DE1646914B1

DE1646914B1 - Verfahren zum herstellung von gebrannten und gegebenenfalls graphitierten kohleformkoerpern

Info

Publication number: DE1646914B1
Application number: DE19671646914
Authority: DE
Inventors: Rochettes Henri Des; Andre Legendre
Original assignee: Pechiney SA
Current assignee: Pechiney SA
Priority date: 1966-11-21
Filing date: 1967-11-21
Publication date: 1972-02-03
Also published as: US3522006A; BE750402Q; FR1508211A; SE310859B; GB1207525A

Description

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden graphitierte Kunstkohlen oder Kohleformkörper erhalten, die verbesserte mechanische Eigenschaften und eine höhere Temperaturwechselbeständigkeit aufweisen, gegenüber nach bekannten Verfahren hergestellten; dies gilt insbesondere für lange Stücke mit großen Querschnitten, z. B. Durchmesser > 250 mm, wie Elektroden in der Stahlherstellung, für die die mechanischen Eigenschaften und die Temperaturwechselbeständigkeit von besonderer Bedeutung sind. Dies gilt aber nicht nur für die graphitierten Produkte, sondern auch die nur gebrannten Formkörper zeichnen sich durch besondere Rißfreiheit und Festigkeit aus.

Die Erfindung wird nach den F i g. 1 bis 3 näher erläutert. Diese zeigen verschiedene Schnitte durch die Füllung eines Acheson-Ofens, wobei die zu graphitierenden rohen Formkörper 1 vom Granulat 2 umgeben sind. Die Isolierung 4 soll Wärmeverluste verhindern. Die erfindungsgemäßen Trennplatten 3 behindern den Stromdurchgang in Richtung der Pfeile.

Im folgenden wird das Brennen und Graphitierer*

von rohen Formkörpern in einem Acheson-Ofen, und zwar in bekannter Weise ohne Trennplatten (A) und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den isolierenden Platten (B) beschrieben.

Die Ofenfüllung bestand aus 36 zylindrischen Blöcken, 0,525 m Durchmesser, Höhe = 2m. Die erfindungsgemäßen Trennplatten waren aus mit Phenolformaldehydharz gebundenen Spanplatten, ίο Stärke 5 mm. Die Fläche betrug das l,10fache der Querschnittsfläche der Blöcke.

Es wurde die Temperatur t₀ am oberen Ende der Blöcke bestimmt, wenn das untere Ende die Brenntemperatur 85O⁰C erreicht hat, als Maß für die Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung innerhalb des Brenngutes.

Es zeigte sich, daß nach dem bekannten Verfahren A t₀ 495° C betrug und dieses Temperaturgefälle innerhalb der Blöcke zu einem 82%igen Ausschuß führte. Hingegen betrug t₀ für das erfindungsgemäße Verfahren B
7% an.

790° C; dabei fiel nur ein Ausschuß voa

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY

Claims

1 2 Patentansprüche: Rissigkeit der Formkörper durch übermäßiges Tem peraturgefalle innerhalb dieser wahrend des Brenn-

1. Verfahren zur Herstellung gebrannter und Vorgangs herabgesetzt werden.

gegebenenfalls graphitierter Kohleformkörper aus Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, daß die rohen, in einem kohlenstoffhaltigen Granulat ein- 5 in der Kälte den elektrischen Strom sehr gut leitengebetteten Formkörpern aus Koks und Binde- den metallischen Einsätze mit zunehmender Erwärmittel in einem Acheson-Ofen, wobei durch Ein- mung schlechter leitend werden und zu einer auf die lagerung von Material mit geeignetem Widerstand unmittelbare Nachbarschaft dieser Einsätze begrenzzwischen die Formkörper eine gleichmäßige Er- ten starke Temperatursteigerung führen. Es wird wärmung des Ofeninhalts angestrebt wird, da- io also bei Betrieb eines so ausgestatteten Ofens ein durch gekennzeichnet, daß das eingebet- Temperaturgefälle innerhalb des Brennguts nicht vertete Material aus Isolierstoff besteht und in Form mieden, sondern nur in andere örtliche Bereiche vervon Platten in rechtem Winkel zur Strombahn schoben,
angeordnet wird. Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Her-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 stellung von gebrannten und gegebenenfalls graphikennzeichnet, daß man Platten verwendet, die tierten Kohleformkörpern aus rohen, in einem kohaus einem verkokbaren Isoliermaterial bestehen. lenstoffhaltigen Granulat eingebetteten Formkörpern

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch aus Koks und einem Bindemittel in einem Achesongekennzeichnet, daß man die Platten so anordnet, Ofen, wobei durch Einlagerung von Material mit gedaß ihre untere Grenzfläche unterhalb der Boden- 20 eignetem Widerstand zwischen die Formkörper eine fläche der rohen Formkörper liegt. gleichmäßige Erwärmung des Ofeninhalts angestrebt

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das einbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die gebettete Material aus Isoliermaterial besteht und in Trennplatten so anordnet, daß ihre obere Grenz- Form von Platten u. dgl. im rechten Winkel zur fläche unterhalb der oberen Grenzfläche der 25 Strombahn angeordnet ist.

