Procédé de préparation de pâtes au carbone, utilisables pour la confection d'électrodes. On utilise, dans l'industrie et en particu lier dans les fabrications éleetrotheriniques ou électrolytiques, des électrodes d'amenée de courant en carbone aggloméré. On confec tionne parfois également en carbone agglo- iiiéré les revêtements intérieurs des Tours et des cellules d'électrolyse.
Ces a---loinérés de carbone sont fabriqués <B>à</B> partir de pâtes composées de poussières de carbone mélangées avec un liant, puis mises en forme par moulage. Certains agglomérés sont cuits dans des fours spéciaux avant leur utilisation dans les fabrications électrother- miques ou dans, les cellules d'électrolyse, par fois même cette cuisson est poussée jusqu'à la graphitation de l'aggloméré.<B>Il.</B> arrive égale ment que les agglomérés de carbone soient cuits dans le four électrothermique ou la cel lule d'électrolyse au cours même de son fonc tionnement,
comme par exemple les électrodes continues Mais, quelle dites S5derberg que soit * leur utilisation, la qualité des agglomérés dépend essentielle ment de la qualité des pâtes au carbone qui ont servi<B>à</B> les préparer.
On sait qu'en plus du choix de la constî- tution -ranalométrique du produit carboné et du type de liant, le mouillage complet de la sui-face des grains du produit carboné, venant en contact avec le liant -utilisé, est important pour obtenir<B>à</B> partir de ces pâtes des élee- trodes possédant les meilleures propriétés, C'est seulement lorsque les grains sont coin- plètement mouillés par le liant que l'on arrive <B>à</B> la liaison la plus intime dans la pâte et qu'on peut éviter ainsi les pertes mécaniques qui se produisent,
<B>à</B> l'usage, avec les pâtes ayant une liaison insuffisante. On sait égale ment que, pour obtenir un mouillage aussi bon que possible de la matière carbonée sèche par le liant, la matière carbonée (qui est<B>gé-</B> néralement constituée par des mélanges de grains de grosseurs différentes) est intro duite en totalité dans un mélangeur, puis est chauffée<B>à</B> une température déterminée, le liant est ensuite introduit et l'on effectue l'opération de mélange en la prolongeant jus qu'à obtention d'une masse homogène.
Ce procédé, qui est universellement adopté, présente un certain nombre d'incon vénients.
Les grains les plus fins donnent avec le liant une suspension stable, qui obéit aux lois des liquides non homogènes, suspension dans laquelle les grains fins constituent la phase dispersée.<B>A</B> mesure que la concentration des fines augmente dans la suspension, la visco sité de cette dernière augmente également, de sorte que, pour une concentration appropriée des fines dans la suspension, la viscosité de la suspension est un multiple de celle du brai.
Dans l'opération de mélange de matières car bonées, possédant des grosseurs de grains différentes, avec le liant, la suspension des fines dans le liant atteint une viscosité telle ment élevée qu'elle ne peut plus mouiller la surface totale des grains et qu'elle ne peut, remplir que partiellement ou même pas du tout les pores.<B>A</B> ceci s'ajoute le fait que les pores des grains sont remplis d'avance par les grains fins, ce qui empêche la pénétration du brai oui de la suspension fines-brai. Ceci seuil peut être une cause de la formation, dans la masse, d'amas de grains qui ne sont pas du tout, mouillés.
Une telle pâte ne présente pas une liaison aussi intime que possible et ne donnera pas, après cuisson, des pièces mon- lées possédant les meilleures propriétés.<B>lie</B> mouillage incomplet des surfaces des grains, ou la présence de grains qui ne sont pas mouillés du tout, provoque des pertes que l'on observe lors de lutilisation d'électrodes fabriquées<B>à</B> partir dei telles masses, pertes appe lées formations de poussières de charbon .
La présente invention permet d'éviter ces inconvénients. Le procédé de fabrication de pâtes au carbone qui en lait l'objet est ca ractérisé en ce qu'on sépare une matière car bonée en deux fractions, l'une plus grossière et l'autre plus fine, on mélange d'abord une partie a-Li moins du liant avec la fraction la plus grossière, en opérant de façon que tous les -rains soient bien mouillés par ce liant, on ajoute ensuite la fraction de la matière carbonéé la plus fine et on continue de mé- la nger jusqu'à obtention d'une masse homogène.
