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Stranggepresster, im Querschnitt rechteckiger Kohlenstoffkörper und Vorrichtung zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Strang oder Stab aus kohlenstoffhaltigem Elektroden- oder Kernmaterial für Atomreaktoren und bezweckt die Schaffung derartiger Stäbe, die nach dem Graphitisieren und ihrem entsprechenden Einsatz in einem Kern eines Neutronenreaktors eine genügende Stabilität und eine minimale Anfälligkeit für Schäden durch Hochtemperaturstrahlung besitzen. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, die besonders zur Herstellung derartiger Kernmaterialstränge oder Stäbe geeignet ist.
Die erfindungsgemässen Stränge oder Stäbe sind im Querschnitt allgemein im wesentlichen rechteckig und werden für dieselben Zwecke verwendet, wie der in der USA-Patentschrift Nr. 2, 708,656 in Fig. 22 gezeigte Stab 77.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung von Bedingungen, unter denen diese Stäbe ein optimales Innengefüge erhalten, ferner die Schaffung von Bedingungen, unter denen diese Stäbe am besten in den Reaktor eingesetzt werden, die Schaffung der zur Erzielung dieser kontrollierten Orientierung und dieses kontrollierten Einsatzes optimalen Zusammensetzung und Verarbeitung, sowie die Schaffung von Strang-' pressvorrichtungen, welche die Erzielung dieser Orientierung mechanisch unterstützen.
Der stranggepresste, im Querschnitt rechteckige Kohlenstoffkörper besteht vorwiegend aus plättchenförmigen Kohlenstoffteilchen insbesondere im Gemisch mit einem Bindemittel und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Plättchen in ihrem stranggepressten Zustand Lamellen bilden, die in mehreren übereinanderliegenden Ebenen angeordnet sind, von denen der überwiegende Teil parallel zueinander liegt.
Der Kohlenstoffkörper ist weiters dadurch gekennzeichnet, dass er 100 Teile der Kohlenstoffteilchen, von denen wenigstens 55% durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,074 mm und alle durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,833 mm hindurchgehen, sowie 30-45 Teile Pech enthält.
Die Vorrichtung zur Herstellung des Kohlenstoffkörpers besteht aus einem Übergangsteil mit einer Eintrittsöffnung, die einem Kreis eingeschrieben werden kann, sowie einer rechteckigen Austrittsöffnung und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Abmessung der rechteckigen Austrittsöffnung kleiner und deren andere Abmessung grösser ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnung und weiters gekennzeichnet durch einen Endverformungsteil mit einer rechteckigen Eintrittsöffnung, welche dieselben Abmessungen hat, wie die Austrittsöffnung des übergangsteiles, sowie einer rechteckigen Austrittsöffnung, deren grössere Abmessung sich mit der grösseren Abmessung der Eintrittsöffnung deckt und gleich dieser ist und deren kleinere Abmessung kleiner ist als die kleinere Abmessung der Eintrittsöffnung des Endverformungsteiles,
wobei der Endverformungsteil zwei parallele Wandungen und zwei konvergierende Wandungen aufweist, zwischen denen ein von dem Übergangsteil kommendes, durch den Endverformungsteil gehendes Material zusammengedrückt wird.
Es wurden bereits Strangpressvorrichtungen zur Herstellung von Kohlenstoffkörpern vorgeschlagen, jedoch war es mit diesen Vorrichtungen nicht möglich, rechteckige Kohlenstoffkörper mit der vorerwähnten Teilchenorientierung herzustellen. Bei einer Art der bekannten Vorrichtungen besitzt beispielsweise der Endverformungsteil eine zylindrische und keine rechteckige Eintrittsöffnung und ist die Abmessung des Endverformungsteiles nicht vom Einlass zum Auslass konstant. Der Endverformungsteil hat demnach keine über seine Länge im wesentlichen parallelenwände. Bei einer ändern Art solcher Vorrichtungen findet im Endverformungsteil eine Kompression der Masse in allen vier Richtungen, nämlich von oben nach unten und von Seite zu Seite, statt.
Auch in diesem Fall weist folglich der Endverformungsteil keine parallelen
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Wände auf und es wäre aus diesem Grunde nicht möglich, die gewünschte im wesentlichen parallele Orientierung der Kohlenstoffteilchen im Strangpresskörper zu erzielen.
Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, in welchen in schaubildlicher Darstellung Fig. 1 einen Teil eines Neutronenreaktors, Fig. 2 einen Teil einer Strangpressvorrichtung in einem Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 3, Fig. 3 dieselbe Vorrichtung in einem Vertikalschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie 4-4 der Fig. 3 und Fig. 5 im Vertikalschnitt einen Teil einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung zeigt.
Es hat sich gezeigt, dass die zur Verwendung in Neutronenreaktoren am besten geeigneten Kernmaterialstäbe, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, im stranggepressten, ungetrockneten Zustand aus im wesentlichen plättchenförmigen Kohlenstoffteilchen bestehen sollen, die nach dem Strangpressenmitdererfindungsgemässen Vorrichtung Lamellen bilden, die sich in der Längsrichtung des Stabes oder Stranges erstrecken.
Diese Lamellen sind in übereinanderliegenden Ebenen angeordnet, von denen der überwiegende Teil parallel zueinander liegt. Wenn diese bevorzugte Orientierung oder Ausrichtung der Lamellen oder Plättchen in einem ungetrockneten Strang erhalten wird, entsprechen nach dem Trocknen und Graphitisieren dieses Stranges seine physikalischen Eigenschaften, beispielsweise die Wärmedehnzahl, der spezifische elektrische Widerstand usw., in der Richtung von drei zueinander rechtwinkeligen Achsen, die den beiden Querschnittsseiten und der Länge einesRechteckprofilstabes entsprechen, annähernd der anisotropen Charakteri- stik eines einzigen Graphitkristalls. Das heisst, dass der längs der Strangpressachse und in einer zu ihr rechtwinkeligen Richtung, z.
B. derBreite gemessene zahlenmässige Wert einer gewissen Eigenschaft sich von dem in der zu den andern beiden Achsen senkrechten Richtung, z. B. der Höhenrichtung, gemessenen zahlenmässigen Wert derselben Eigenschaft wesentlich unterscheidet. Diese Wirkungen und ihre Bedeutung gehen klarer aus den nachstehenden Ausführungen hervor.
Es hat sich ferner gezeigt, dass alle Stränge oder Stäbe in dem Neutronenreaktor so angeordnet sein sollen, dass diese Lamellenebenen in dem ganzen Reaktor im wesentlichen horizontal liegen. Dies ist an Hand der Fig. 1 besser verständlich, die schaubildlich einen Teil eines typischen Neutronenreaktors zeigt.
Dieser enthält Stränge 20 im geformten, aber nicht getrockneten Zustand, deren Lamellen 22 in mehreren übereinanderliegenden, im wesentlichen zueinander parallelen Ebenen liegen. Die Stränge 20
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den Reaktor graphitisiert werden, wobei ihre vorstehend für den ungetrockneten Zustand beschriebene Orientierung aufrecht erhalten bleibt. Unter diesen Bedingungen sind die Wärmedehnzahl und der spezifische elektrische Widerstand der graphitisierten Stränge oder Stäbe in der Richtung X wesentlich höher alsinderRichtung Y oder Z. Dadurch werden dieStrahlungsschäden in derRichLung X auf ein Minimum herabgesetzt und wird bei der Verwendung der Stäbe in den Reaktoren das durch diese Schäden verursachte Absacken wesentlich verringert.
Die Beseitigung der Schäden oder die Herabsetzung derselben in der Richtung X ist viel kritischer oder wichtiger als in der horizontalen Richtung Z oder der Längsrichtung Y der Stäbe, weil der Unterbau desReaktors auch bei Schäden in der Richtung Z oder Y im wesentlichen fest und mechanisch intakt bleibt, während ein Absacken in der Richtung X bald zu Betriebsstörungen und Beschädigungen führt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Herstellung der Kohlenstoffkörper weist in ihrer bevorzugten Ausführungsform drei voneinander getrennte, verschieden ausgebildete Teile auf, und zwar eine zylindrische Strangpresskammer 1, einen Übergangsteil 2 und einen Endverformungsteil 3. Der Übergangsteil hat eine kreisförmige Fiatritrsöffnung 4 und einen im wesentlichen rechteckigen Schlitz 5.
