DE116822C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Kohlekörper, welche als Bogenlichtkohlen, Mikrophonkohlen, Dynamobürsten, Kohlensteine, Kohlenelektroden u. s. w. Verwendung finden, bestehen aus einer Kohlenmasse, welche hinsichtlich ihrer Widerstandsfähigkeit gegen physikalische und chemische Einwirkungen sowohl als auch hinsichtlich ihrer Dichte viel zu -wünschen übrig läfst. Seit langer Zeit ist man deshalb bestrebt, die Beschaffenheit der genannten Kohlenarten zu verbessern. Zu diesem Zweck tränkt man die Kohlenkörper mit den verschiedenartigsten Stoffen, wie Paraffin, OeI, Zuckerlösung u. s.w., packt sie in Glühgefäfse und unterwirft sie einem Glühprocefs (Patentschrift 41242). Ein nennenswerther Erfolg wird hierbei jedoch nicht erreicht, weil die zur Tränkung verwendeten Stoffe schon verdampft und zersetzt werden, ehe die Kohlekörper jene Temperatur ■— Glühhitze — erreicht haben, bei welcher sie thatsächlich befähigt sind, Kohlenstoff aus den gebildeten Gasen aufzunehmen.

Man hat auch versucht, das zur Regelung des Widerstandes der Glühfäden für Glühlampen gebräuchliche Verfahren (Patentschrift 15301) für den vorliegenden Zweck zu verwenden; indessen wäre, zur Erhitzung der verschieden dicken Kohlekörper eine so gewaltige elektrische Energie erforderlich, dafs von einer Anwendung dieses Verfahrens Abstand genommen werden mufste. Auch hat man versucht, eine gröfsere Dichte und Festigkeit der Kohlekörper durch Erhitzung in den höchsten, in elektrischen Oefen erreichbaren Temperaturen mit oder ohne Anwendung zerfallender Gase zu erzielen (Patentschriften 78926, 81479 und 85335), jedoch ebenfalls ohne entsprechenden Erfolg.

Man ist deshalb heute verschiedentlich dazu übergegangen, die Dichte und Festigkeit der Kohlekörper durch mineralische Zusätze zu erhöhen. Dafs auf diesem Wege das Ziel nur auf Kosten der elektrischen Leitungsfähigkeit erreicht werden kann, ist selbstredend.

Erfinder haben nun gefunden, dafs man unter besonderer Anwendung der bekannten Erfahrung, dafs, wenn ein zur Aufnahme von Kohlenstoff fähiger Körper bei hoher Hitze in Berührung gehalten wird mit einer geeigneten Form von Kohlenstoff, Molecule des letzteren in ersteren einwandern, sich sogenannte graphitirte Kohlen herstellen lassen, welche an Güte die Erzeugnisse aller seither für die Herstellung von dergleichen Kohlen bekannt gewordenen Verfahren übertreffen; einerseits wird das specifische Gewicht erheblich gesteigert ; andererseits ist die Härte eine derartige, dafs sie Bearbeitung durch Schmirgel und ähnliche Mittel schwierig gestaltet.

Dieser Erfolg wird nun dadurch erzielt, dafs der zu behandelnde Kohlekörper in eine Masse geeigneter Kohle bezw. Kohlematerial (wie Holzkohle, Koks, Torf, Rufs, Retortenkohle u. s. w.) gebettet, durch äufsere Wärmezufuhr auf die die Wanderung der Molecule anregende Temperatur gebracht und nun ein kohlenstoffabgebendes Gas bezw. Gasgemisch (wie Kohlenoxyd, Kohlenwasserstoffe, Cyan und ähnliche) auf oder gegen die Hülle geleitet wird.

Hierbei wird wohl durch das Zerfallen des kohlenstoffabgebenden Gases innerhalb der

glühenden Kohlenhülle eine Bedingung geschaffen, welche der Wanderung von Kohlenstoffmolecülen aus der Hülle in den umhüllten Kohlekörper ungemein förderlich ist. Ob dabei der Vorgang durch -die Gase unmittelbar beeinflufst wird, ist zur Zeit noch nicht zu erkennen; durch betriebsmäfsige Ausführungen erwiesene Thatsache ist, dafs weder durch Umhüllung mit Kohle allein, noch durch die Behandlung mit kohlenstoffabgebenden Gasen allein die Dichte und Härte erzielbar ist, welche aus dem Zusammenspiel beider Verfahren sicher und leicht hervorgeht. Für die Ausführung der Erfindung ist zu beachten, dafs die Umwandlung des Kohlekörpers mit steigender Temperatur aufserordentlich schnell an Vollkommenheit zunimmt, dagegen bei gleichbleibender Temperatur nur einem ganz bestimmten, durch längere Dauer der Erhitzung nicht überschreitbaren Sättigungsgrade entspricht. Für die Vollkommenheit der Umwandlung ist also nur die in der höchsten überhaupt erreichten Temperatur zugebrachte Zeit mafsgebend, während die niederen Temperaturen auf den Umwandlungsprocefs fast völlig ohne Einflufs sind. Ferner hat sich gezeigt, dafs die Dauer des Vorganges sich durch Anwendung der Gase unter Druck abkürzen läfst, ohne Schaden für das Erzeugnifs.

Andererseits kann die Erfindung auch so ausgeführt werden, dafs man das kohlenstoffabgebende Gas bezw. Gasgemisch durch die zugeführte Hitze in dem Einbettungsmaterial selbst entwickelt, indem man demselben hierzu geeignete Substanzen beimischt, oder es aus solchen Substanzen bestehen läfst (wie Theer, Petroleum, Fette, OeIe, Asphalt, Holz, Torf, Horn, Leder, Haare u. dergl.). Der erstere Weg hat indefs den Vortheil, dafs das Einbettungsmaterial, indem es selber Kohlenstoff aus dem Gase bezw. Gasgemisch aufnimmt, für wiederholten Gebrauch befähigt bleibt, während es anderenfalls wegen des Aufbrauchens seines Gehaltes an wanderungsfähigen Molecülen erneuert werden mufs.

Zur praktischen Ausführung der Erfindung werden die umzuwandelnden Kohlekörper in der bekannten Weise hergestellt. Die Kohle wird als Pulver mit Theer, Oelen und ähnlichen Stoffen zu einer plastischen Masse angerührt, aus welcher dann die Körper gebildet werden. Es sind beträchtliche Mengen Bindemittel erforderlich, z. B. bis 35 pCt. Theer. Die Körper werden getrocknet und zur Zerstörung bezw. Verkohlung des Bindemittels vorgebrannt, worauf sie dann in dargelegter Weise dem Graphitirungsbrand unterzogen werden. Da die beim Vorbrand sich entwickelnden Gase und Dämpfe sich sehr zur Verwendung als Graphitirungsgas eignen, empfiehlt es sich, den Verbrennungsraum (Kammer, Retorte, Muffel u. s. w.) als Gasentwickler dem Graphitirungs- bezw. Umwandlungsraum vorzuschalten.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Verfahren zur Herstellung sogenannter graphitirter Kohle für elektrische, elektrochemische und andere Zwecke durch Glühen des Kohlekörpers in Gegenwart von Gasen, welche sich in der Hitze durch Abgabe von Kohlenstoff dissociiren, dadurch gekennzeichnet, dafs man den vorgebrannten Kohlekörper in eine Hülle'von zerkleinerter Kohle bezw. Kohlenmaterial bettet und das Gas bezw. Gasgemisch auf oder gegen diese Hülle leitet oder in dieser Hülle selbst entwickelt.
2. 2. Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs dem Graphitirungsraum der zum Vorbrennen des Kohlekörpers dienende Raum als Gasentwickler vorgeschaltet ist.