La matière carbonée utilisée peut varier suivant la qualité de pâte que l'on veut, obte nir, le coke de pétrole et le coke de brai, qui sont utilisés pour fabriquer les électrodes de grande pureté, donnent, après broyage, des grains dont les pores peuvent, atteindre des dimensions relativement élevées, par exemple <B>0,3</B> mm et, même plus. Éorsqu'on fabrique avec ces cokes de la pâte au carbone par le procédé suivant l'invention, la séparation de la poussière en deux fractions est réalisée de faeon que les grains les plus petits de la frac tion grossière aient la même dimension que les pores des grains les plus gros.
Au contraire, si on -utilise, comme matière carbonée, du coke métallurgique ou de l'anthracite, qui donnent, après broyage, des grains dont les pores sont très petits, on réalise la séparation de la poussière en deux fractions de fu-on que les grains les plus petits de la fraction grossière aient une dimension de 0,2 mm; car lorsqu'on dépasse cette limite minimum, la sus pension, qui se forme avec les grains lors de l'opération de mélange, possède une viscosité telle qu'elle n'assurerait pas un mouillage complet des grains.
Les fines ajoutées après coup saturent le liant en formant une sus pension, et il se produit ainsi -une pâte dans laquelle les pores des grains et les espa ces entre les grains sont complètement remplis et dans laquelle la surface de tous Jes grains est complètement mouil lée. On obtient de cette faeon une pâte liée aussi intimement que possible et ayant la structure la plus régulière possible, qui donne, après cuisson, une pièce moulée ayant les propriétés optima.
La fraction grossière de la poussière de carbone peut également être mouillée, d'abord, avec une partie seulement de la quantité né- eessaire de liant, le reste du liant étant ajouté ensuite avec la fraction de poussière plus fine. Le liant peut être ajouté<B>à</B> l'état liquide; le mélange est alors plus rapide, mais on peut l'ajouter aussi<B>à</B> l'état solide; c'est parfois le cas, par exemple, pour le brai sec; le mouillage des grains ne peut être réa lisé qu'après fluidification du brai par la cha leur.
Dans l'obtention d'une pâte pour élee- trodes, en utilisant le procédé suivant Finven- tion, on constate que, pour obtenir -une pâte bien fluide, il faut d'ordinaire ajouter<B>1 à</B> <B>3</B> 1/o de plus<B>de</B> liant (par exemple de brai) que lorsqu#on opère par la méthode habituelle de mélange simultané de l'ensemble des grains avec le liant.
On ne peut l'expliquer que par le fait que, lorsqu'on traite de la faeon habituelle l'ensemble des grains par le liant (par e-.,.em- ple le brai), la surface totale de tous les grains n'est pas mouillée par le liant, alors qu'elle est beaucoup mieux mouillée dans le procédé selon l'invention.
<I>Exemple I:</I> lia matière carbonée, nécessaire<B>à</B> la fabri- grains, ayant par exemple la constitution ci- c eation de pâte S5derberg, est du coke en après:
EMI0003.0006
<B>3-5</B> <SEP> mm <SEP> <B>2-3 <SEP> mm</B> <SEP> 1-2 <SEP> mm <SEP> 0,2-1 <SEP> mm <SEP> <B>0,075-0,2</B> <SEP> mm <SEP> <B>0-0,075</B> <SEP> mm
<tb> <B>1,71/0 <SEP> 1,81/0</B> <SEP> 8,21/o <SEP> 31,21/o <SEP> <B>10,5</B> <SEP> % <SEP> 46,61)/o La pate Sëderberg, fabriquée<B>à</B> partir de matière en grains présentant cette consti tution par l'opération habituelle de mélange, doit avoir une teneur en brai de<B>28</B> 1/o pour avoir une bonne fluidité.
lie mélange des grains est traité, eonfor- niément <B>à</B> la présente invention, avec le liant (dans le cas considéré le brai dur, c'est-à-dire du brai dont la température de ramollisse ment, mesurée par la méthode Kramer, Sar- now atteint<B>700 C)</B> de la façon suivante:
On mélange tout d'abord les grains, d'une gros seur de 0,2<B>à 5</B> mm, avec du brai dur jusquà ce que les pores des grains soient remplis et
EMI0003.0016
Electrode <SEP> obtenue <SEP> Electrode <SEP> obtenue
<tb> en <SEP> partant <SEP> d'une <SEP> en <SEP> partant <SEP> d'une
<tb> pâte <SEP> préparée <SEP> par <SEP> pâte <SEP> préparée
<tb> Popération <SEP> habi- <SEP> conformément
<tb> tuelle <SEP> de <SEP> mélange <SEP> <B>à</B> <SEP> l'invention
<tb> Densité <SEP> apparente <SEP> 1,42 <SEP> <B>1,36</B>
<tb> Porosité <SEP> <B>/0 <SEP> 25,3</B> <SEP> 28,
4
<tb> Résistance <SEP> en <SEP> ohms <SEP> <U>MM2</U> <SEP> 84 <SEP> <B>59</B>
<tb> <B>m</B>
<tb> Résistance <SEP> <B>à</B> <SEP> la
<tb> compression <SEP> en <SEP> <B>kg/CM2 <SEP> 268 <SEP> 290</B> Au lieu d'ajouter le liant (par exemple le brai)<B>à</B> l'état liquide<B>à</B> la matière carbonée en grains, on peut ajouter ce liant<B>à</B> l'état solide. Dans ce cas, on mélange d'abord les grains de 0,2 mm<B>à 5</B> mm avec le liant<B>à</B> l'état solide, on chauffe, pendant cette opération de mélange, jusqu'à ce que le liant devienne fluide, et, seulement après mouillage complet de ces grains grossiers par le liant, on ajoute la matière carbonée dont les grains sont plus petits que 0,2 mm, et on continue<B>à</B> mélanger le tout jusquà obtention de la plus forte ho mogénéité du mélange.