Wie am besten aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist eine der Abmessungen bzw. die Höhe dieserrechteckigen Austrittsöffnung 5 beträchtlich kleiner als der Durchmesser der kreisförmigenEintrittsöffnung 4. Die andere Abmessung bzw. die Breite der rechteckigen Austrittsöffnung 5 ist dagegen mindestens annähernd ebenso gross und vorzugsweise wesentlich grösser als der Durchmesser der kreisförmigen Eintrittsöffnung 4. Fig. 3 zeigt die Verjüngung des Übergangsteils, Fig. 4 seine bevorzugt vorgesehene Erweiterung. Der Übergangsteil 2 ist so ausgebildet, dass er das stranggepresste Gemisch von einem kreisförmi- gen in einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt umformt und dem Strangpressgut eine der erwünschten Endabmessungen des ungetrockneten Produkts erteilt.
Daher soll die Querschnittsfläche der Masse beim
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daher dieselben Abmessungen hat wie diese. Der dritte oder Endverformungsteil hat ferner eine im wesent- lichen rechteckige Austrittsöffnung 5, deren Breite im wesentlichen der Breite der Eintrittsöffnung ent- spricht, während die andere Abmessung bzw. die Höhe beträchtlich kleiner ist als die entsprechende Ab- messung der Eintrittsöffnung. Die Tatsache, dass eine Abmessung der Eintritts- und der Austrittsöffnung des dritten oder Endverformungsteils im wesentlichen gleich ist, rührt daher, dass der dritte oder Endverfor- mungsteil zwei im wesentlichen parallele Wandungen 7 und 8 hat, so dass eine Abmessung des Strang- pressgutes beim Durchtritt im wesentlichen konstant bleibt.
Der dritte oder Endverformungsteil 3 besitzt ferner zwei konvergierende Wandungen 9 und 10, welche das von dem zweiten oder Übergangsteil 2 kommende strangpressfähige, kohlenstoffhaltige Gemisch, das nachstehend ausführlicher beschrieben wird, beim Durchtritt zusammendrücken. Der Übergang zwischen den konvergierenden Wandungen 9 und 10 und den Wandungen des zweiten oder Übergangsteils ist vorzugsweise etwas abgerundet, damit scharfe
Kanten möglichst vermieden werden. Diese konvergierenden Wandungen sind ferner allgemein so ge- krümmt, dass sie in einem Teil ihrer Länge eine kontinuierliche Verringerung der Dicke des durchtreten- den Gutes bewirken. Dies wird vorzugsweise durch Verwendung von gekrümmten Wandungen von konti- nuierlich abnehmender Schräge erzielt, die danach im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Nähe der Eintrittsöffnung des dritten oder Endverformungsteils ein blattartiger Steg 11 vorgesehen, der sich insbesondere zwischen den parallelen Wandungen dieses Teils rechtwinklig zu ihnen erstreckt und in annähernd gleichen Abständen von den konvergierenden Wandungen angeordnet ist. Der Steg kann Flansche aufweisen, mit denen er in Aus- nehmungen oder Schlitzen der parallelen Wandungen der Vorrichtung montiert sein kann. Der Steg 11 unterstützt zusammen mit der Krümmung der Wandungen die Entstehung von Schubkräften in dem der
Strangpressung unterworfenen Gemisch, während dieses an dem Steg vorbeigeht.
Diese Kräfte trachten, die plättchenförmigen Teilchen des kohlenstoffhaltigen Gemisches in Ebenen zu orientieren, die sich im wesentlichen parallel zu dem Steg und der Achse der Form und annähernd rechteckig zu den parallelen Wandungen des dritten oder Endverformungsteils erstrecken. Diese Schubkräfte bewirken zusätzlich mit den Schubkräften, die auf das strangpressbare Gemisch ausgeübt bzw.
darin erzeugt werden, wenn es durch den Übergangsteil und zwischen den konvergierenden und parallelen Wandungen des dritten oder Endverformungsteils hindurchtritt, dass ein stranggepresster, ungetrockueter, im Querschnitt im wesentlichen rechteckiger Kohlenstoffstrang erhalten wird, in dem die plättchenförmigen Teilchen des kohlenstoffhaltigen Gemisches in ihrem stranggepressten Zustand so ausgerichtet sind, dass sie Lamellen bilden, die manchmal diskontinuierlich und manchmal in sehr hohem Masse kontinuierlich sind, und die in mehreren übereinanderliegenden Ebenen angeordnet sind, von denen ein hoher Prozentsatz parallel zueinander und annähernd rechtwinkelig zu den parallelen Wandungen des dritten oder Endverformungsteils liegt.
