DE1671167B2 - Furfurol oder furfurylalkohol und phosphorsaeure enthaltendes verkohlbares klebemittel bzw. impraegniermittel fuer graphit- und kohlekoerper - Google Patents
Furfurol oder furfurylalkohol und phosphorsaeure enthaltendes verkohlbares klebemittel bzw. impraegniermittel fuer graphit- und kohlekoerperInfo
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Description
2. Klebemittel bzw. Imprägniermittel nach An- oder es wird Schmelzmetall, z. B. Stahl, um den
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht Stromleiter herumgegossen. Da der Wärmedehnungsaus
30 bis 80 Gewichtsprozent eines Gemisches 15 Koeffizient des Metalls höher ist als derjenige der
aus 60 bis 90 Volumprozent Furfurol oder Furfu- Kohle, wirken bei der Temperaturerhöhung derart
rylalkohol, 5 bis 20 Volumprozent Anthracenöl, große Spannkräfte auf die Hohlraumwände, daß sie
2 bis 25 Volumprozent Phosphorsäure und/oder deren mechanische Zerstörung verursachen können.
5 bis 35 Volumprozent Titanäthylester und wei- Dieser Vorgang findet z. B. bei den Aluminiumterhin
aus 1 bis 15 Gewichtsprozent Bortrioxid 20 Elektrolysierzellen statt, wenn die Kathodenschienen
und/oder Borsäure und als Rest aus Füllstoffen, in die Kerben der negativen Kohle ».ingebeltet werwie
TiC-, TiB2-, SiC-, B4C-, BN-, MgO-, CaO-, den.
AL1O3-Verbindungen bzw. entweder Kohlenpul- Infolge der großen Abmessungen und der kompü-
ver oder Pudergraphit oder einem Gemisch dieser zierten Form ist es nur selten möglich, die Ausfütte-
Komponenten. 25 rung mittels Graphit- oder Kohlekörper monolithisch
auszubilden. Daher werden die Ausfütterungen in
der Regel aus mehreren kleinen Bauelementen zusammengesetzt. In einzelnen Fällen, z. B. bei der
Die Erfindung betrifft ein Furfurol oder Furfuryl- Fertigung von Kathoden für Aluminiumelektrolysiernlkohol
und Phosphorsäure enthaltendes verkohlba- 30 zellen, ist es schon wegen der sich aus der Herstelres
Klebemittel bzw. Imprägniermittel für Graphit lung durch Pressen gegebenen Anisotropie der nega-
und Kohlekörper. tiven Kohle zweckmäßig, die Ausfütterung aus meh-In
der chemischen Industrie und in der Metallur- reren Kohle- oder Graphitformstücken von kleinegie
sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt, die zur rem Querschnitt auszuführen. Nur in dieser Weise
Erhöhung ihres Widerstandes gegen thermische und 35 kar.r. gesichert werden, daß die Stromrichtung in der
chemische Einwirkungen mit vorgenannten Form- Stromleiter-Kathodenfütterung im Laufe des Betriestüeken.
z. B. Platten, aus Kohle oder Graphit ausge- bes mit der Preßrichtung des Kohleblocks übereinfüttert
sind. Formstücke aus Graphit und aus Kohle stimmt. Die Festigkeit, der spezifische elektrische
werden auch weitverbreite« als Elektroden ange- Widerstand und die Neigung zur blättrigen Abtrenwandt.
z. B. in Schmelzelektrolysierzellen und in 40 nung der Graphit- oder Kohleformstücke sind näm-Lichtbogenöfen.