<I>Exemple II:</I> Les électrodes préalablement cuites, titi- lisées dans la fabrication électrolytique de que la surface de tous les grains soit mouil lée. On ajoute ensuite les grains ayant des dimensions inférieures<B>à,</B> 0,2 mm, et on con tinue<B>à</B> mélanger jusqu'à obtention Wune masse homogène. La pâte fflerberg obtenue de cette façon doit, pour avoir une bonne fluidité, contenir<B>29,5</B> % de brai, c'est-à-dire <B>1,5</B> % de pl-Lis que dans l'opération habituelle de mélange.
On obtient de cette manière une pâte S5- derberg qui, après cuisson, possède les pro priétés ci-après comparativement<B>à</B> celles d'une pâte obtenue par l'opération habituelle de mélange. Falaminium, peuvent être fabriquées<B>à</B> l'aide d'une pâte au carbone<B>à</B> base de coke de<B>pé-</B> trole, dont la grosseur des pores atteint en chiffres ronds<B>0,3</B> mm avec la composition granulométrique suivante:
EMI0003.0027
<B>3,33 <SEP> -2,76</B> <SEP> mm: <SEP> <B>-</B> <SEP> 7%
<tb> <B>2,76 <SEP> -1,77</B> <SEP> mm: <SEP> <B>9</B> <SEP> %
<tb> <B>1,77 <SEP> -0,76</B> <SEP> mm: <SEP> 161/o
<tb> <B>0,76 <SEP> -0,29</B> <SEP> mm: <SEP> 151/o
<tb> <B>0,29 <SEP> -0,16</B> <SEP> mm: <SEP> <B>13</B> <SEP> 1/o
<tb> <B>0,16 <SEP> -0,075</B> <SEP> min: <SEP> 171/o
<tb> <B>0,075-0</B> <SEP> mm: <SEP> 23% Conformément<B>à</B> l'invention, on humecte d'abord les grains de<B>3,33</B> mm<B>à 0,29</B> mm avec le liant, du brai dur par exemple, on ajoute ensuite le reste de la poussière de carbone, (grains de 0-0,'29 mm). On mélange intime ment et on moule la masse sous pression.
On obtient ainsi, après cuisson, une électrode
EMI0004.0002
Electrode <SEP> obtenue <SEP> Electrode <SEP> obtenue <SEP> <B>à</B>
<tb> <B>à</B> <SEP> partir <SEP> d'une <SEP> pâte <SEP> partir <SEP> d'une <SEP> pâte <SEP> pré préparée <SEP> d'après <SEP> parée <SEP> conformément
<tb> <U>le <SEP> procédé</U> <SEP> habituel <SEP> <B>à</B> <SEP> l'invention
<tb> Rêsistivité <SEP> en <SEP> ohms <SEP> m1112 <SEP> <B>73)</B> <SEP> 54.
<tb> <B>ni</B>
<tb> Résistance <SEP> <B>à</B> <SEP> la <SEP> compression <SEP> en <SEP> kg/cmî <SEP> 245 <SEP> <B>315</B> <I>Exemple III:
</I> La pâte utilisée pour le revêtement int6- rieur des fours est constituée, par exemple, par un mélange de<B>25</B> % d'anthracite et-,<B>75</B> 11/o de coke métallurgique, ayant la composition 01raindométrique suivante-.