Es versteht sich, dass in manchenFällen kein Steg erforderlich ist und eine Vorrichtung der beispielsweise in Fig. 2 gezeigten Art zur Erzielung des erforderlichen Orientierungsgrades genügt. Dies ist in gewissem Grade auch von dem Ausmass der Verformung in dem zweiten oder Übergangsteil und von der Abnahme in dem dritten Teil abhängig.
Ferner sei bemerkt, dass es manchmal unzweckmässig oder unerwünscht ist, vor dem Ubergal1steil eine zylindrische Strangpresskammer zu verwenden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die kohlenstoffhaltige Masse in den Übergangsteil auf andere Weise als mit einer zylindrischenStrangpresskammer eingeführt werden soll. Da die gewünschte Orientierung der plättchenförmigen Teilchen zumeist dadurch erzielt wird, dass ein geeignetes, strangpressbares Gemisch durch den Übergangs- und den Endverformungsteil geführt wird, auch wenn kein zylindrischer erster Teil verwendet wird, umfasst die Erfindung auch die Kombination nur dieser beiden Teile. Vorzugsweise wird jedoch auch ein erster Teil verwendet.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass in der Nähe der Eintrittsöffnung des Endverformungsteils oder der Austrittsöffnung des Übergangsteils auch mehr als ein Steg verwendet werden kann. Dies ist auch von der Grösse der Eintrittsöffnung des Endverformungsteils abhängig. Die Verwendung von einem Steg oder mehreren Stegen 11 und deren Anordnung und Gestalt sind hier nur beispielsweise dargestellt und hängen von den Eigenschaften des Strangpressgemisches sowie von den angewandten Temperaturen und Drücken ab. Sie werden natürlich so gewählt, dass eine maximale Orientierung der Plättchen erzielt wird, soweit dies mit minimalen Gegendrücken, guten Produktionsleistungen und dem Nichtvorhandensein von Gleitebenen in den ungetrockneten Strängen vereinbar ist.
Zum Zusammenbau der erfindungsgemässen Strangpressvorrichtung wird allgemein zunächst der Endverformungsteil zusammengebaut, der im allgemeinen aus zwei entsprechend ausgebildeten Körpern besteht. Das Eintrittsende des Endverformungsteils besitzt einen Flansch 15. Das Austrittsende des Übergangsteils besitzt ebenfalls einen Flansch 16. Jeder dieser Flansche hat eine Anzahl von Löchern 31, die miteinander korrespondieren, so dass die Flansche mit üblichen Mitteln 32 miteinander verbunden
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werden können, beispielsweise mit Schrauben, die in die Löcher hineingeschraubt oder durch sie hindurchgesteckt und mit Muttern versehen werden.
Vor der Verbindung des Endverformungs- und des Übergangsteils miteinander ist es jedoch allgemein zweckmässig, einen oder mehrere mit Flanschen versehene Stege 11 einzusetzen, die sich entweder in dem Endverformungsteil oder in dem Übergangsteil oder teilweise in beiden erstrecken. Zu diesem Zweck werden zweckmässig die Flansche dieses Steges oder dieser Stege in Schlitze in den Wandungen dieser Teile eingeschoben. Wenn eine zylindrische Strangpresskammer verwendet wird, kann der Eintrittsteil 34 der Übergangszone mit einem Aussengewinde zur Verschraubung mit einem Innengewinde der zylindrischen Strangpresskammer 1 versehen sein.
Daher wird der Zusammenbau allgemein derart durchgeführt, dass die korrespondierenden Elemente des Endverformungsteils miteinander verbunden werden, in Schlitze der Wandungen dieses Teils ein Steg 11 eingesetzt, der Flansch 16 des Übergangsteils 2 mit dem Flansch 15 des Endverformungsteils 3 verschraubt und dann ein zylindrischer Strangpressteil auf das Eintrittsende des Übergangsteils aufgeschraubt wird.