lieh in der Preßrichtung bedeutend stärker als senk-An
diese Formstücke werden vor allem zwei An- recht hierzu. Zweckmäßig wird die Ausfütterung aus
forderungen gestein. Einerseits werden je nach dem mehreren Bauelementen in der Weise gestaltet, daß
Anwendungsgebiet meistens eine hohe mechanische die einzelnen Bauelemente möglichst eng aneinander
Festigkeit, gute elektrische Leitfähigkeit und eine 45 haften. Es ist wünschenswert, daß Iä:>gs der miteinmöglichst
geringe Porosität gefordert, andererseits ander in Berührung kommenden Flächen keine chemuß
beim Einbau eine feste Verbindung bzw. Ver- mische Korrosion auftritt und keine Fugen vorhanklebung
der Formstücke miteinander mit kerami- den sind. Eine weitere Bedingung ist, daß der elektrischen
Stoffen und Metallen gesichert sein. In gevvis- sehe Kontaktwiderstand der Berührungsflächen mögsen
Fällen, /.. B. bei Elektroden, wird von den mit- 50 liehst gering sei.
einander verklebten Flächen ein möglichst niedriger Zur Verbesserung der Eigenschaften von Graphitelektrischer Kontaktwiderstand gefordert. und Kohlekörpern ist bekannt, die geformten und geWenn
Graphit- oder Kohlekörper höherer Festig- brannten Formstücke mit verschiedenen Imprägnierkeit
eingebaut werden, so erhöht sich die Wider- mitteln zu tränken und danach wieder zu brennen.
Standsfähigkeit der Ausfütteriing gegenüber mechani- 55 Als Imprägniermittel wird allgemein Pech verwendet,
sehen Einwirkungen entsprechend. Bei Anlagen, die Diese: hat den Nachteil, daß die Imprägnierungsbei
hoher Temperatur betrieben werden, treten im dauer äußerst lang oder die Imprägnierungstemperaallgemeinen bei der Anheizung auf Betriebstempera- tür äußerst hoch sein muß. Das Pech benetzt nämlich
tür zufolge der Wärmedehnung besonders hohe Graphit und Kohlestoff nur ungenügend. Ferner hat
Spannkräfte auf. Aber auch im Laufe des Betriebes, 60 es den Nachteil, daß die Formstücke vor der Imprägz.
B. bei Aluminiumschmelzelektrolysierzellen, kör>· nierung vorzuwärmen sind.
ncn durch Absorption einzelner Komponenten der Nach der französischen Patentschrift 1169 208
den Futterstoff berührenden Schmelzen hohe innere soll eine erhöhte Beständigkeit von Kohle- und Gra-
Spannungskräfte auftreten. Ferner können die Bc- phi'.körpern gegen Hitze und Chemikalien dadurch
triebstempeniturschwankungen, der periodische Be- 65 erreicht werden, daß bekannte Imprägnierungsmittel
trieb, bzw. die ungleichmäßige Temperaturverleilung wie Pech und Goudron durch Zusatz von Furanver-
in der Ausfüucrung schädliche mechanische Einwir- bindungen verbessert werden, die als Lösungsmittel
klingen hervorrufen. Oft werden Stoffe, welche einen des schwer lösbaren Pechs dienen. Die Verfahrens-
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schritte der Imprägnierung, Kondensierung, Polyme- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
risierung und Karbonisierung werden mehrfach Nachteile der bekannten Imprägnier- und Klebewiederholt.
Gieichwohl ist die Ausfüllung der im In- stoffe für Graphit- und Kohlekörper zu beseitigen,
nern des Körpers vorhandenen Poren nicht möglich, die mechanische Festigkeit, die elektrische Leitfähigweil
die Poren in den der Oberfläche benachbarten 5 keit und die Dichte solcher Körper zu erhöhen. Da-Zonen
bereits mit verflüssigten Imprägnierungsmit- bei sollen auch Qualitätssehwankungen der Formte!n
ausgefüi: ind, bevor die imprägnierung in das körper, insbesondere von Katho^enblöcken vermie-Irmere
vordringen kann. den werden. Der Erfindung liegt der Gedanke zu-
Nach der britischen Patentschrift 928 532 werden gründe, die Härtung des Harzes mit einem den Här-Formstücke
aus Graphit oder Kohle mit einer Lö- io tungsvorgang beeinflussenden Zusatzstoff zu verzö-Ming
von Furfurol oder Furfurylalkohol niedriger gern, welcher mit den unter einer Wärmebehandlung
Viskosität in der Weise behandelt, daß das Eindrin- frei werdenden Radikalen reagiert, diese bindet und
■icn des Imprägnierungsmittels unter Anwendung ho- die Zersetzung derselben verzögert, wobei der Zuhcn
Drucks bewirkt wird, wobei dieses Verfahren satzstoff es ermöglicht, daß die Kohlenstoffkomponiehrfach
wiederholt wird. Nach dem Imprägnieren 15 nenten des Imprägnierungsmittels nach Verkokung
wird das Formstück getrocknet und erhitzt, um die im Kohlekörper in Form von Koks zurückbleiben.