EMI0004.0007
5,54 <SEP> <B>-2,67</B> <SEP> mm: <SEP> <B>3</B> <SEP> %
<tb> <B>2,67 <SEP> -1,77</B> <SEP> mm. <SEP> 61/o
<tb> <B>1,77 <SEP> -0,99</B> <SEP> mm: <SEP> <B>5</B> <SEP> %
<tb> <B>0,99</B> <SEP> -0,45 <SEP> mm: <SEP> <B>9-1</B> <SEP> %
<tb> 0,45 <SEP> <B>-0,19</B> <SEP> mm: <SEP> 21 <SEP> 1/o
<tb> <B>0,19 <SEP> -0,075</B> <SEP> mm: <SEP> <B>230/0</B>
<tb> <B>0,075-0</B> <SEP> mm: <SEP> 21 <SEP> 1/o L'anthracite n'est. pas poreux et les pores du coke métallurgique sont inférieures<B>à</B> 0,2 mm.
Conformément<B>à</B> l'invention, on mouille d'abord les grains de 5,54<B>à 0,19</B> mm avec le liant, du brai mou par exemple (c'est-à-dire du brai dont la température de ramollisse ment est comprise entre 40 et 501, <B>C),</B> puis on ajoute les grains de 0-0,19 mm et on mé lange intimement.
Exeni,ple <I>IV:</I> Les pâtes d'électrodes pour fabrications électrothermiq Lies peuvent être, constituées
EMI0004.0013
Electrode <SEP> obtenue <SEP> Electrode <SEP> obtenue <SEP> <B>à</B>
<tb> <B>à</B> <SEP> partir <SEP> d'une <SEP> pâte <SEP> partir <SEP> d'une <SEP> pàte <SEP> pré préparée <SEP> d'après <SEP> parée <SEP> conformément
<tb> <U>le <SEP> procédé,</U> <SEP> habituel <SEP> <B>à</B> <SEP> l'invention
<tb> Résistivité <SEP> en <SEP> ohms <SEP> MM2 <SEP> <B>61 <SEP> 51</B>
<tb> <B>M</B>
<tb> Résistance <SEP> <B>à</B> <SEP> la <SEP> compression <SEP> kg/ci-n2 <SEP> <B>9 <SEP> 5 <SEP> 375</B> dont les caractéristiques,
comparées<B>à</B> celles d'une autre électrode fabriquée<B>à</B> Faide dune pâte préparée par le procédé de malaxage connu, sont les suivantes: par un mélange de<B>70</B> û/0 d'anthracite et<B>30 0/0</B> de coke métallurgique, de la composition gra- nulométrique suivante:
EMI0004.0019
25,4 <SEP> <B>-11,9</B> <SEP> iiini: <SEP> <B>6</B> <SEP> %
<tb> <B>11,9 <SEP> -</B> <SEP> 5,54 <SEP> mm <SEP> <B>- <SEP> 7</B> <SEP> %
<tb> 5,54- <SEP> <B>2, <SEP> 6 <SEP> 7</B> <SEP> mm: <SEP> 171/o
<tb> <B><U>2,67-</U> <SEP> 1,77</B> <SEP> in <SEP> in <SEP> <B>- <SEP> 5</B> <SEP> %
<tb> <B>1,77- <SEP> 0,99</B> <SEP> mm: <SEP> 411/o
<tb> <B>0,99-</B> <SEP> 0,45 <SEP> mm. <SEP> 41/o
<tb> 0,45- <SEP> <B>0,19</B> <SEP> mm: <SEP> <B>##'</B> <SEP> 1/o
<tb> <B>0,19- <SEP> 0,09</B> <SEP> mm:
<SEP> 2211/o
<tb> <B>0,09- <SEP> 0</B> <SEP> mm <SEP> <B>-</B> <SEP> 9-7% L'anthracite n'est pas poreux, le coke mé tallurgique constitue les arains fins, plus pe- n #1 tits que<B>0,16</B> mm. Les<U>grains</U> de charbon sont donc pratiquement exempts de pores. Confor mément<B>à</B> l'invention, on mouille d'abord les grains de 25,4<B>à 0,19</B> mm <B>à</B> l'aide du liant, par exemple un mélange de brai dur et de goudron de houille, puis on ajoute les grains de 0-0,19 mm et on mélange intimement.
