CH606498A5 - Continuous electrode material processing - Google Patents

Continuous electrode material processing

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CH606498A5
CH606498A5 CH1446076A CH1446076A CH606498A5 CH 606498 A5 CH606498 A5 CH 606498A5 CH 1446076 A CH1446076 A CH 1446076A CH 1446076 A CH1446076 A CH 1446076A CH 606498 A5 CH606498 A5 CH 606498A5
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CH
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kneading
pitch
screw
mixing
coal dust
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Application number
CH1446076A
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German (de)
Inventor
Leon Chevroulet
Robert Reinhard Meier
Original Assignee
Buss Ag
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof
    • C25C7/025Electrodes; Connections thereof used in cells for the electrolysis of melts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/24Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract

During the continuous preparation of electrode material, pitch, coal dust and solid fillers are processed by mixing and kneading with an input of heat to a paste. Mixing and kneading continues without interruption from the charging of the components up to the discharge of the product from the kneading chamber with a longitudinal and tranverse exchange in the mass flow without any intermediate pressure release. Paste of high quality can be produced, using hot liquid pitch or cold solid pitch. Used esp. for prodn. of an electrode for the electrolysis of molten Al.

Description

  

  
 



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Elektrodenmaterial, bei welchem Pech. Kohlestaub und Feststoffe durch Mischen und Kneten unter Wärmezufuhr zu einer Kohlepaste verarbeitet werden. sowie auf eine Anlage zur Ausübung des Verfahrens.



   Elektrodenmaterial, insbesondere Anodenkohle, wird in der Aluminium-Schmelzflusselektrolyse laufend gebraucht, wobei die Kohlepasten entweder direkt als Auskleidungsmasse für Zellen und   Öfen    oder als Füllmasse der Blechformen für Söderbergelektroden gebraucht werden. Ferner werden heisse Pasten geformt und verdichtet zu Kohleelektroden gebrannt.



  Die Herstellung der Blockanoden und der Söderbergmasse erfolgt im Prinzip nach dem gleichen Verfahren. Angaben über die kontinuierliche Herstellung von Kohlepasten sind in der Literatur kaum zu finden und auch die Patentliteratur enthält nur vereinzelte Hinweise auf ein- oder zweiwellige Schneckenpressen. welche jedoch sich in der praktischen Anwendung nicht bewährt hatten. Der Unterschied zwischen den Blockanoden und der Söderbergmasse besteht im wesentlichen darin, dass die Blockanoden vor dem Einsatz in der Elektrolyse in besonderen Öfen gebrannt werden müssen, während dieser Brennprozess bei den selbst backenden Anoden in Elektrolyseöfen selbst stattfindet. Der Abbrand bei den Kohleanoden ist beträchtlich und beträgt etwa 450-600   kg/    1000 kg erzeugtes Aluminium. Der Weltverbrauch an Kohleanoden lag für 1975 bei 5 000 000 t.



   Ein grosser Teil der zur Herstellung von Anoden benötigten Kohlepasten wurde nach einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt. welches 1952 zur Einführung gelangte. Dabei wird der aus den Vorratsbunkern entnommene und genau zusammengesetzte Trockenstoff mit einem Bindemittel gemischt, wobei die früher verwendeten Schaufelkneter und Kollergänge durch kontinuierliche Kneter ersetzt wurden. Die als  Ko Kneter  bekannte Knetvorrichtung arbeitet mit einer gleichzeitig rotierenden und hin- und hergehenden Schnecke, die mit einer grossen Zahl feststehender Knetelemente kombiniert ist.



  Bei der gleichzeitig rotierenden und hin- und hergehenden Bewegung der Schneckenwelle treten die Knetzähne durch die Lücken zwischen den Schneckenflügeln und streifen an den Schneckenflügeln vorbei. Dabei wirkt jeder einzelne Knetzahn mit dem zugeordneten Schneckenflügel wie ein einzelner Mischarmkneter.



   Die Probleme, die bei der kontinuierlichen Herstellung von Kohlepaste auftreten, hängen damit zusammen, dass für eine ausreichende Mischgüte die Knetintensität durch die Abstimmung von Wärmezufuhr und mittlerer Verweilzeit einzustellen ist, vorausgesetzt, dass die Dosierung genau arbeitet. Die Schwierigkeiten, die dabei auftreten, bestehen darin, dass die kalzinierten und gebrochenen Feststoffkomponenten sehr abrasiv sind und auch bei Umhüllung mit dem Bindemittel noch stark schleissen. Das Bindemittel darf nämlich nicht so stark erwärmt werden, dass es dünnflüssig und schmierend wird, da dann die leichtflüchtigen Komponenten sich aus dem Bindemittel entfernen und für die Weiterverarbeitung nicht mehr zur Verfügung stehen, worunter die Plastizität der Pasten leidet.