Pohmerisation des Imprägnierungsmittels durchzu- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher Lihren. Bei dei Trocknung und bei der Wärmebe- ein Furfurol oder Furfurylalkohol und Phosphorhandlung müssen bestimmte Temperaturen und Zei- säure enthaltendes verkohlbares Klebemittel bzw. im sehr genau eingehalten werden. Das Verfahren ist 20 Imprägniermittel für Graphit- und Kohlekörper, das (l;ihcr kostspielig und verwickelt. Durch einfaches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus 60 bis 90 Vof '!!tauchen in das vorgenannte Imprägnierungsmittel lumprozent Furfurol oder Furfurylalkohol, 5 bis 20 .mn keim· befriedigende Imprägnierung erhalten Volumprozent Anthracenöl. 2 bis 25 Volumprozent \ uden. Auch gelingt es trotz Anwendung von Druck Phosphorsäure und oder 5 bis 35 Volumprozent Tiüi'-ht. alle Poren gleichmäßig mit dem Imprägnie- 25 tanäthylester besteht.
Migsmittel zu füllen. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs-
Pohmerisation des Imprägnierungsmittels durchzu- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher Lihren. Bei dei Trocknung und bei der Wärmebe- ein Furfurol oder Furfurylalkohol und Phosphorhandlung müssen bestimmte Temperaturen und Zei- säure enthaltendes verkohlbares Klebemittel bzw. im sehr genau eingehalten werden. Das Verfahren ist 20 Imprägniermittel für Graphit- und Kohlekörper, das (l;ihcr kostspielig und verwickelt. Durch einfaches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus 60 bis 90 Vof '!!tauchen in das vorgenannte Imprägnierungsmittel lumprozent Furfurol oder Furfurylalkohol, 5 bis 20 .mn keim· befriedigende Imprägnierung erhalten Volumprozent Anthracenöl. 2 bis 25 Volumprozent \ uden. Auch gelingt es trotz Anwendung von Druck Phosphorsäure und oder 5 bis 35 Volumprozent Tiüi'-ht. alle Poren gleichmäßig mit dem Imprägnie- 25 tanäthylester besteht.
Migsmittel zu füllen. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs-
Auch die britische Patentschrift 929 464 betrifft gemäßen Klebemittels bzw. Imprägniermittels ist dalias
Imprägniere^ von Graphit- und Kohlekörpern durch gekennzeichnet, daß es besteht aus 30 bis 80
unter Verwendung von flüssigem Furfurylalkohol, Gewichtsprozent eines Gemisches aus 60 bis 90 Voller
teilweise in einem potymerisierten Zustand vor- 30 lumprozent Furfurol oder Furfurylalkohol. 5 bis 20
!■gen kann. Dem Furfurylalkohol können Füllstoffe Volumprozent Anthracenöl, 2 bis 25 Volumprozent
und ein Säurekatalysator zugesetzt werden. Es folgt Phosphorsäure und/oder 5 bis 35 Volumprozent Ticine
Erhitzung der Formstücke um 1000 C. Zweck tanäthylester und weiterhin aus 1 bis 15 Gewichtspro-■Jicses
Verfahrens ist die Erhöhung des Widerstandes zent Bortrioxid undoder Borsäure und als Rest aus
der äußeren Schicht des Kohlekörpers gegen oxyda- 35 Füllstoffen, wie TiC-, TiB2-. SiC-, B1C-, BN-, MgO-,
ti ve Einwirkungen. CaC.,-, A1..O.,-Verbindungen bi.* entweder Kohlen-
Die britische Patentschrift 746 516 beschreibt ein pulver oder Pudergraphit oder einem Gemisch dieser
w ärmehärtbares Klebemittel, das Pech und ein Harz Komponenten.