In einen oder mehrere der Teile können Ösenschrauben eingeschraubt werden, welche das Anheben und Instellungbringen der Einrichtung erleichtern. Um die Vorrichtung, beispielsweise um die Eintrittsstrecke des Endverformungsteils herum, kann eine sich in der Umfangsrichtung erstreckende Heizkammer vorgesehen sein, welche dazu-beiträgt, dass die strangpressbare kohlenstoffhaltige Masse eine für die maximale Orientierung der Teilchen optimale Fliessfähigkeit erhält. In diesem Bereich kann Dampf oder ein anderes Wärmeübertragungsmittel verwendet werden. Der zylindrische Strangpresskörper und der Übergangsteil können ebenfalls mit einer Heizung versehen oder von ihr umgeben sein, damit das Strangpressgut auf einer optimalen Fliessfähigkeit oder Viskosität gehalten wird.
Die Vorrichtung wird zwar allgemein aus zwei oder drei getrennten und voneinander unterscheidbaren, verschieden geformten Teilen bestehen bzw. zusammengesetzt sein, doch versteht es sich, dass diese Un- terteilung nicht immer wesentlich ist und diese Teile in einer einzigen Einrichtung vorgesehen sein können, welche die verschiedenen Kammern mit den vorstehend beschriebenen geometrischen Formen aufweist.
In einigen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung werden, wie vorstehend beschrieben, zylindrische, übliche Strangpressformen verwendet und kohlenstoffhaltige Gemische nach dem Durchgang durch diese Formen ohne Abfall oder Materialabnahme in Kohlenstoffprodukte mit dem gewünschten rechtwinkligen Querschnitt und der gewünschten Teilchenorientierung umgewandelt. Zu diesem Zweck besitzen jene Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung, in denen derartige zylindrische Teile vorhanden sind oder verwendet werden, ferner den Übergangsteil 2, der eine kreisförmige Eintrittsöffnung 4 und eine im wesentlichen rechteckige Austrittsöffnung 5 besitzt, wobei die kreisförmige Ein- trittsöffnung denselben Querschnitt hat wie die Austrittsöffnung des zylindrischen Strangpressteils 1.
Ausserdem ist das Übergangsstück 2 vorzugsweise so ausgebildet, dass das hindurchtretende strangpressbare Gemisch in der Richtung einer Abmessung beträchtlich zusammengedrückt wird und sich in der Richtung einer dazu normalen Abmessung beträchtlich erweitert. Diese Wirkung wird bei dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Übergangsteil erzielt. In diesem ist die Querschnittfläche des stranggepressten Gemisches an jeder Stelle des Übergangsteils relativ konstant, damit die das Gemisch gleichzeitig zusammendrückenden und erweiternden Wirkungen relativ gleich stark sind.
In der bevorzugten Ausführungsform des Übergangsteils erreicht dieser an seinem Ende die grössere Endabmessung, auf welche das Strangpressgut erweitert werden soll. An dieser Stelle tritt das Strangpressgemisch in einen dritten oder Endverformungsteil ein, dessen grössere Abmessung am Eintritt und am Austritt dieses Teils im wesentlichen gleich ist, während die an der Eintrittsöffnung kleinere Abmessung einheitlich verringert wird, und zwar durch Anordnung von zwei Wandungen, die zueinander konvergieren, bis sie das Strangpressgut auf die gewünschte rechteckige Querschnittsform zusammengedrückt haben. Diese im Querschnitt rechteckigen, stranggepressten Blöcke können dann in ihrer Längsrichtung in Stränge, beispielsweise der in Fig. 1 gezeigten Art, geschnitten werden, die einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt haben.
Das Produkt kann aber manchmal auch in blockförmigem Zustand verwendet werden.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, bleibt die grössere Abmessung des Strangpressgutes in dem Endverformungsteil konstant, während die kleinere Abmessung dort beträchtlich verkleinert wird, so dass ein Produkt mit der gewünschten Orientierung erhalten wird. Ferner haben die Austrittsöffnung des Übergangsteilsund die Eintrittsöffnung des Endverformungsteils denselben, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt.
Die eine Abmessung dieses Rechtecks ist wesentlich grösser als die andere Abmessung. In dem Endverformungsteil wird die kleinere Abmessung verkleinert, während die grössere Abmessung konstant bleibt. Wie vorstehend erwähnt wurde, ist diese grössere Abmessung mindestens ebenso gross wie und vorzugsweise grösser als der Durchmesser der kreisförmigen Eintrittsöffnung des Übergangsteils.