   Neben der ausreichenden Plastizität besteht noch die Forderung, dass die einzelnen Kornfraktionen und der Staub gleichmässig in der Kohlepaste verteilt und mit Bindemitteln umhüllt wird.



   In bekannter Weise werden die vorgewärmten Kornfraktionen zwei in Serie arbeitenden kontinuierlichen Knetern zugeführt, welche für eine intensive Durchknetung und Umhüllung der Kornfraktionen mit dem Bindemittel sorgen. Dabei kann sowohl flüssiges als auch festes Pech verwendet werden. Die Reduktion auf eine Anlage mit nur einem Kneter war nur dann möglich, wenn für die Produktion flüssiges Pech zur Verfügung stand und die Qualitätsansprüche herabgesetzt wurden.

   Überraschenderweise wurde jetzt gefunden, dass nicht nur flüssiges Heisspech, sondern auch kaltes Festpech mit Kohlestaub und Feststoffen durch Mischen und Kneten unter Wärmezufuhr zu einer Kohlepaste von hoher Güte verarbeitet werden kann, wenn das Mischen und Kneten von der Einspeisung der Bestandteile bis zum Austritt des Produktes aus dem Knetraum bei einem Längs- und Queraustausch der Teile im Massenstrom ohne Entspannung des Materials ununterbrochen während einer vorbestimmten Zeit erfolgt.



   Eine Anlage zur Ausübung des Verfahrens weist eine Sammelschnecke zur Förderung von gemahlenen und entsprechend der Korngrösse separat gelagerter Feststoffe in eine Vorwärmschnecke, einen Kohlenstaubbehälter sowie einen Tank für Pech auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Verarbeitung von Pech, Kohlestaub und der durch die Vorwärmschnecke gelieferten Feststoffe eine einzige beheizte Mischund Kneteinrichtung mit rotierender und hin- und hergehender sowie mit Knetzähnen zusammenarbeitende Schneckenwelle vorhanden ist, welche in einem Knetraum untergebracht ist, deren wirksame Länge mindestens das   .... fache    des Schneckendurchmessers beträgt. Zweckmässigerweise kann die Schneckenwelle 57-60 Schneckenflügel aufweisen, die mit einer entsprechenden Anzahl von Knetzähnen bei einer Umdrehungszahl von 30-60 U/min zusammenwirkt.



   Mit Hilfe dieser Anlage kann die erforderliche Mischgüte sowohl bei der Einspeisung von flüssigem Heisspech als auch von kaltem Festpech erreicht werden, ohne dass die Zuschaltung eines zweiten Mischkneters notwendig wäre. Bei der Anlage wird   zweckmässigerweise    eine Vorlauftemperatur des Heizmediums zwischen 200 und   320"C    eingestellt, was einer Austrittstemperatur der Kohlepasten zwischen 110 und   1600C    entspricht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorlauftemperatur zwischen 230 und 260"C beträgt und der Mischteil des Kneters 60 Schneckenflügel aufweist.



   Auf beiliegender Zeichnung ist eine bekannte Anlage sowie ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, es zeigen: Fig. 1 eine bekannte Anlage in schematischer Darstellung, Fig. 2 einen erfindungsgemässen Mischkneter in Seitenansicht, Fig. 3 denselben Mischkneter in Aufsicht, Fig. 4 das Auslaufende des Mischkneters in Stirnansicht, Fig. 5 einen Schnitt durch das Knetergehäuse und Fig. 6 eine Variante einer Auslaufdüse des Kneters in Seitenansicht.



   Bei der in der Fig. 1 schematisch dargestellten Anlage wird mit heissem Flüssigpech als Binder gearbeitet, welchem Koksstaub und vier Kornfraktionen zugefügt werden, insbesondere zur Herstellung von Pasten für Söderbergelektroden.



   Die Anlage weist vier Silos 1 für die Kornfraktionen auf.