auf Furfurolbasis bzw. ein wärmehärtbares Kunst- Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Imharz
enthält. Als Säurekatalysator dient ein chlorhal- 40 prägniermittels bzw. Klebemittels wird so verfahren,
tiger Stoff, wie Salzsäure oder Sulfurylchlorid. Das daß die mit dem Imprägniermittel bzw. Klebemittel
Kunstharz dient zur Lösung des Pechs und zur Auf- behandelten Kohle- oder Graphitkörper 2 bis 10
rechterhaltung des flüssigen Zustandes des Klebemit- Stunden lang einer Wärmebehandlung im Temperatels,
das auf kalte Oberflächen von 20 bis 40 C turbereich von 80 bis 250 C, sodann einer Calcina-
oder auf warme Oberflächen von 50 bis 60° C auf- 45 tion im Temperaturbereich von 300 bis 1500 C ungetragen
werden kann. Demgegenüber ist ein Ziel der terworfen werden.
Erfindung, ein Klebemittel zu schaffen, dessen Wir- Die Erfindung kann z. B. mit Vorteil bei Alumini-
kung erst nach einer Erhitzung auf etwa 1000" C umschmelzelektrolysierzellen, Aluminiumraffinierzel-
eintritt und bei einer so hohen Temperatur seine Fe- len und Lichtbogenofen in der Weise angewendet
stigkeit und elektrische Leitfähigkeit behält. 50 werden, daß die Graphit-, Kohle- und Keramik-
Die deutsche Auslegeschrift 1104 880 beschreibt Futterungsformstücke nach erfolgtem Einbau vvähdie
Herstellung von Kohle- und Graphitverbindun- rend 2 bis 10 Stunden einer Polymerisationswärmegen
mittels eines härtbaren und verkokbaren Kitts, behandlung von 80 bis 250C und darauf einem
der sich während der Erhitzung und seiner Verko- Brennen bei 3Ü0 bis 1500 C unterworfen werden,
kung etwas ausdehnt und nicht schrumpft. Der Kitt 55 Die Imprägnierung der Kohle- und/oder Graphitaussöll
nach dem Aufstreichen auf die Verbindungsstel- fütterung dieser Einrichtungen mittels der genannten
len unter Einwirkung eines Härtekatalysators rasch Imprägnierstoffe wird so durchgeführt, daß im Laufe
erhärten und eine Frühfestigkeit aufweisen. Zur Her- der Inbetriebsetzung des Ofens die Ausfütterung 2
stellung werden die Kunstharzkomponenten und die bis 10 Stunden lang einer Polymerisationswärmebeweichen
Komponenten homogen ineinander gelöst. 60 handlung von 80 bis 250° C und darauffolgend
Als Lösemittel dienen Furfurylalkohol und/oder For- einem Brennen bei 300 bis 1500° C unterworfen
mamid bzw. dessen N-Alkyl-Derivate. Das Klebemit- wird. Es werden also die Formstücke imprägniert,
tel bosteht aus einem binären System, in welchem die sodann das in die Poren eingedrungene Imprägnierflüssigen
Komponenten das mit Anthrazenöl zusam- mittel polymerisiert und danach die Verkokung des
mengeschmolzene Pech und das freies Furfurol ent- 65 polymerisieren Stoffes mittels Kalzination durchgehaltende
Phenol-Furanharz sind. Die festen Kompo- führt.
