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Verfahren zur Herstellung eines teilweise graphitierten Kokses für die Erzeugung von Elektroden, besonders von Anoden zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium.
Die bei elektrischen Öfen bisher üblichen Elektroden müssen aus möglichst aschefreier Kohle bestehen, denn die bei der Verbrennung der Elektrode entstehende Asche gelangt in das elektrolytische Bad, und die darin enthaltenen mineralischen Bestandteile dringen zum grössten Teil in das reduzierte Metall ein. Bei der Aluminiumherstellung z. B. gelangt die in der Asche enthaltene Kieselsäure und das Eisen in das geschmolzene Metall, wodurch Verunreinigungen entstehen, die die Eigenschaften des genannten Metalles beeinträchtigen.
Um ein möglichst reines Metall zu erhalten, muss man eine ebenfalls möglichst reine Elektrode verwenden ; und als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Elektroden können von Elektrodenfabriken nur solche Kohlenprodukte verwendet werden. die weniger als 10/0 Asche und weniger als 10/0 Schwefel enthalten. Die Produkte, die sich dazu eignen, ein solches Ausgangsmaterial, das ein Koks ist, abzugeben, waren bisher die Rückstände der Destillation von Petroleum, Braunkohle und Steinkohlenteer. Diese unter Luftabschluss erhitzten dicken Teere und Peche werden gespalten ("Krackprozess'') und hinterlassen in der Apparatur einen brüchigen schwamm artigen Koks, der aus amorpher Kohle besteht, die noch 5-100, fa flüchtige Stoffe enthält.
Der schwammige Koks muss nochmals bei hoher Temperatur erhitzt werden, damit sein Gehalt an flüchtigen Stoffen geringer als 1 /o wird. Dies geschieht meistens in der Elektrodenfabrik, u. zw. in Öfen, die bis 15000 C geheizt werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kokses. der sich bis auf das Mahlen zur unmittelbaren Herstellung von Elektroden eignet und die gewünschten Eigenschaften besitzt, d. h. weniger als 10/0 Asche, weniger als 10/0 Schwefel und weniger als 10/0 flüchtige Stoffe enthält. Hiezu verfährt man in der Weise, dass man in einem stehenden oder liegenden Ofen nach Brikettierung in einem Strom eines stark überhitzten Mittels, wie z. B. Wasserdampf oder Stickstoff, oder ohne Brikettierung in einem überhitzten Ofen eine reine Kohle oder eine Mischung von reinen Kohlen mit weniger als 10/0 Asche und 1 % Schwefel und mit einem Gehalte von 10-300/0 an flüchtigen Stoffen verkokt.
Diese Kohle wird durch Reinigung von gewöhnlichen Hauskohlen oder technischen Kohlen nach einem in der Patentschrift Nr. 116447 beschriebenen Verfahren erhalten. das nur eine teilweise Zerkleinerung der Kohle erfordert. Die so erhaltene Ausgangskohle kann nach ihrer Reinigung normalerweise ohne Beimengung eines Bindemittels verkokt werden. Die sich aus der Destillation solcher Kohlen unter Luftabschluss ergebenden flÜchtigen Stoffe können gegebenenfalls gesammelt und weiter verarbeitet werden.
Der ausgetragene Koks kann sofort verwendet werden. Derselbe besitzt jedoch bessere Eigenschaften als der aus Petroleumpech gewonnene Koks, denn er ist härter, dichter und durch die hohe Temperatur, welcher er ausgesetzt wurde, teilweise in Graphit verwandelt. Es lassen sich daher aus demselben weniger leicht brennbare und im höherem Masse elektrisch leitfähige Elektroden herstellen, so dass die Gestehungskosten des erhaltenen Metalles. durch
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stückigen Koks ergeben, der nur 0'8% Asche, 0'65% Schwefel und 0'50% flüchtige Stoffe enthielt.
Dieser zur Herstellung von Elektroden in einem Aluminiumwerk verwendete Koks hat günstigere Resultate ergeben als diejenigen, die mit solchen Elektroden erzielt wurden, die mit aus Petroleumpech gewonnenem Koks hergestellt worden waren.
Ein hinsichtlich des Aussehens und der Gleichmässigkeit noch besserer Koks wurde dadurch erhalten, dass man gereinigte Kohlen mit 0#6% Asche und 25% flüchtigen Stoffen mit Kohlen vermischte, die 0#65% Asche und 17#5% flüchtige Stoffe enthielten, alsdann das Ganze zerkleinerte und, wie oben erwähnt, verkokte, wodurch man einen dichten gleichmässigen Koks von metallischem Aussehen ohne Blasen erhielt, der 0#84% Asche und 0#68% flüchtige Stoffe enthielt.
Durch Vermischen einer Kohle mit 0#53% Asche und 25% flüchtigen Stoffen mit einer andern Kohle mit 0'780/0 Asche und 13% flüchtigen Stoffen vor der Zerkleinerung erhielt man einen Koks, der 0'8% Asche und 0#95% flüchtige Stoffe enthielt. Dieser sehr dichte Koks enthält einen bedeutenden Prozentsatz an Graphit.