  Als solche werden Petrolkoks venvendet, welcher vorher bei einer Temperatur von   1250"C    geglüht wurde, um den Anteil an flüchtigen Bestandteilen unter   0,5 %    zu senken. Der gebrochene und gemahlene Koks wird gesiebt und den Korngrössen entsprechend in den einzelnen Silos 1 gelagert. Um einen möglichst dichten und homogenen Körper zu erhalten, wird Koksstaub in einem Silo 2 gelagert. Die Kornfraktionen werden dosiert einer Sammelschnecke 4 zugeführt, welcher Dosierwaagen 7 vorgeschaltet sind, um eine genaue Dosierung der Feststoffkomponente zu erreichen. 

  Von der Sammelschnecke 4 gelangen die Kornfraktionen in eine Vorwärmschnecke 5, welche mittels eines Wärmeaustauschers so erwärmt wird, dass die Kornfraktionen bei Austritt aus der Vorwärmschnecke 5 eine Temperatur von ca.   10e160oC    aufweisen und so in einen Einlauf eines Mischkneters 6 gelangen. Durch weitere Einläufe wird dem Kneter dosiert Koksstaub und heisses   Flüssigpech    aus einem Tank 3 zugeführt. Die Dosierung des Pechs erfolgt mittels einer Dosierpumpe 8,  während Koksstaub durch eine weitere Dosierwaage 7 bemessen wird. Die Sammelschnecke 4 und die Vorwärmschnecke 5 stehen unter Unterdruck, so dass sich bildender Staub abgesaugt wird. Zu diesem Zwecke ist ein Staubabscheider vorgesehen, welcher mit einem Ventilator 14 für die Abluft ausgerüstet ist.

  Ferner ist dieser Abscheider 9 an den Knetmischer 6 angeschlossen, so dass der abgeschiedene Staub ohne Beeinträchtigung der Dosierung dem Kneter 6 zugeführt werden kann.



   Falls an Stelle von   Flüssigpech    ein Festpech verwendet wird, so wird unmittelbar vor der Verwendung fein gebrochen und dem Knetereinlauf dosiert zugeführt. Kalt gebrochenes Pech lässt sich in Silos nicht gut lagern, da es unter seinem Eigenge wicht zu grösseren Klumpen zusammengebacken wird.



   Mit dem Mischkneter 6 ist ein zweiter Mischkneter 6' in
Serie geschaltet, wobei beide Kneter 6 und 6', sowie die Vor wärmschnecke 5, der Tank 3 und die Dosierpumpe 8 indirekt geheizt werden. Zu diesem Zwecke ist eine Hochtemperatur
Heizanlage 10 vorhanden, welche mit Oel als Wärmeträger arbeitet, das in geschlossenem Kreislauf geführt wird. Die
Hochtemperatur-Heizanlage 10 ist bei einem Durchsatz von
10 000 kg/h Kohlepaste für eine Heizleistung von 750 000
1 000 000 kcal/h ausgelegt, wobei der erhöhte Bedarf beim
Anfahren der Anlage inbegriffen ist. Aus dem Mischkneter 6 wird eine über   100ob    heisse entspannte Masse durch eine
Düse ausgestossen und über einen Fallschacht in den Misch kneter 6' eingeführt, wo ein weiteres intensives Mischen und
Kneten erfolgt.

  Anschliessend gelangt die Masse auf ein Kühlband 12 und wird mittels einer Schneidwalze 11 zerkleinert.



   Die gestückelte Kohlepaste fällt vom Kühlband ab und gelangt in einen Vorratsbunker zur Bestückung von Söderberganoden.



   Die Pechdämpfe werden im Bereiche der Düsenaustrittöffnun gen mittels Absaughauben durch einen Ventilator 15 abgesaugt und über einen Abscheider abgeblasen.



   Die Mischkneter 6 und 6' sind mit vierundachtzig Knetzäh nen bestückt, die mit vierundachtzig Schneckenflügeln zusam menwirken. Es wurde nun gefunden, dass bei einem Längs und Queraustausch der Teile im Massenstrom, wenn dieser ohne Entspannung des Materials ununterbrochen während einer vorbestimmten Zeit erfolgt, die Verwendung von nur einem Knetmischer auch dann genügt, wenn kaltes Festpech verarbeitet werden sollte. Dazu wird eine rotierende und hin und hergehende Schneckenwelle verwendet, welche in einem
Knetraum untergebracht ist, deren wirksame Länge minde stens das   ... fache    des Schneckendurchmessers beträgt.