On obtient ainsi une pâte d'électrode, qui, après moulage et cuisson, donne les résultats comparatifs suivants: <I>Exemple</I> V: La pâte de carbone pour électrode graphi- te,e est constituée, par exemple, par du coke de pétrole avant la composition grantiloniétri- que suivante:
EMI0005.0006
<B>1,30 <SEP> -0,621</B> <SEP> min. <SEP> 2211/o
<tb> <B>0,62 <SEP> -0,29</B> <SEP> -min: <SEP> 21 <SEP> %
<tb> <B>0,229 <SEP> -0,16</B> <SEP> min: <SEP> <B>7 <SEP> 1/o</B>
<tb> <B>0,16 <SEP> -0,10</B> <SEP> mm: <SEP> <B>1.8 <SEP> 0/9</B>
<tb> <B>0,10 <SEP> -0,075</B> <SEP> mm: <SEP> 4%
<tb> <B>0,075-0,058</B> <SEP> mm <SEP> <B>-</B> <SEP> 41/o
<tb> <B>0,058-0,050</B> <SEP> mm: <SEP> 4%
<tb> <B>0,050-0</B> <SEP> mm <SEP> <B>:</B> <SEP> 2011/o La grosseur des pores atteint en chiffres ronds<B>0,3</B> min. Conformément<B>à</B> l'invention, on mouille d'abord les grains de<B>1,3 à</B> 0,29 mm avec le liant, par exemple du brai dur, puis on ajoute les grains de<B>0-0,29</B> mm et on mé- #I lange intimement.
On obtient ainsi -une pâte d'électrode donnant les résultats comparatifs suivants:
EMI0005.0010
Pàte <SEP> fabriquée <SEP> Pàte <SEP> fabriquée
<tb> d'après <SEP> le <SEP> procédé <SEP> conformément
<tb> habituel <SEP> <B>à</B> <SEP> Vinvention
<tb> Densité <SEP> apparente <SEP> <B>1,675 <SEP> 1,-118</B>
Process for preparing carbon pastes which can be used for making electrodes. Agglomerated carbon current feed electrodes are used in industry and in particular in thermo-thermal or electrolytic manufacturing. The internal linings of towers and electrolysis cells are sometimes also made from agglomerated carbon.
These carbon a --- farers are made <B> to </B> from pastes composed of carbon dust mixed with a binder, then shaped by molding. Certain agglomerates are fired in special ovens before their use in electrothermal manufacturing or in electrolysis cells, sometimes even this firing is pushed to the graphitation of the agglomerate. <B> II. </ B> it also happens that the carbon agglomerates are fired in the electrothermal furnace or the electrolysis cell during its operation,
as for example the continuous electrodes But, what S5derberg say * their use, the quality of the agglomerates depends essentially on the quality of the carbon pastes which were used <B> in </B> to prepare them.
It is known that in addition to the choice of the -ranalometric constitution of the carbonaceous product and of the type of binder, the complete wetting of the surface of the grains of the carbonaceous product, coming into contact with the binder -used, is important for obtain <B> to </B> from these pastes electrodes having the best properties. It is only when the grains are wetted completely by the binder that one arrives <B> to </B> the most intimate bond in the dough and that the mechanical losses which occur can thus be avoided,
<B> to </B> use, with pastes having insufficient binding. It is also known that, in order to obtain as good a wetting as possible of the dry carbonaceous material by the binder, the carbonaceous material (which is <B> generally </B> constituted by mixtures of grains of different sizes) is introduced entirely into a mixer, then heated <B> to </B> a determined temperature, the binder is then introduced and the mixing operation is carried out, prolonging it until a mass is obtained homogeneous.
This method, which is universally adopted, has a number of drawbacks.
The finer grains together with the binder give a stable suspension, which obeys the laws of non-homogeneous liquids, a suspension in which the fine grains constitute the dispersed phase. <B> A </B> as the concentration of fines increases in the suspension, the viscosity of the latter also increases, so that, for an appropriate concentration of fines in the suspension, the viscosity of the suspension is a multiple of that of the pitch.
In the operation of mixing materials because they are good, having different grain sizes, with the binder, the suspension of fines in the binder reaches such a high viscosity that it can no longer wet the total surface of the grains and that it can only partially or not at all fill the pores. <B> A </B> this is in addition to the fact that the pores of the grains are filled in advance by the fine grains, which prevents the penetration of the pitch yes of the fine-pitch suspension. This threshold can be a cause of the formation, in the mass, of clusters of grains which are not at all, wet.
Such a paste does not present as intimate a bond as possible and will not give, after baking, assembled pieces having the best properties. <B> binds </B> incomplete wetting of the grain surfaces, or the presence of grains which are not wetted at all, causes losses which are observed when using electrodes made <B> from </B> such masses, losses known as coal dust formation.
The present invention makes it possible to avoid these drawbacks. The process of manufacturing carbon pastes which milk the object is characterized in that one separates a material because it is good into two fractions, one coarser and the other finer, one first mixes a part a-Li minus the binder with the coarser fraction, operating in such a way that all the grains are well wetted by this binder, the fraction of the finest carbonaceous material is then added and one continues to mix it until 'to obtain a homogeneous mass.
