dem Bodenabschnitt des Ofens 1 angeordnet, daß die Kathodenplatte 41 und die Kathode 49 elektrisch isoliert vom Ofen sind.

Die Glaspulverschicht 53 weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 5 und 30 mm auf.

Die kappenförmige Halteröhre 12, die Gasblasleitung 13, die Inertgaszuführmittel 14 und die Durchflußgeschwindigkeitsteuer­ mittel 14 a sind wie in Fig. 1 angeordnet und funktionieren auf die gleiche Art und Weise. Die Anode 48 und die Kathode 49 sind mit einer Gleichstromquelle 55, die eine Kapazität von 1,5 kV und 200 mA aufweist, verbunden.

Im Betrieb ist das tiegelförmige Bauteil 46 zwischen der Anodenplatte 40 und der Kathodenplatte 41 angeordnet und ist durch das Heizgerät 42 im Ofen auf 1200°C erwärmt, währenddessen für 45 Minuten oder mehr eine Gleichspannung von 1,5 kV über das Bauteil zwischen den Elektroden 48 und 49 angelegt ist, um dadurch die Elektrolyse des Bauteiles 46 durchzuführen, wobei die in dem Bauteil 46 enthaltenen Verunreinigungen sich auf das Quarzglaspulver 53 zu bewegen bzw. verschieben, bis die Verunreinigungen von diesem in ausreichender Art und Weise aufgenommen oder aufgefangen werden können.

Während des Betriebes wird das Inertgas in der zuvor beschriebe­ nen Art und Weise kontinuierlich zugeführt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt. Das Quarzglasbauteil 16 ist nicht auf die Form eines Tiegels oder eines Prozeßrohres beschränkt. Die Temperaturmeßmittel können auch andersartige Meßvorrichtungen sein. Das Heizgerät kann durch eine Bedienungs­ person manuell gesteuert werden.

Claims (20)

1. Elektrolysevorrichtung, mit einem Ofen (1), in den ein Bauteil (16, 46), das aus Quarzglas oder glasartigem Siliciumdioxid hergestellt ist, einbringbar ist, mit einem Heizgerät (2, 3, 42) zum Erwärmen des in den Ofen (1) eingebrachten Bauteiles (16, 46), mit einer Anode (8, 48) und mit einer Kathode (9, 49) zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung über das Bauteil (16, 46) für eine Elektrolyse, mit Mitteln zum Halten der Anode (8, 48) und der Kathode (9, 49) und mit einer mit der Anode (8, 48) und der Kathode (9, 49) verbundenen Energiequelle (15, 55), damit eine Spannung über das Bauteil (16, 46) angelegt werden kann, falls das Bauteil (16, 46) zwischen der Anode (8, 48) und der Kathode (9, 49) in Stellung gehalten ist, so daß das Bauteil (16, 46) im Ofen (1) elektrolysiert werden kann.

2. Elektrolysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ferner eine am Ofen (1) angebrachte Schutzröhre (7) vorgesehen ist, und daß in die Schutz­ röhre (7) ein Thermoelement (6) eingeschoben ist, um Temperaturen im Ofen (1) zu messen.

3. Elektrolysevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (8, 48) mit einer Anoden­ platte (10, 40) und daß die Kathode (9, 49) mit einer Kathodenplatte (11, 41) verbunden ist, und daß das Bauteil (16, 46) zwischen der Kathodenplatte (11, 41) und der Anodenplatte (10, 40) für eine Elektrolyse in Stellung gehalten ist.

4. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (8, 48) und die Kathode (9, 49) in vertikaler Richtung koaxial zueinander verlaufend angeordnet sind.

5. Elektrolysevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenplatte (10) und die Kathodenplatte (11) eben sind und daß sie parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.

6. Elektrolysevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenplatte (41) eben ist und daß die Anodenplatte (40) in Form eines Tiegels ausgebildet ist.

7. Elektrolysevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Formmittel (51, 52) vorgesehen sind, die aus Kohlenstoff oder Siliciumcarbid hergestellt sind, daß die Formmittel (51, 52) mit der Kathodenplatte (41) verbunden sind, und daß die Anodenplatte (40) innerhalb der Formmittel (51, 52) angeordnet ist.

8. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Halten eine an den Ofen (1) angebrachte Halteröhre (12) auf­ weisen, um die Anode (8, 48) zu halten.

9. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Zuführen eines Inertgases in einen Raum zwischen der Anode (8, 48) und den Mitteln zum Halten vorgesehen sind.

10. Elektrolysevorrichtung von Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ferner Mittel (14, 14 a) zum Steuern der Strömungsgeschwindigkeit des zuzuführenden Inertgases vorgesehen sind.

11. Elektrolysevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Mittel zum Zuführen eines Inertgases in einen Raum zwischen der Anode (8, 48) und der Halteröhre (12) vorgesehen sind.

12. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (1) Isolier­ mittel (20, 30, 31) aufweist, die das Bauteil (16) im Ofen (1) umrunden.

13. Elektrolysevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Isoliermittel Aluminiumsilikatziegel enthalten, die zumindest 20 Gew.-% an SiO₂ enthalten.

14. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bauteil (16, 46) und der Kathodenplatte (11, 41) ein Glaspulver zwischengelegt ist.

15. Elektrolysevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Glaspulver eine Schicht bildet, die eine Dicke von 5 bis 20 mm aufweist.

16. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (8, 48) und die Kathode (9, 49) aus Kohlenstoff hergestellt sind.

17. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Halten eine Halteröhre aufweisen, in die sich die Kathode derart hinein erstreckt, daß die Kathode von der Halte­ röhre getragen wird.

18. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel eine Halteröhre (12) aufweisen, in die sich die Anode (8, 48) derart hinein erstreckt, daß die Anode (8, 48) von der Halteröhre (12) getragen wird.

19. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Anodenplatte (40) und das Bauteil (46) eine Schicht aus Kohlenstoff­ pulver (50) gelegt ist.

20. Elektrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Bauteil und die Anode oder die Kathode ein Kohlenstoffilz gelegt ist.