  Diese Schneckenwelle weist nur sechzig Knetzähne und Schneckenflügel auf, welche sich noch in einer einzigen Misch- und Knetmaschine unterbringen lassen, ohne dass unlösbare Durchbiegungs- und Torsionsprobleme der mehr als 9 m langen und
4500 kg schweren Kneterwelle auftreten würden.



   In den Fig. 2-5 ist eine solche Maschine dargestellt, welche anstelle der beiden Knetmischer 6 und 6' verwendet wird. Die
Maschine weist eine Schneckenwelle 26 auf, welche in ihren
Umrissen in der Fig. 2 separat über der Maschine zusätzlich eingezeichnet ist. Diese Maschine führt eine rotierende und gleichzeitig hin- und hergehende Bewegung aus. Zu diesem
Zwecke ist ein Getriebe 20 vorgesehen, welches über eine
Antriebswelle 21 durch einen in der Zeichnung nicht darge stellten Motor angetrieben wird. Mit 22 ist ein Oelkühler mit
Pumpe bezeichnet. Das ganze Getriebe 20 ruht auf einer
Grundplatte 23.

  Die an das Getriebe 20 angeschlossene Kne terwelle 26 ist beiderends in Supports 24 und 25 gelagert und wie folgt ausgebildet:
Die Welle weist einen mit Förderwendeln versehenen Ein zugsteil 27 im Bereiche eines Einlaufes 33 und einen Misch und Knetteil 28 auf, welcher mit unterbrochenen Schnecken flügeln 46 ausgerüstet ist. Diese arbeiten mit einer entspre chenden Anzahl Knetzähnen zusammen, die an und für sich bekannt sind und in der Zeichnung nicht näher dargestellt wurden. Die Dimensionen sind so gewählt, dass die wirksame Länge des den Misch- und Knetteil 28 aufnehmenden Knetraumes   das .... fache    des Schneckendurchmessers beträgt.



   Zweckmässigerweise können 57-60 Schneckenflügel angeordnet werden, die mit ebenso vielen Knetzähnen zusammenwirken. Die Umdrehungszahl der Schnecke beträgt 30-60   Ul    min., vorzugsweise 36-44 U/min. Der Längs-und Queraustausch der Teile im durch den Knetraum strömenden Masse erfolgt ohne Entspannung des Materials ununterbrochen während einer vorbestimmten Zeit, vorzugsweise   während . . . Stun-    den.



   Das Schneckengehäuse besteht aus zwei aufklappbaren Gehäusehälften 41, die auf Suportscharnieren 29 mit Hilfsstützen 30 ruhen. Zum Zusammenhalten der Gehäusehälften dienen Klappverschlüsse 31 sowie in die Randnuten eingelegte Klemmschrauben. Das Aufklappen und Schliessen der Gehäusehälften erfolgt durch eine hydraulische Betätigungseinheit 32, welche einen Zylinder und eine Pumpe umfasst.



   Am Ende des Schneckengehäuses ist eine Auslaufdüse 34 angeordnet, welche zusammen mit der Schneckenwelle 26 und dem Gehäuse 41 beheizt ist. Die Heizleitungen sind mit 36, 37 und 38 bezeichnet. Sie sind an einen gemeinsamen Wärmeträger im Kreislauf angeschlossen. An der Auslaufseite der Wellenheizung ist auf Rollen gelagert eine Heizlaterne vorhanden, welche die hin- und hergehende Bewegung der Welle mitmacht, wobei der Wellenhub in der Fig. 2 angedeutet und mit 39 bezeichnet ist. An Stelle der aufklappbaren Düse 34 kann eine Strangdüse 42 vorhanden sein, durch welche die fertige Kohlepaste horizontal in der Richtung des Pfeiles 35 ausgestossen wird.

 

   Mit der beschriebenen Anlage kann in Durchführung des geschilderten Verfahrens ein voll kontinuierlicher Betrieb mit monatelangen Standzeiten durchgeführt werden. Durch einfache Mittel kann der Betrieb der Anlage vollautomatisiert und mit Fernsteuerung versehen werden. Die erforderliche Mischgüte kann sowohl bei der Einspeisung von flüssigem Heisspech als auch von kaltem Pech ohne Zwischenschaltung eines zweiten Mischkneters erreicht und aufrechterhalten werden, da das Produkt ohne Entspannung des Materials   ununterbrochen im    Längs- und Queraustausch der Teile bearbeitet wird. 