nenlen bestehen aus Graphitpulver und aus einem Zwecks Zubereitung des Imprägniermittels wird
ι Uirtekatalysator. von den heterozyklischen Verbindungen mit Furan-
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gerüst vorteilhaft wasserfreies Furfurol oder Furfuryl- Portionen 20 Volumprozent konzentrierte Thosphoralkohol
zuerst mit Anthrazenöl-Stabilisator ver- säure beizumengen. Die zur Imprägnierung vorbereimischt,
sodann wird unter stetem Rühren in kleinen teten, abgestaubten, trockenen Stücke sind danach in
Portionen Phosphorsäure als Polymerisaüonsaktiva- das hermetisch abschließbare Impragnierungsgefaß
tor beigemengt. Das auf diese Weise zubereitete Im- 5 einzusetzen, in dem 2 Stunden lang ein Vakuum von
prägniermittel ist vorteilhaft sofort anzuwenden. Der 10 bis 50 mm Hg erzeugt wird. Mit Hilfe des Vaku-Vermischungs-
und Imprägnierungsvorgang wird ums wird die Ansaugung des Imprägniermitteis
zwecks Verhütung des schnellen Beginns der Po- durchgeführt, wonach das System unter 15 Atm.
lymerispt:onsreaktion höchstens bei 80° C, vorteil- Druck gesetzt wird. Nach einer Druckbehandlung
hat": uri , 20° C durchgeführt. Der Imprägnierungs- io von 1 bis 2 Stunden wird der Druck aufgehoben, und
Vorgang wird ferne·- bei atmosphärischem Druck die imprägnierten Stücke werden aus dem Gefäß her-
oder mittels der Vakuum- und/oder Überdruckme- ausgehoben. Vorteilhaft ist die Wärmebehandlung
thode durchgeführt. Der angewendete Überdruck be- der Stücke innerhalb von 2 Stunden zu beginnen. Für
trägt, um die Ingangsetzung der Polymerisationsreak- die Polymerisationswärmebehandlung werden die
tionen zu vermeiden, höchstens 30 Atm. Die Impräg- 15 Stücke in einen Ofen gesetzt, in dem die Temperatur
nicrungsdauer ist je nach der Größe der zu impräg- im Laufe von 10 Stunden stufenweise auf 200J C ernierenden
Stücke und der Höhe des anzuwendenden höhi wird. Danach werden die Stücke in inerter At-Vakuums
bzw. des Überdruckes mit Ü,5 bis 5 Stun- mosphäre in der Weise geh./.nnt. daß die Brenntemden
vorgesehen. Nach Beendigung d.r Imprägnie- peratur auf 1000 bis 1100 C uhöht und diese Endrung
wird das imprägnierte Stück bei 80 bis 250' C 20 temperatur 5 Stunden lang gehalten wird. Bei Alumieiner
Polymerisationswärmebehandlung, und sodann niumelektrolysieröfen werden die Pc'ymerisationsin
neutraler oder reduzierender Atmosphäre einem wärmebehandlung und das Brennen bei der Anhei-Brennen
von 300 bis 1500 C unterworfen. Die Po- zung des Ofens durchgeführt,
lymerisationswärmebehandlung wird, um Verluste an
lymerisationswärmebehandlung wird, um Verluste an
Imprägniermitteln zu vermeiden, vorteilhaft unmit- as Beispiel 2
telbar nach der Imprägnierung begonnen.
telbar nach der Imprägnierung begonnen.
Zwecks Verklebung der Kohlen-, Graphit- oder Dieses ist eine Variante des im Beispiel 1 um-Keramikstoffe
miteinander oder mit Metallen wird schriebenen Verfahrens, bei welcher das Imprägnierzuerst
ein Klebemittel zubereitet, sodann werden die mittel aus 80 Volumprozent Furfurylalkohol, 15 Vozu
verbindenden Flächen mit demselben in einer 30 lumprozent Anthrazenöl und 5 Volumprozent Phos-Schicht
von vorteilhaft 0,5 bis 5 mm bestrichen und phorsäure zusammengesetzt ist.