The carbonaceous material used can vary depending on the quality of pulp that is desired, the petroleum coke and the pitch coke, which are used to manufacture the high purity electrodes, give, after grinding, grains whose pores can reach relatively large dimensions, for example <B> 0.3 </B> mm and even more. When making carbon paste with these cokes by the process according to the invention, the separation of the dust into two fractions is carried out so that the smallest grains of the coarse fraction have the same size as the pores. of the largest grains.
On the contrary, if metallurgical coke or anthracite is used as carbonaceous material, which gives, after grinding, grains whose pores are very small, the dust is separated into two fractions of fu-on that the smallest grains of the coarse fraction have a dimension of 0.2 mm; because when this minimum limit is exceeded, the suspension, which forms with the grains during the mixing operation, has a viscosity such that it would not ensure complete wetting of the grains.
The fines added afterwards saturate the binder forming a suspension, and there is thus produced a paste in which the pores of the grains and the spaces between the grains are completely filled and in which the surface of all the grains is completely wet. lée. In this way, a paste is obtained which is as intimately bound as possible and having the most regular structure possible, which gives, after baking, a molded part having the optimum properties.
The coarse fraction of the carbon dust can also be wetted, first, with only a part of the necessary amount of binder, the rest of the binder then being added with the finer dust fraction. The binder can be added <B> in </B> the liquid state; the mixing is then faster, but we can also add it <B> to </B> the solid state; this is sometimes the case, for example, for dry pitch; the wetting of the grains can only be carried out after fluidization of the pitch by the heat.
In obtaining a paste for electrodes, using the process according to the invention, it is found that, in order to obtain a well-fluid paste, it is usually necessary to add <B> 1 to </B> < B> 3 </B> 1 / o more <B> </B> binder (eg pitch) than when operating by the usual method of simultaneous mixing of all the grains with the binder.
It can only be explained by the fact that, when we treat all the grains by the binder in the usual way (by e -.,. Embed the pitch), the total surface area of all the grains n 'is not wetted by the binder, whereas it is much better wetted in the process according to the invention.
<I> Example I: </I> The carbonaceous material necessary <B> for </B> the manufacture, having for example the constitution of S5derberg pulp, is coke as follows:
EMI0003.0006
<B> 3-5 </B> <SEP> mm <SEP> <B> 2-3 <SEP> mm </B> <SEP> 1-2 <SEP> mm <SEP> 0.2-1 < SEP> mm <SEP> <B> 0.075-0.2 </B> <SEP> mm <SEP> <B> 0-0.075 </B> <SEP> mm
<tb> <B> 1.71 / 0 <SEP> 1.81 / 0 </B> <SEP> 8.21 / o <SEP> 31.21 / o <SEP> <B> 10.5 </ B> <SEP>% <SEP> 46,61) / o The Sëderberg paste, made <B> from </B> from granular material having this constitution by the usual mixing operation, must have a content of <B> 28 </B> 1 / o pitch for good fluidity.
The mixture of grains is treated, in accordance <B> to </B> the present invention, with the binder (in the case considered the hard pitch, that is to say pitch whose softening temperature, measured by the Kramer method, Sar- now reaches <B> 700 C) </B> as follows:
The grains, 0.2 <B> to 5 </B> mm thick, are first mixed with hard pitch until the pores of the grains are filled and
EMI0003.0016
Electrode <SEP> obtained <SEP> Electrode <SEP> obtained
<tb> in <SEP> starting <SEP> of a <SEP> in <SEP> starting <SEP> of a
<tb> dough <SEP> prepared <SEP> by <SEP> dough <SEP> prepared
<tb> Operation <SEP> habi- <SEP> in accordance with
<tb> tuelle <SEP> of <SEP> mixture <SEP> <B> to </B> <SEP> the invention
<tb> Apparent <SEP> density <SEP> 1.42 <SEP> <B> 1.36 </B>
<tb> Porosity <SEP> <B> / 0 <SEP> 25.3 </B> <SEP> 28,
4
<tb> Resistance <SEP> in <SEP> ohms <SEP> <U> MM2 </U> <SEP> 84 <SEP> <B> 59 </B>
<tb> <B> m </B>
<tb> Resistance <SEP> <B> to </B> <SEP> the
<tb> compression <SEP> in <SEP> <B> kg / CM2 <SEP> 268 <SEP> 290 </B> Instead of adding the binder (eg pitch) <B> to </B> the liquid state <B> to </B> the carbonaceous material in grains, one can add this binder <B> to </B> the solid state. In this case, we first mix the grains of 0.2 mm <B> to 5 </B> mm with the binder <B> in </B> the solid state, we heat, during this mixing operation , until the binder becomes fluid, and, only after complete wetting of these coarse grains by the binder, one adds the carbonaceous material whose grains are smaller than 0.2 mm, and one continues <B> to < / B> mix everything together until the highest homogeneity of the mixture is obtained.