  
 



   The present invention relates to a method for the continuous processing of electrode material, in which pitch. Coal dust and solids can be processed into a coal paste by mixing and kneading with the addition of heat. as well as an attachment to exercise the procedure.



   Electrode material, in particular anode carbon, is constantly used in aluminum fused-salt electrolysis, the carbon pastes being used either directly as lining compounds for cells and ovens or as filling compounds for sheet metal molds for Söderberg electrodes. In addition, hot pastes are molded and compacted to form carbon electrodes.



  In principle, the block anodes and the Söderberg mass are manufactured using the same process. Information on the continuous production of carbon pastes can hardly be found in the literature and the patent literature also contains only isolated references to single or double screw presses. which, however, had not proven themselves in practical use. The main difference between the block anodes and the Söderberg mass is that the block anodes have to be burned in special ovens before they can be used in electrolysis, while this burning process takes place in the self-baking anodes in the electrolysis ovens. The burn-up with the carbon anodes is considerable and amounts to around 450-600 kg / 1000 kg of aluminum produced. The world consumption of carbon anodes in 1975 was 5,000,000 t.



   A large part of the carbon pastes required for the production of anodes was produced using a continuous process. which was introduced in 1952. The dry matter taken from the storage bunkers and precisely composed is mixed with a binding agent, whereby the paddle kneaders and pan mills used previously have been replaced by continuous kneaders. The kneading device known as Ko kneader works with a simultaneously rotating and reciprocating screw, which is combined with a large number of fixed kneading elements.



  With the simultaneous rotating and reciprocating movement of the worm shaft, the kneading teeth pass through the gaps between the worm blades and brush past the worm blades. Each individual kneading tooth with the assigned screw wing acts like a single mixer arm kneader.



   The problems that arise in the continuous production of coal paste are related to the fact that the kneading intensity has to be adjusted by coordinating the heat supply and the average residence time, provided that the metering is accurate. The difficulties that arise here are that the calcined and broken solid components are very abrasive and still wear heavily even when coated with the binding agent. The binder must not be heated to such an extent that it becomes thin and smeary, since the volatile components are then removed from the binder and are no longer available for further processing, which affects the plasticity of the pastes.



   In addition to sufficient plasticity, there is also the requirement that the individual grain fractions and the dust are evenly distributed in the carbon paste and coated with binding agents.



   In a known way, the preheated grain fractions are fed to two continuous kneaders working in series, which ensure intensive kneading and coating of the grain fractions with the binding agent. Both liquid and solid pitch can be used. The reduction to a system with only one kneader was only possible if liquid pitch was available for production and the quality requirements were lowered.

   Surprisingly, it has now been found that not only liquid hot pitch but also cold solid pitch with coal dust and solids can be processed into a coal paste of high quality by mixing and kneading with the supply of heat, if the mixing and kneading is from the feeding of the ingredients to the exit of the product takes place from the kneading chamber with a longitudinal and transverse exchange of the parts in the mass flow without relaxation of the material continuously for a predetermined time.



   A system for carrying out the process has a collecting screw for conveying ground solids, which are stored separately according to the grain size, into a preheating screw, a coal dust container and a tank for pitch and is characterized in that for processing pitch, coal dust and that supplied by the preheating screw Solids a single heated mixing and kneading device with rotating and reciprocating and working with kneading teeth worm shaft is available, which is housed in a kneading room whose effective length is at least .... times the screw diameter. The worm shaft can expediently have 57-60 worm blades which interact with a corresponding number of kneading teeth at a speed of rotation of 30-60 rpm.



   With the help of this system, the required mixing quality can be achieved both when feeding in liquid hot pitch and cold solid pitch without the need to switch on a second mixer kneader. The system expediently sets a supply temperature of the heating medium between 200 and 320 "C, which corresponds to an exit temperature of the coal pastes between 110 and 1600C. It is particularly advantageous if the supply temperature is between 230 and 260" C and the mixing part of the kneader has 60 screw blades having.



   A known system and an embodiment of the subject matter of the invention are shown schematically in the accompanying drawing; of the mixing kneader in an end view, FIG. 5 a section through the kneader housing and FIG. 6 a variant of an outlet nozzle of the kneader in a side view.



   In the system shown schematically in FIG. 1, hot liquid pitch is used as a binder, to which coke dust and four grain fractions are added, in particular for the production of pastes for Söderberg electrodes.



   The plant has four silos 1 for the grain fractions.