fest zusammengepreßt. Zwecks Zubereitung des Klebemittels wird von den heterozyklischen Verbindun- Beispiel 3
gen mit Furangerüst vorteilhaft wasserfreier Furfurylalkohol mit Anthrazenöl-Stabilisator vermischt und 35 Zwecks Erzeugung des Klebemittels wird zuerst dann unter stetem Rühren in kleinen Portionen Furfurylalkoholharz zubereitet, dem Füllstoff und Phosphorsäure oder Titanäthylester beigemengt. Bortrioxyd beigemengt werden. Das Furfurylalkohol-Dem so erzeugten Harz mit Furangcrüst werden der harz wird nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Füllstoff und das Bortrioxyd bzw. Borsäure beige- Imprägniermittel-Erzeugungsverfahren zubereitet mengt. 40 und in einem 45 Gewichtsprozent der Gesamtmenge
fest zusammengepreßt. Zwecks Zubereitung des Klebemittels wird von den heterozyklischen Verbindun- Beispiel 3
gen mit Furangerüst vorteilhaft wasserfreier Furfurylalkohol mit Anthrazenöl-Stabilisator vermischt und 35 Zwecks Erzeugung des Klebemittels wird zuerst dann unter stetem Rühren in kleinen Portionen Furfurylalkoholharz zubereitet, dem Füllstoff und Phosphorsäure oder Titanäthylester beigemengt. Bortrioxyd beigemengt werden. Das Furfurylalkohol-Dem so erzeugten Harz mit Furangcrüst werden der harz wird nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Füllstoff und das Bortrioxyd bzw. Borsäure beige- Imprägniermittel-Erzeugungsverfahren zubereitet mengt. 40 und in einem 45 Gewichtsprozent der Gesamtmenge
Es vird vorgeschlagen die Erfindung auf den fol- des Klebemittelgemisches entsprechenden Anteil angenden
Gebieten anzuwenden: gewendet, während der Füllstoff aus dem gleich pro-
Mit Graphit- oder Kohleelektroden arbeitende portionierten Gemisch von 43 Gewichtsprozent durch
Lichtbogenofen, die z. B. zur Erzeugung von Stahl, ein Sieb von 0.5 mm Maschenweite durchfallendem
Ferrolegierungen, Korund, Karbid, Silizium und zum 45 Flammruß, der bis zu 4O°/o eine Korngröße von
Lichtbogenschmelzen sonstiger Stoffe oder zur elek- 0.6 mm hat. und von Pudergraphit zusammengesetzt
trothei mischen Reduktion derselben verwendet wer- wird. Diesem Gemisch werden 12 Gewichtsprozent
den, ferner bei der Ausfütterung von wäßrigen und B2O3 von höchstens 0,060 mm Korngröße beige-Schmelzelektrolysierzellen
zur Gestaltung der Anode mengt. Die so vorbereiteten Komponenten werden in
und Kathode, z. B. für die Erzeugung von Chlor, 50 einer Mischeinrichtung so lange vermischt, bis sich
Chlorat, Natrium, Aluminium, Magnesium mittels der Füllstotf vollkommen gleichmäßig im Harz verElektrolyse,
teilt. Das derart erzeugte breiartige Klebemittel wird
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung bei der bei Zimmertemperatur in einer Dicke von 0,5 bis
Kathodengestaltung von Aluminiumschmelzelektro- 3 mm auf iie zu verklebenden Flächen der zu verbin-
lysicrzellen sowie bei der Gestaltung von vorge- 55 denden Stücke aufgetragen, wonach die Flächen
brannten Anoden für derartige Zellen, ferner bei der dicht aneinander gepaßt werden. Danach wird die
Ausführung von graphitgefütterten Anlagen für die Klebeverbindung der im Beispiel 1 umschriebenen
chemische Industrie sowie von Rohrleitungen, Venti- Polymerisationswärmebehandlung unterworfen,
len, Armaturen aus Graphit sowie von Schmelz- und „ . .
Wärmeöfen mit Graphitstab. 60 Beispiel 4
Dieses ist eine Alternative des im Beispiel 3 be-
Beispiel 1 schriebenen Verfahrens, bei welcher als Füllstoff des
Klebemittels entweder Al2O3 oder CaO oder MgO
Zwecks Zuberei'jng des Imprägniermittels ist bei angewendet wird.