Diese Beziehungen sind
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notwendig, um in dem Übergangsteil eine vollständige Verformung von einem kreisförmigen in einen rechteckigen Querschnitt zu gewährleisten, während die anschliessende Verkleinerung der kleineren Abmessung des strangpressbaren Gemisches bei gleichbleibender grösserer Abmessung beim Durchtritt durch den dritten oder Endverformungsteil die in dem kohlenstoffhaltigen Gemisch nach dem Strangpressen erwünschte bevorzugte Orientierung der plättchenförmigen Teilchen bewirkt.
Das wesentliche Merkmal des Übergangsteils besteht darin, dass seine Austrittsöffnung 5 im wesentlichen rechteckig und eine Abmessung wesentlich grösser als die andere ist. Ferner muss eine Abmessung der Masse beim Durchtritt verkleinert und vorzugsweise die andere vergrössert werden. Die Eintritts- öffnung des Übergangsteils ist im Querschnitt vorzugsweise kreisförmig, kann aber auch quadratisch, sechseckig, achteckig sein oder jederegelmässige Querschnittsform haben, in die ein Kreis eingeschrieben werden kann. Das heisst, dass der Querschnitt jede regelmässige geometrische Form haben kann, in die ein Kreis eingeschrieben werden kann. Allgemein umfassen diese Formen das Quadrat und den Kreis und alle zwischen ihnen liegenden Formen.
Der Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises nähert sich dann immer der Länge einer durch den Mittelpunkt der Eintrittsöffnung gehenden Linie zwischen zwei einander entgegengesetzten Seiten derselben. Die nachstehenden Beispiele dienen zur ausführlicheren Beschreibung des Erfindungsgegenstandes.
Beispiel l : Aus einem Gemisch von etwa 37 Teilen Steinkohlenteerpech als Bindemittel und 100 Teilen"Nadelkoks"der in der USA-Patentschrift Nr. 2, 775,549 beschriebenen Art wurde eine strangpressbare kohlenstoffhaltige Masse hergestellt. Die Nadelkoksteilchen hatten eine solche Grösse, dass wenigstens 55% durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,074 mm und im wesentlichen alle Teilchen durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,833 mm'hindurchgingen. Dieses strangpressfähige Gemisch wurde bei einer Temperatur von etwa 160 C gemischt, auf etwa 1000e abgekühlt und dann durch die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung stranggepresst.
Nach dem Durchtritt durch die Vorrichtung waren die plättchenartigen Kohlenstoffteilchen in mehreren übereinanderliegenden Ebenen angeordnet, von denen ein grosser Prozentsatz im wesentlichen parallel zueinander und annähernd senkrecht zu den parallelen Wandungen der Vorrichtung gerichtet war. Das Verhältnis zwischen der Höhe der Eintrittsöffnung dieser Form zu der Höhe der Austrittsöffnung der Form betrug etwa 2 : 1, so dass eine Abmessung des Strangpressgutes in diesem Verhältnis verkleinert wurde, während die andere Abmessung im wesentlichen konstant blieb. Das ungetrocknete, stranggepresste Kohlenstoffprodukt hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und besass die vorstehend beschriebene Plättchenorientierung.
Dieser ungetrocknete Kohlenstoffstrang wurde in üblicher Weise getrocknet und graphitisiert und konnte dann nach dem Ablangen, Fertigbearbeiten und Bohren in
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durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,074 mm und im wesentlichen alle Teile durch ein Sieb mit Sieb- öffnungen von 0, 833 mm hindurchgingen. Dieses Gemisch wurde durch die zylindrische Strangpresskammer und den Übergangsteil gemäss Fig. 2 - 4 stranggepresst. Es wurde ein ungetrocknetes Kohlenstoffprodukt
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tung Z, von 29,4 in der Richtung X und von 10,7 in der Richtung Y hatte, wie diese Richtungen in Fig. 1 angegeben sind.
Daraus geht hervor, dass die Wärmedehnzahl in der Richtung der Strangpressachse und in der zur Strangpressachse rechtwinkeligen Breite sich wesentlich von der Wärmedehnzahl in Richtung X bzw. in der Höhe des Stranges unterscheidet, die zu den beiden andern Richtungen rechtwinkelig ist. Der spezifische elektrische Widerstand (Ohm/cm3. 105) betrug 2,07 in der Richtung Z, 3,97 in der Richtung X und 1, 77 in der Richtung Y.
Beispiel 3 : Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei etwa 43 Teile Pech als Bindemittel und 100 Teile Nadelkoks von einer solchen Teilchengrösse verwendetwurden, dass wenigstens 55% durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0, 074und im wesentlichen alle Teile durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0, 833 mm hindurchgingen. Dieses Gemisch wurde durch die zylindrische Strangpresskammer und den Übergangsteil gemäss Fig. 2-4 und die in Fig. 5 gezeigte, abgeänderte Form stranggepresst. Es wurde einungetrocknetes Kohlenstoffprodukt erhalten, das nach dem Trocknen und Graphitisieren eine Wärmedehnzahl von 16,2 in der Richtung Z, von 53,5 in der Richtung X und von 11,2 in der Richtung Y hatte. Der spezifische elektrische Widerstand dieses Produktes betrug 2,01 in der Richtung Z, 5,07 in der Richtung X und 2, 01 in der Richtung Y.
Die in den vorstehenden Beispielen erzielte gewünschte, bevorzugte Orientierung kann mit üblichen Strangpressvorrichtungen nicht erzielt werden.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung und den Beispielen geht hervor, dass im Rahmen des Erfindungsgedankens die Verfahrensbedingungen, Ausgangsmaterialien und Merkmale der Vorrichtung auf die verschiedenste Weise abgeändert werden können. Beispielsweise können anstelle von Pech auch Harze oder geeignete Kohlenwasserstoffe als Bindemittel verwendet werden. Der Anteil des Bindemittels und die Grösse und Art der plättchenförmigen Kohlenstoffteilchen des Ausgangsmaterials können ebenfalls abgeändert werden. Die als Ausgangsmaterial verwendeten, im wesentlichen plättchenförmigen Kohlenstoffteilchen kön- nen z.
B. aus feingemahlenem Nadelkoks (vorzugsweise so fein, dass er ganz durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0, 833 mm hindurchgeht), wie er in der USA-Patem : schrift Nr. 2, 775,549 geoffenbart ist, ferner aus zersetztem Siliziumcarbid und Graphit sowie Gemischen derselben bestehen und mit einem Bindemittel, wie Pech gemischt und in der erfindungsgemässen Vorrichtung zu Produkten mit den gewünschten Eigenschaften verarbeitet bzw. stranggepresst werden. Beispielsweise kann Pech als Bindemittel in einer Menge von etwa 30 bis etwa 45 Teilen pro 100 Teile des Kohlenstoffs verwendet werden.'Auch dieangewendeten Drücke und Temperaturen können in einem weiten Bereich abgeändert werden. Die Verwendung einer zylindrischen Strangpresskammer ist nicht unbedingt erforderlich ; wenn sie verwendet wird, kann ihre Länge variiert werden.
Die Übergangskammer kann hinsichtlich des Winkels ihrer Schrägflächen und ihrer Länge und der vorstehend genannten Gesichtspunkte variiert werden. Die Grösse der Eintrittsöffnung des Endverformungsteils kann beträchtlich variiert werden. Das Verhältnis zwischen den Werten der klei- ner werdenden Abmessung an der Eintritts- und an der Austrittsstelle des Endverformungsteils kann beträcht- lich variiert werden, beispielsweise von etwa 2 : 1 bis 5 : 1, ebenso das Profil des Endverformungsteils. Durch Verwendung eines Steges oder mehrerer Stege zusammen mit den vorgenannten veränderlichen Merkmalen und den möglichen Abänderungen wird die Herstellung von Produkten mit den vorstehend beschriebenen, gewünschten Eigenschaften im Rahmen des Erfindungsgedankens ermöglicht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stranggepresster, im Querschnitt rechteckiger Kohlenstoffkörper, der vorwiegend aus plättchenförmigen Kohlenstoffteilchen, insbesondere im Gemisch mit einem Bindemittel, besteht, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Plättchen in ihrem stranggepressten Zustand Lamellen bilden, die in mehreren übereinanderliegenden Ebenen angeordnet sind, von denen der überwiegende Teil parallel zueinander liegt.