  Petroleum coke is used as such, which has previously been annealed at a temperature of 1250 "C in order to reduce the proportion of volatile constituents below 0.5%. The broken and ground coke is sieved and stored in the individual silos 1 according to the grain sizes. In order to obtain as dense and homogeneous a body as possible, coke dust is stored in a silo 2. The grain fractions are metered and fed to a collecting screw 4, to which metering scales 7 are connected in order to achieve an exact metering of the solid component.

  The grain fractions pass from the collecting screw 4 into a preheating screw 5, which is heated by means of a heat exchanger so that the grain fractions have a temperature of approx. 10e160oC when they exit the preheating screw 5 and thus enter an inlet of a mixer 6. Coke dust and hot liquid pitch from a tank 3 are metered into the kneader through further inlets. The pitch is metered by means of a metering pump 8, while coke dust is measured by a further metering scale 7. The collecting screw 4 and the preheating screw 5 are under negative pressure, so that dust that forms is sucked off. For this purpose, a dust separator is provided which is equipped with a fan 14 for the exhaust air.

  Furthermore, this separator 9 is connected to the kneader mixer 6 so that the separated dust can be fed to the kneader 6 without impairing the dosage.



   If solid pitch is used instead of liquid pitch, it is finely broken up immediately before use and metered into the kneader inlet. Cold broken pitch cannot be stored well in silos, as it is caked into larger lumps under its own weight.



   With the mixing kneader 6 is a second mixing kneader 6 'in
Connected in series, both kneaders 6 and 6 ', as well as the pre-heating screw 5, the tank 3 and the metering pump 8 are heated indirectly. For this purpose is a high temperature
Heating system 10 available, which works with oil as a heat transfer medium, which is guided in a closed circuit. The
High-temperature heating system 10 is at a throughput of
10,000 kg / h of coal paste for a heating output of 750,000
1 000 000 kcal / h designed, with the increased need at
Starting up the system is included. From the mixing kneader 6 is a hot relaxed mass over 100ob by a
Ejected nozzle and introduced through a chute into the mixer 6 'where another intensive mixing and
Kneading takes place.

  The mass then reaches a cooling belt 12 and is comminuted by means of a cutting roller 11.



   The chopped up coal paste falls off the cooling belt and arrives in a storage bunker for filling Söderbergganodes.



   The pitch vapors are sucked off in the area of the nozzle outlet openings by means of suction hoods by a fan 15 and blown off via a separator.



   The kneaders 6 and 6 'are equipped with eighty-four kneading teeth that work together with eighty-four screw blades. It has now been found that with a longitudinal and transverse exchange of the parts in the mass flow, if this takes place without relaxation of the material continuously for a predetermined time, the use of only one kneading mixer is sufficient even if cold solid pitch should be processed. For this purpose, a rotating and reciprocating worm shaft is used, which in one
The kneading chamber is housed, the effective length of which is at least ... times the screw diameter.

  This worm shaft has only sixty kneading teeth and worm blades, which can still be accommodated in a single mixing and kneading machine without the insoluble bending and torsion problems of the more than 9 m long and
4500 kg kneader shaft would occur.



   Such a machine is shown in FIGS. 2-5, which is used instead of the two kneading mixers 6 and 6 '. The
Machine has a worm shaft 26, which in their
Outlined in Fig. 2 is also drawn separately above the machine. This machine performs a rotating and at the same time reciprocating movement. To this
Purposes, a transmission 20 is provided which has a
Drive shaft 21 is driven by a motor not shown in the drawing Darge. At 22 there is an oil cooler
Called pump. The whole gear 20 rests on one
Base plate 23.

  The connected to the gear 20 Kne terwelle 26 is mounted at both ends in supports 24 and 25 and designed as follows:
The shaft has a conveyor screw provided with a pulling part 27 in the area of an inlet 33 and a mixing and kneading part 28, which is equipped with interrupted worm blades 46. These work together with a corresponding number of kneading teeth that are known in and of themselves and are not shown in detail in the drawing. The dimensions are chosen so that the effective length of the kneading space accommodating the mixing and kneading part 28 is .... times the screw diameter.



   Conveniently, 57-60 auger blades can be arranged, which interact with as many kneading teeth. The number of revolutions of the screw is 30-60 U / min., Preferably 36-44 U / min. The longitudinal and transverse exchange of the parts in the mass flowing through the kneading chamber takes place without relaxation of the material continuously for a predetermined time, preferably during. . . Hours.



   The worm housing consists of two foldable housing halves 41 which rest on suport hinges 29 with auxiliary supports 30. Snap locks 31 and clamping screws inserted into the edge grooves are used to hold the housing halves together. The housing halves are opened and closed by a hydraulic actuation unit 32, which comprises a cylinder and a pump.



   At the end of the screw housing there is an outlet nozzle 34, which is heated together with the screw shaft 26 and the housing 41. The heating cables are labeled 36, 37 and 38. They are connected to a common heat transfer medium in the circuit. On the outlet side of the shaft heater there is a heating lantern mounted on rollers, which takes part in the reciprocating movement of the shaft, the shaft stroke being indicated in FIG. 2 and denoted by 39. Instead of the hinged nozzle 34, there may be a strand nozzle 42 through which the finished carbon paste is ejected horizontally in the direction of arrow 35.

 

   With the system described, a fully continuous operation with months of downtime can be carried out by carrying out the described method. The operation of the system can be fully automated and provided with remote control by simple means. The required mixing quality can be achieved and maintained both when feeding in liquid hot pitch and cold pitch without the interposition of a second mixing kneader, since the product is processed continuously in the longitudinal and transverse exchange of the parts without relaxation of the material.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS I. Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Elektrodenmaterial, bei welchem Pech, Kohlenstaub und Feststoffe durch Mischen und Kneten unter Wärmezufuhr zu einer Kohlepaste verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen und Kneten von der Einspeisung der Bestandteile bis zum Austritt des Produktes aus dem Knetraum bei einem Längs- und Queraustausch der Teile im Massenstrom ohne dazwischenliegende Entspannung des Materials, während einer vorbestimmten Zeitspanne ununterbrochen erfolgt. I. A method for the continuous processing of electrode material, in which pitch, coal dust and solids are processed into a carbon paste by mixing and kneading with the supply of heat, characterized in that the mixing and kneading from the feed of the components to the exit of the product from the kneading chamber a longitudinal and transverse exchange of the parts in the mass flow without intermediate relaxation of the material, takes place continuously for a predetermined period of time. II. Anlage zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, welche eine Sammelschnecke zur Förderung von gemahlenen und entsprechend der Korngrösse separat gelagerten Feststoffe in eine Vorwärmschnecke, einen Kohlenstaubbehälter sowie einen Tank für flüssiges Heisspech oder kaltes Festpech aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verarbeitung von Pech, Kohlestaub und der durch die Vorwärmschnecke gelieferten Feststoffe eine einzige beheizte Mischund Kneteinrichtung mit rotierender und hin- und hergehender sowie mit Knetzähnen zusammenarbeitende Schneckenwelle vorhanden ist, welche in einem Knetraum untergebracht ist, deren wirksame Länge mindestens das ... fache des Schneckendurchmessers beträgt. II. Plant for performing the method according to claim I, which has a collecting screw for conveying ground and separately stored solids according to the grain size in a preheating screw, a coal dust container and a tank for liquid hot pitch or cold solid pitch, characterized in that for processing pitch , Coal dust and the solids supplied by the preheating screw, a single heated mixing and kneading device with rotating and reciprocating screw shaft that works with kneading teeth is available, which is housed in a kneading room whose effective length is at least ... times the screw diameter. UNTERANSPRÜCHE 1. Anlage nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle 57-60 Schneckenflügel aufweist, die mit einer entsprechenden Anzahl von Knetzähnen bei einer Umdrehungszahl von 30-60 U/min. zuammenwirkt. SUBCLAIMS 1. Plant according to claim II, characterized in that the worm shaft 57-60 screw blades, which with a corresponding number of kneading teeth at a speed of 30-60 rpm. cooperates. 2. Anlage nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Knetmischer sowie die Auslaufdüse an eine gemeinsame, im geschlossenen Kreislauf arbeitende Heizanlage angeschlossen sind, wobei die Vorlauftemperatur des Heizmediums zwischen 200 und 320OC beträgt. 2. System according to claim II and dependent claim 1, characterized in that the kneading mixer and the outlet nozzle are connected to a common, closed-circuit heating system, the flow temperature of the heating medium being between 200 and 320OC.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5013503A (en) * 1989-02-06 1991-05-07 Aluminium Pechiney Process for continuous production of carbonaceous paste

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5013503A (en) * 1989-02-06 1991-05-07 Aluminium Pechiney Process for continuous production of carbonaceous paste

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