Formkörper liegt. Durch die quer zur Richtung des Stromdurchgangs

angeordneten Platten aus isolierendem Material wird

der Stromdurchgang durch die Formkörper, die von

dem kohlenstoffhaltigen Granulat umgeben sind, 30 stark verringert oder sogar vollständig unterbunden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Die Temperaturverteilung in den Querschnittsebenen zur Herstellung von Kohleformkörpem in Acheson- des Ofenraumes ist auf diese Weise sehr gleichförmig, Öfen aus einem Gemisch von Koks und einem Binde- obwohl der elektrische Widerstand des Brennguts bei mittel. Temperaturanstieg abnimmt.

Die rohen Formkörper werden durch Formen eines 35 Die erfindungsgemäß angewandten Platten können Gemisches aus kohlenstoffhaltigen Materialien, wie aus verschiedenem elektrisch isolierendem Material Koks und kohlenstoffhaltigen Bindemitteln, wie Teer bestehen, z. B. Asbest oder Faserzement,
oder Pech, erhalten. Bisher wurden sie in mit Gene- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der

ratorgas oder Heizöl beheizten Brennofen, z. B. vorliegenden Erfindung bestehen die elektrisch isolieeinem Tunnel- oder Kammerofen, bei Temperaturen 40 renden Platten aus einem verkokbaren Material, z.B. von etwa 600 bis 1200° C gebrannt. Diese gebrann- mit Phenolformaldehydharz gebundene Holzfaserten Kohleformkörper aus im wesentlichen amorphe- platten, Wellpappe od. dgl., das nach dem Brennen rem Kohlenstoff finden vielseitige Anwendung. Sie nur einen koksartigen Rückstand hinterläßt. Mit können aber auch in einem Elektroofen, insbesondere diesen Isolierplatten wird erfindungsgemäß zumindem Acheson-Ofen, graphitiert werden. 45 dest während der Zeit, in der sich das Brenngut im

Beim Acheson-Ofen befindet sich zwischen den kritischen Temperaturbereich befinden, der Strombeiden Elektroden ein elektrischer Widerstand, der durchgang durch die Formkörper sehr stark vervom Brenngut, das in einem kohlenstoffhaltigen ringert oder sogar ganz unterbunden. Der Strom-Granulat eingebettet ist, gebildet wird. Im allgemei- durchgang steigt dann praktisch wieder, wenn durch nen besteht das Granulat zu einem Teil aus frischem 50 steigende Ofentemperaturen die Platten verkoken; Koks und zum anderen Teil aus wiederverwendetem diese Verkokung ist praktisch beendet, wenn das Granulat. Die Graphitierungstemperarur liegt im all- Brenngut über das kritische Gebiet erhitzt ist.
gemeinen zwischen 2700 und 2900° C. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hängt die

Es ist ebenfalls bekannt, die rohen Formkörper im Stärke der Platten von dem Isoliermaterial ab und Elektroofen zuerst zu brennen und dann durch wei- 55 variiert zwischen 2 und 50 mm.
tere Temperaturerhöhung zu graphitieren. Die Oberfläche der Platten soll das 0,4- bis 2fache,

Leider weisen aber die nach einem solchen Ver- insbesondere das 0,8- bis l,2fache der Querschnittsfahren erhaltenen Formkörper häufig ein fehlerhaftes fläche der rohen Formkörper betragen.
Gefüge, Sprünge, Risse oder Bruchstellen auf, vor Es ist vorteilhaft, wenn die Platten im Granulat

allem wenn es sich um längliche oder massige Form- 60 über die beiden Stirnflächen der rohen Formkörper körper von großem Durchmesser, z. B. mehr als hinausreichen.

250 mm, handelt; bei diesen ist der Ausschuß beson- Manchmal ist es jedoch günstig, die obere Grenz-

ders hoch. fläche der Platten unter der oberen Grenzfläche der

Aus der deutschen Patentschrift 865 035 ist ein rohen Formkörper vorzusehen, so daß der Strom-Verfahren zum Brennen und eventuelles Graphitieren 65 durchgang in dem oberen Teil der Formkörper bevon Kohleformkörpern im Acheson-Ofen bekannt, stehenbleibt. So wird der obere Teil der Ofenfüllung, wobei als Einsätze metallische Gitter oder Netze an- der sich langsamer erwärmt als der übrige Teil, gewendet werden. Durch diese Maßnahme soll die besser beheizt.