Zimmertemperatur 65 Volumprozent Furfurol von 65 _,..,.
höchstens 2 ·/, Wassergehalt in einem Stahlgefäß mit Beispiels
Volumprozent Anthrazenöl-Stabilisator zu vermi- Es wird wie in Beispiel 3 vorgegangen, mit dem
scnen, soüann — ^1 stetem Rühren — in kleinen Unterschied, daß das Klebemittel aus 50 Gewichts-
7 8
prozent Furfurolharz, 45 Gewichtsprozent Pudergra- Die mittels der Erfindung erzielten Ergebnisse sind
phit und 5 Gewichtsprozent B2O3 besteht. folgende.
„ . . . , Nach der erfindungsgemäßen Imprägnierung und
Beispiel ο dem darauffolgenden Brennen von Graphit- und
Es wird wie in Beispiel 3 vorgegangen, mit dem 5 Kohle-Formstücken nimmt deren elektrischer WiderUnterschied,
daß das Klebemittel aus 40 Gewichts- stand je nach der ursprünglichen Kohlenqualität um
prozent Furfurolharz, 55 Gewichtsprozent aus einer 15 bis 20% ab, während die Druckfestigkeit derselder
Gruppen TiC, B4C, BN, TiB2 und 5 Gewichtspro- ben sich um 50 bis 100% erhöht. Die in die Poren
zent B2O3 besteht. eingetragene Kohle verlängert wegen ihrer höheren
. ίο chemischen Widerstandsfähigkeit die Lebensdauer der
Beispiel/ aus Graphit- und Kohlc-Formstücken gebildeten Fut-
Die vorgebrannten Kohleausfütterungselemente terstoffe. Ähnlich wird durch die Imprägnierung von
der Blockanoden-Schmelzelektrolysierzellen werden keramischen Stoffen deren Festigkeit und deren
mittels des im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens Widerstandsfähigkeit einzelnen aggressiven Schmelimprägniert,
danach die aneinanderzupassenden 15 zen gegenüber erhöht. Bei der Verklebung der
Flächen nach dem im Beispiel 3 angegebenen Ver- Kohle-, Graphit- oder Keramikstoffe mittels des erfahren
beim Einbau zusammengeklebt. Das Herdfut- findungsgemäßen Klebemittels erreicht bzw. überter
wird in der Weise gestaltet, daß die aneinander- trifft häufig die Festigkeit der Klebeverbindung die
gepaßten Fütterungselemente so angeordnet werden, Festigkeitseigenschaften der Formstücke. In der
daß deren Fertigungs-Preßrichtung mit der Strom- ao Fertigungs-Preßrichtung der Formstücke ist die elekrichtung
übereinstimmt oder von derselben um hoch- trische Leitfähigkeit um 15 bis 30%, ihre Druckstens
20° abweicht. Die Innenfläche der Wärmeiso- festigkeit um 5 bis 15%, ihre Biegefestigkeit um
lationsfütterung wird ebenfalls nach dem im Bei- 10 bis 15% höher als in der hierzu senkrechspiel
3 bezeichneten Verfahren an die Kohleausfütte- ten Richtung. Die erfindungsgemäße Verklebung
rung angeklebt. Die Kathodenschiene und der nega- 25 erfüllt die Bedingung, daß z. B. in den bei der Alumitive
Kohlenblock sind derart zu gestalten, daß der niumschmelzelektrolyse angewendeten negativen
Hohlraum im negativen Kohlenblock um 2 mm grö- Kohlen die Stromrichtung mit der Fertigungs-Preßßer
ist als die Abmessung der Kathodenschiene. Die richtung übereinstimmt oder davon höchstens in ge-Kathodenschiene
wird nach dem im Beispiel 3 be- ringem Maße abweicht, was bisher die großbetriebstimmten Verfahren in die Hohlräume der negativen 30 liehe Erzeugung der negativen Kohlen nicht ermög-Kohle
geklebt. Die innere Ziegelreihe der Wärmeiso- lichte. Dies gewährleistet die schon erwähnte weitere
lationsfütterung wird nach dem im Beispiel 1 angege- Verminderung des Widerstandes und eine Erhöhung
benen Verfahren ebenfalls imprägniert. Die Hohl- der Festigkeit. Bei Aluminiumschmelzelektrolysen