<I> Example II: </I> The previously fired electrodes, titilized in the electrolytic manufacture so that the surface of all the grains is wetted. The grains having dimensions less than <B> than, </B> 0.2 mm are then added, and mixing is continued <B> to </B> until a homogeneous mass is obtained. The fflerberg paste obtained in this way must, in order to have good fluidity, contain <B> 29.5 </B>% pitch, that is to say <B> 1.5 </B>% pl -Read that in the usual mixing operation.
In this way, a S5-derberg dough is obtained which, after cooking, has the following properties compared to <B> to </B> those of a dough obtained by the usual mixing operation. Falaminium, can be made <B> with </B> using a <B> to </B> carbon paste made from <B> petroleum coke </B>, whose pore size reached in round figures <B> 0.3 </B> mm with the following particle size composition:
EMI0003.0027
<B> 3.33 <SEP> -2.76 </B> <SEP> mm: <SEP> <B> - </B> <SEP> 7%
<tb> <B> 2.76 <SEP> -1.77 </B> <SEP> mm: <SEP> <B> 9 </B> <SEP>%
<tb> <B> 1.77 <SEP> -0.76 </B> <SEP> mm: <SEP> 161 / o
<tb> <B> 0.76 <SEP> -0.29 </B> <SEP> mm: <SEP> 151 / o
<tb> <B> 0.29 <SEP> -0.16 </B> <SEP> mm: <SEP> <B> 13 </B> <SEP> 1 / o
<tb> <B> 0.16 <SEP> -0.075 </B> <SEP> min: <SEP> 171 / o
<tb> <B> 0.075-0 </B> <SEP> mm: <SEP> 23% In accordance with <B> to </B> the invention, the grains are first moistened with <B> 3.33 </B> mm <B> to 0.29 </B> mm with the binder, hard pitch for example, the rest of the carbon dust is then added (grains of 0-0, '29 mm). The mass is mixed thoroughly and molded under pressure.
One thus obtains, after firing, an electrode
EMI0004.0002
Electrode <SEP> obtained <SEP> Electrode <SEP> obtained <SEP> <B> to </B>
<tb> <B> to </B> <SEP> starting <SEP> of a <SEP> paste <SEP> starting <SEP> of a <SEP> paste <SEP> pre-prepared <SEP> according to <SEP> trimmed <SEP> in accordance
<tb> <U> the <SEP> method </U> <SEP> usual <SEP> <B> to </B> <SEP> the invention
<tb> Resistivity <SEP> in <SEP> ohms <SEP> m1112 <SEP> <B> 73) </B> <SEP> 54.
<tb> <B> ni </B>
<tb> Resistance <SEP> <B> to </B> <SEP> the <SEP> compression <SEP> in <SEP> kg / cmî <SEP> 245 <SEP> <B> 315 </B> <I > Example III:
</I> The paste used for the interior lining of the ovens consists, for example, of a mixture of <B> 25 </B>% anthracite and-, <B> 75 </B> 11 / o of metallurgical coke, having the following 01raindometric composition.
EMI0004.0007
5.54 <SEP> <B> -2.67 </B> <SEP> mm: <SEP> <B> 3 </B> <SEP>%
<tb> <B> 2.67 <SEP> -1.77 </B> <SEP> mm. <SEP> 61 / o
<tb> <B> 1.77 <SEP> -0.99 </B> <SEP> mm: <SEP> <B> 5 </B> <SEP>%
<tb> <B> 0.99 </B> <SEP> -0.45 <SEP> mm: <SEP> <B> 9-1 </B> <SEP>%
<tb> 0.45 <SEP> <B> -0.19 </B> <SEP> mm: <SEP> 21 <SEP> 1 / o
<tb> <B> 0.19 <SEP> -0.075 </B> <SEP> mm: <SEP> <B> 230/0 </B>
<tb> <B> 0,075-0 </B> <SEP> mm: <SEP> 21 <SEP> 1 / o Anthracite is not. not porous and the pores of the metallurgical coke are less than <B> </B> 0.2 mm.
In accordance <B> to </B> the invention, the grains of 5.54 <B> to 0.19 </B> mm are first wetted with the binder, soft pitch for example (i.e. that is to say pitch whose softening temperature is between 40 and 501, <B> C), </B> then the grains of 0-0.19 mm are added and mixed thoroughly.
Exeni, ple <I> IV: </I> Electrode pastes for electrothermal manufacturing Lies can be,
EMI0004.0013
Electrode <SEP> obtained <SEP> Electrode <SEP> obtained <SEP> <B> to </B>
<tb> <B> to </B> <SEP> starting <SEP> of a <SEP> dough <SEP> starting <SEP> of a <SEP> dough <SEP> pre-prepared <SEP> according to <SEP> trimmed <SEP> in accordance
<tb> <U> the <SEP> method, </U> <SEP> usual <SEP> <B> to </B> <SEP> the invention
<tb> Resistivity <SEP> in <SEP> ohms <SEP> MM2 <SEP> <B> 61 <SEP> 51 </B>
<tb> <B> M </B>
<tb> Resistance <SEP> <B> at </B> <SEP> the <SEP> compression <SEP> kg / ci-n2 <SEP> <B> 9 <SEP> 5 <SEP> 375 </B> whose characteristics,
compared <B> with </B> those of another electrode produced <B> with </B> using a paste prepared by the known kneading process, are as follows: by a mixture of <B> 70 </ B > û / 0 anthracite and <B> 30 0/0 </B> metallurgical coke, of the following granulometric composition:
EMI0004.0019
25.4 <SEP> <B> -11.9 </B> <SEP> iiini: <SEP> <B> 6 </B> <SEP>%
<tb> <B> 11.9 <SEP> - </B> <SEP> 5.54 <SEP> mm <SEP> <B> - <SEP> 7 </B> <SEP>%
<tb> 5.54- <SEP> <B> 2, <SEP> 6 <SEP> 7 </B> <SEP> mm: <SEP> 171 / o
<tb> <B> <U> 2.67- </U> <SEP> 1.77 </B> <SEP> in <SEP> in <SEP> <B> - <SEP> 5 </B> <SEP>%
<tb> <B> 1.77- <SEP> 0.99 </B> <SEP> mm: <SEP> 411 / o
<tb> <B> 0.99- </B> <SEP> 0.45 <SEP> mm. <SEP> 41 / o
<tb> 0.45- <SEP> <B> 0.19 </B> <SEP> mm: <SEP> <B> ## '</B> <SEP> 1 / o
<tb> <B> 0.19- <SEP> 0.09 </B> <SEP> mm:
<SEP> 2211 / o
<tb> <B> 0.09- <SEP> 0 </B> <SEP> mm <SEP> <B> - </B> <SEP> 9-7% Anthracite is not porous, Metallurgical coke constitutes the fine arains, smaller # 1 than <B> 0.16 </B> mm. The <U> grains </U> of charcoal are therefore practically free of pores. In accordance with <B> to </B> the invention, the grains of 25.4 <B> to 0.19 </B> mm <B> </B> are first wetted using the binder , for example a mixture of hard pitch and coal tar, then the grains of 0-0.19 mm are added and mixed thoroughly.
An electrode paste is thus obtained which, after molding and baking, gives the following comparative results: <I> Example </I> V: The carbon paste for graphite electrode, e consists, for example, of petroleum coke before the following grantilonietrical composition:
EMI0005.0006
<B> 1.30 <SEP> -0.621 </B> <SEP> min. <SEP> 2211 / o
<tb> <B> 0.62 <SEP> -0.29 </B> <SEP> -min: <SEP> 21 <SEP>%
<tb> <B> 0.229 <SEP> -0.16 </B> <SEP> min: <SEP> <B> 7 <SEP> 1 / o </B>
<tb> <B> 0.16 <SEP> -0.10 </B> <SEP> mm: <SEP> <B> 1.8 <SEP> 0/9 </B>
<tb> <B> 0.10 <SEP> -0.075 </B> <SEP> mm: <SEP> 4%
<tb> <B> 0,075-0,058 </B> <SEP> mm <SEP> <B> - </B> <SEP> 41 / o
<tb> <B> 0.058-0.050 </B> <SEP> mm: <SEP> 4%
<tb> <B> 0.050-0 </B> <SEP> mm <SEP> <B>: </B> <SEP> 2011 / o Pore size is in round numbers <B> 0.3 </ B> min. In accordance with <B> to </B> the invention, the grains of <B> 1.3 to </B> 0.29 mm are first wetted with the binder, for example hard pitch, then the grains of <B> 0-0.29 </B> mm and we mix thoroughly.
This gives an electrode paste giving the following comparative results:
EMI0005.0010
Dough <SEP> manufactured <SEP> Dough <SEP> manufactured
<tb> according to <SEP> the <SEP> process <SEP> according to
<tb> usual <SEP> <B> to </B> <SEP> Vinvention
<tb> Apparent <SEP> density <SEP> <B> 1.675 <SEP> 1, -118 </B>