räume der Anodenblockkohlen und die darin einzu- beseitigt die Verklebung die Ausbildung der aus
passenden Stromleiter werden in ähnlicher Weise 35 Kohlenstoff von geringer chemischer und physikaliausgebildet,
wie die negativen Kohlen und die Ka- scher Widerstandsfähigkeit gestampften Fugen. Mil
thodenschienen. Die Verklebung wird nach dem im geringen Kosten und mit besserem elektrischem Kon-Beispiel
3 angegebenen Verfahren durchgeführt. Die takt kann die Einbettung metallischer Stromleiter in
Anodenblockkohlen werden nach dem im Beispiel 1 Elektroden aus Kohle oder Graphit durchgeführt
umschriebenen Verfahren imprägniert. Nach Abnut- 40 werden, wodurch auch der Querschnitt der Elektrozung
der Anodenkohlen im üblichen Ausmaß werden denstromleiter vergrößert werden kann. Durch der
deren abnehmende Flächen abgearbeitet, und an Ersatz der abgenutzten Elektroden mit den erfindiese
Flächen werden die zum Ersatz vorgesehenen dungsgemäßen Mitteln werden eine Ersparnis ar
Blockkohlen nach dem im Beispiel 3 angeführten Elektrodenstoff und an Arbeitsstunden sowie eir
Verfahren angeklebt. 45 besserer elektrischer Kontakt gesichert Zs verlänger
Nach der Kathodengestaltung werden die Elektro- sich letzten Endes die Lebensdauer der Einrichten
lysierörett nach dem in den im Beispiel 1 und3 be- gen erheblich, z.B. bei der Aluminiumschmelzelek
schriebenen Verfahren einer Polymerisations- und trolyse, wobei sich auch die Venmretaqpttg des er
einer Brenn-Wännebehandlung unterworfen. zeugten Aluminiums vermindert.
Claims (1)
1. Furfurol oder Furfurylalkohol und Phos- sen Körpern eingebaut bzw. in dieselben eingebettet,
phorsäure enthaltendes verkohlbares Klebemittel 5 Zum Beispiel wird bei Elektroden nur der den hohen
bzw. Imprägniermittel für Graphit- und Kohle- Temperatureinwirkungen und den chemischen Kürkörper,
dadurch gekennzeichnet, daß rosionswirkungen ausgesetzte Elektrodenteil aus
es aus 60 bis 90 Volumprozent Furfurol oder Graphit- oder Kohleformstücken gefertigt, an welche
Furfurylalkohol, 5 bis 20 Volumprozent Anthra- metallische Stromleiter angeschlossen werden. Zu
cenöl, 2 bis 25 Volumprozent Phosphorsäure io diesem Zweck wird in den Formstücken aus Kohle
und/oder 5 bis 35 Volumprozent Titanäthylester ein Hohlraum gebildet und der darin eingesetzte
besteht. Stromleiter mit Kohlenstoffstampfmasse umgeben,
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HUKO002054 | 1966-11-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1671167A1 DE1671167A1 (de) | 1971-12-30 |
DE1671167B2 true DE1671167B2 (de) | 1973-05-24 |
DE1671167C3 DE1671167C3 (de) | 1974-01-03 |
Family
ID=10997857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1671167A Expired DE1671167C3 (de) | 1966-11-26 | 1967-11-27 | Furfurol oder Furfurylalkohol und Phosphorsäure enthaltendes vexkohlbares Klebemittel bzw. Imprägniermittel für Graphit- und Kohlekörper |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1671167C3 (de) |
FR (1) | FR1565374A (de) |
-
1967
- 1967-11-24 FR FR1565374D patent/FR1565374A/fr not_active Expired
- 1967-11-27 DE DE1671167A patent/DE1671167C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1565374A (de) | 1969-05-02 |
DE1671167C3 (de) | 1974-01-03 |
DE1671167A1 (de) | 1971-12-30 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |