DE1671167C3 - Furfurol oder Furfurylalkohol und Phosphorsäure enthaltendes vexkohlbares Klebemittel bzw. Imprägniermittel für Graphit- und Kohlekörper - Google Patents

Description

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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. Gleichwohl 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 Qualitätsschwankungen der Formteln ausgefüllt sind, bevor die Imprägnierung in das körper, insbesondere von Kathodenblöcken vermie-Innere 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 verzösung 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 gen des Imprägnierungsmittels unter Anwendung ho- die Zersetzung derselben verzögert, wobei der Zuhen Drucks bewirkt wird, wobei dieses Verfahren satzstoff es ermöglicht, daß die Kohlenstoffkompomehrfach 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.
Polymerisation des Imprägnierungsmittels durchzu- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher führen. Bei der Trocknung und bei der Wärmebe- ein Furfurol oder Furfurylalkohol und Phosphorhandlung müssen bestimmte Temperaturen und Zei- säure enthaltendes verkohlbares Klebemittel bzw. ten sehr genau eingehalten werden. Das Verfahren ist 20 Imprägniermittel für Graphit- und Kohlekörper, das daher kostspielig und verwickelt. Durch einfaches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus 60 bis 90 Vo-Eintauchen in das vorgenannte Imprägnierungsmittel lumprozent Furfurol oder Furfurylalkohol, 5 bis 20 kann keine befriedigende Imprägnierung erhalten Volumprozent Anthracenöl, 2 bis 25 Volumprozent werden. Auch gelingt es trotz Anwendung von Druck Phosphorsäure und/oder 5 bis 35 Volumprozent Tinicht, alle Poren gleichmäßig mit dem Imprägnie- 25 tanäthylester besteht,
rungsmittel zu füllen. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs-

Auch die britische Patentschrift 929 464 betrifft gemäßen Klebemittels bzw. Imprägniermittels ist dadas Imprägnieren 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 Voder teilweise in einem polymerisierten Zustand vor- 30 lumprozent Furfurol oder Furfurylalkohol, 5 bis 20 liegen 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 Tieine Erhitzung der Formstücke um 1000° C. Zweck tanätnylester und weiterhin aus 1 bis 15Gewichtsprodieses Verfahrens ist die Erhöhung des Widerstandes zent Bortrioxid und/oder Borsäure und als Rest aus der äußeren Schicht des Kohlekörpers gegen oxyda- Ί5 Füllstoffen, wie TiC-, TiB₂-, SiC-, B₄C-, BN-, MgO-, tive Einwirkungen. CaC₂-, Al₂O.,-Verbindungen bzw. entweder Kohlen-

Die britische Patentschrift 746 516 beschreibt ein pulver oder Pudergraphit oder einem Gemisch dieser

wärmehärtbares 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 rechterhaitung 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 6O⁰C 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 Lichtbogenöfen in der Weise angewendet

stigkeit und elektrische Leitfähigkeit behält. 50 werden, daß die Graphit-, Kohle- und Keramik-

Die deutsche Auslegeschrift 1 104 880 beschreibt Futterungsformstücke nach erfolgtem Einbau wähdie Herstellung von Kohle- und Graphitverbindun- rend 2 bis 10 Stunden einer Polymerisationswärmegen mittels eines härtbaren und verkokbaren Kitts, behandlung von 80 bis 250° C und darauf einem der sich während der Erhitzung und seiner Verko- Brennen bei 300 bis 1500⁰C unterworfen werden, kung etwas ausdehnt und nicht schrumpft. Der Kitt 55 Die Imprägnierung der Kohle- und/oder Graphitaussoll 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 1500⁰C unterworfen mamid bzw. dessen N-AIkyl-Derivate. Das Klebemit- wird. Es werden also die Formstücke imprägniert, tel besteht 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 polymerisierten Stoffes mittels Kalzination durchgehaltende Phenol-Furanharz sind. Die festen Kompo- führt.

nenten bestehen aus Graphitpulver und aus einem Zwecks Zubereitung des Imprägniermittels wird

Härtekatalysator. von den heterozyklischen Verbindungen mit Furan-

gerüst vorteilhaft wasserfreies Furfurol oder Furfurylalkohol zuerst mit Anthrazenöl-Stabilisator vermischt, sodann wird unter stetem Rühren in kleinen Portionen Phosphorsäure als Polymerisationsaktivator beigemengt. Das auf diese Weise zubereitete Imprägniermittel ist vorteilhaft sofort anzuwenden. Der Vermischungs- und Imprägnierungsvorgang wird zwecks Verhütung des schnellen Beginns der Polymerisationsreaktion höchstens bei 80° C, vorteilhaft unter 20° C durchgeführt. Der Imprägnierungs-Vorgang wird ferner bei atmosphärischem Druck oder mittels der Vakuum- und/oder Überdruckmethode durchgeführt. Der angewendete Überdruck beträgt, um die Ingangsetzung der Polymerisationsreaktionen zu vermeiden, höchstens 30 Atm. Die Imprägnierungsdauer ist je nach der Größe der zu imprägnierenden Stücke und der Höhe des anzuwendenden Vakuums bzw. des Überdruckes mit 0,5 bis 5 Stunden vorgesehen. Nach Beendigung der Imprägnierung wird das imprägnierte Stück bei 80 bis 250° C ao einer Polymerisationswärmebehandlung, und sodann in neutraler oder reduzierender Atmosphäre einem Brennen von 300 bis 1500 C unterworfen. Die Polymerisationswärmebehandlung wird, um Verluste an Imprägniermitteln zu vermeiden, vorteilhaft unmit- »5 telbar nach der Imprägnierung begonnen.

Zwecks Verklebung der Kohlen-, Graphit- oder Keramikstoffe miteinander oder mit Metallen wird zuerst ein Klebemittel zubereitet, sodann werden die zu verbindenden Flächen mit demselben in einer Schicht von vorteilhaft 0,5 bis 5 mm bestrichen und. fest zusammengepreßt. Zwecks Zubereitung des Klebemittels wird von den heterozyklischen Verbindungen mit Furangerüst vorteilhaft wasserfreier Furfurylalkohol mit Anthrazenöl-Stabilisator vermischt und dann unter stetem Rühren in kleinen Portionen Phosphorsäure oder Titanäthylester beigemengt. Dem so erzeugten Harz mit Furangerüst werden der Füllstoff und das Bortrioxyd bzw. Borsäure beigemengt.

Es wird vorgeschlagen die Erfindung auf den folgenden Gebieten anzuwenden:

Mit Graphit- oder Kohleelektroden arbeitende Lichtbogenofen, die z.B. zur Erzeugung von Stahl, Ferrolegierungen, Korund, Karbid, Silizium und zum Lichtbogeiischmelzen sonstiger Stoffe oder zur elektrothermischen Reduktion derselben verwendet werden, ferner bei der Ausfütterung von wäßrigen und Schmelzelektrolysierzellen zur Gestaltung der Anode und Kathode, z.B. für die Erzeugung von Chlor, Chlorat, Natrium, Aluminium, Magnesium mittels Elektrolyse.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung bei der Kathodengestaltung von Aluminiumschmelzelektrolysierzellen sowie bei der Gestaltung von vorgebrannten Anoden für derartige Zellen, ferner bei der Ausführung von graphitgefütterten Anlagen für die chemische Industrie sowie von Rohrleitungen, Ventilen, Armaturen aus Graphit sowie von Schmelz- und Wärmeöfen mit Graphitstab.

Beispiel 1

Zwecks Zubereitung des Imprägniermittels ist bei Zimmertemperatur 65 Volumprozent Furfurol von höchstens 2«/o Wassergehalt in einem Stahlgefäß mit 15 Volumprozent Anthrazenöl-Stabilisator zu vermischen, sodann — unter stetem Rühren — in kleinen Portionen 20 Volumprozent konzentrierte Phosphorsäure beizumengen. Die zur Imprägnierung vorbereiteten abgestaubten, trockenen Stücke sind danach in das hermetisch abschließbare Imprägnierungsgefäß einzusetzen, in dem 2 Stunden lang ein Vakuum von 10 bis 50 mm Hg erzeugt wird. Mit Hilfe des Vakuums wird die Ansaugung des Imprägniermittels durchgeführt, wonach das System unier 15 Atm. Druck gesetzt wird. Nach einer Druckbehandlung von 1 bis 2 Stunden wird der Druck aufgehoben, und die imprägnierten Stücke werden aus dem Gefäß herausgehoben. Vorteilhaft ist die Wärmebehandlung der Stücke innerhalb von 2 Stunden zu beginnen. Für die Polymerisationswärmebehandlung werden die Stücke in einen Ofen gesetzt, in dem die Temperatur im Laufe von 10 Stunden stufenweise auf 200° C erhöh** wird. Danach werden die Stücke in inerter Atmosphäre in der Weise gebrannt, daß die Brenntemperatur auf 1000 bis 1100^c C erhöht und diese Endtemperatur 5 Stunden lang gehalten wird. Bei Aluminiümelektrolysieröfen werden die Polymerisationswärmebehandlung und das Brennen bei der Anheizung des Ofens durchgeführt.

Beispiel 2

Dieses ist eine Variante des im Beispiel 1 umschriebenen Verfahrens, bei welcher das Imprägniermittel aus 80 Volumprozent Furfurylalkohol, 15 Volumprozent Anthrazenöl und 5 Volumprozent Phosphorsäure zusammengesetzt ist.

Beispiel 3

Zwecks Erzeugung des Klebemittels wird zuerst Furfurylalkoholharz zubereitet, dem Füllstoff und Bortrioxyd beigemengt werden. Das Furfurylalkoholharz wird nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Imprägniermittel-Erzeugungsverfahren zubereitet und in einem 45 Gewichtsprozent der Gesamtmenge des Klebemittelgemisches entsprechenden Anteil angewendet, während der Füllstoff aus dem gleich proportionierten Gemisch von 43 Gewichtsprozent durch ein Sieb von 0,5 mm Maschenweite durchfallendem Flammruß, der bis zu 40% eine Korngröße von 0,6 mm hat, und von Pudergraphit zusammengesetzt wird. Diesem Gemisch werden 12 Gewichtsprozent B₂O₃ von höchstens 0,060 mm Korngröße beigemengt. Die so vorbereiteten Komponenten werden in einer Mischeinrichtung so lange vermischt, bis sich der Füllstoff vollkommen gleichmäßig im Harz verteilt. Das derart erzeugte breiartige Klebemittel Avird bei Zimmertemperatur in einer Dicke von 0,5 bis 3 mm auf die zu verklebenden Flächen der zu verbindenden Stücke aufgetragen, wonach die Flächen dicht aneinander gepaßt werden. Danach wird die Klebeverbindung der im Beispiel 1 umschriebenen Polymerisationswärmebehandlung unterworfen.

Beispiel 4

Dieses ist eine Alternative des im Beispiel 3 beschriebenen Verfahrens, bei welcher als Füllstoff des Klebemittels entweder Al₂O₃ oder CaO oder MgO angewendet wird.

Beispiel 5

Es wird wie in Beispiel 3 vergegangen, mit dem Unterschied, daß das Klebemittel aus 50 Gewichts-

Prozent Furfurolharz, 45 Gewichtsprozent Pudergra- Die mittels der Erfindung erzielten Ergebnisse sind

ohit und 5 Gewichtsprozent Β.,Ο., besteht. folgende. . _

pnuuna 3«jLwiL..u._F , ., Nach der erfindungsgemäßen Imprägnierung und

Beispiel 6 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 Kohl en qua .tat um DiS Furfurolhara 55 Gewichtsprozent aus einer 15 bis 20% ab, während die Druckfestigkeit der.elder G uDDen TiC B C BN, TiB, und 5 Gewichtspro- ben sieh um 50 bis 100·/. erhöht. Die .n die Poren der Oruppen ι iu, B₄^, m ₂ eingetragene Kohle verlängert wegen ihrer höheren zent B₂U., Bestem. ^ _chemiscl,_p„ Widerstandsfähigkeit die Lebensdauer der B e i s ρi e 1 7 aus Graphit- und Kohle-Formstücken gebildeten Fut-Die voreebrannlen Kohleausfütterungselemente terstoffe. Ähnlich wird durch die Imprägnierung von der Blockanoden Sc^melzelektrolysierzellen werden keramischen Stoffen deren Festigkeit und deren mi tek des im SeispS beschriebenen Verfahrens Widerstandsfähigkeit einzelnen aggressiven Schmel-Sräeniert danach die aneinanderzupassenden .5 zen gegenüber erhöht. Bei der Verklebung der imprägniert «anaen ° _aneeeebenen Ver- Kohle-, Graphit- oder Keramikstoffe mittels des erf^aiⁿ T J.b?S Hdft lß Klbittl iht bzw über

_aneeeebenen Ver Kohle, Graphit oder Kera

inbeim EinbTu J—gk.eb?S Herdfut- findungsgemlßen Klebemittels erreicht bzw. über-

e? wird Tde Weise gestaltet⁸ daß die aneinander- trifft häufig die Festigkeit der Klebeverbindung die

faßten FütienLselemente so angeordnet werden, Festigkeitseigenschaften der Formstücke In der daß d™FeSnR-Preßrichtung mit der Strom- *o Ferligungs-Preßrichtung der Formstücke ist die elek-

daß deren berngungs raü A_{selben um höc}h- Irische Leitfähigkeit um 15 bis 3O«/o, llire Druck-

SS^^ÄeiSÄÄZi«.«,. festigkeit um 5* bis 15"/o, ihre Biegefestigkeit um stens 20 abweicnt. lml i". _{15 höh} ^_{5 m der hierzu} senktech-

StSÄ " SeäusfüUe- ten Richtung. Die erfindungsgemäße Verklebung

spiel 3 bezeichneten vend. _{erfüHt die Bedingungi daß z}. _B. in den bei der Alumi-

S^iSSSoc ^sind derart^ zu geL.ten, daß der niumschmelzelektrolyse angewendeten negativen

Hohiaumim negativen Kohlenblock um 2 mm grö- Kohlen die Stromrichtung mit der Ferügungs-Preß-

ßer ist ah dTe Abmessung der Kathodenschiene. Die richtung übereinstimmt oder davon höchstens in ge-

ßer ist als die Aomessu y Beispiel 3 be- ringem Maße abweicht, was bisher die groBbetnebs^mtnⁿVer ähr^ in die Hohlräume dernegaüven 30 lich'e Erzeugung der negativen Kohlen nicht ermög-

KhE eeklebt Dte innere Ziegelreihe der Wärmeiso- lichte. Dies gewährleistet die schon erwähnte weitere

Kohle geklebt. Die innere g. Verminderung des Widerstandes und eine Erhöhung

lat-onsfutterung w,rd nach dem im ρ ^ ^ ^ _B&. _{Aluminiumschme},_ZEiektrolysen

benen Jerfahr^ e^k imprag ^ ^ _{Verklebu die Ausbi]dung der aus}

nagende" siÄS^«S in ähnlicher Weise 35 Kohlenstoff von geringer chemischer und physika^i-

SSidctiS Se negativen Kohlen und die Ka- scher Widerstandsfähigkeit gestampften Fugen. Mit

ausgebildet wie cc ^c£ . _{d h dem} . geringen Kosten und mit besserem elektrischem Kon-

y^iZZ^™*^ ^durchi^eführt- ^{Die takl kann dic Einbettung meta}"^isc\^{er 5}T^rZ

hlen werden nach dem im Beispiel 1 Elektroden aus Kohle oder Graphit durchgeführt

frietenen Verfahren imprägniert. Nach Abnut- ₄o werden, wodurch auch der Querschnitt der Elekto-

^ Anodenkohlen im üblichen Ausmaß werden denstromleiter vergrößert werden kann. Durch den

abiehmendf Flächen abgearbeitet, und an Ersatz der abgenutzten Elektroden imt den erfin-

ίAT Rächen werden die zum Ersatz vorgesehenen dungsgemäßen Mitteln werden eine Ersparnis an

Ri n Sn nach dem im Beispiel 3 angeführten Elektrodenstoff und an Arbeitsstunden sowie ein

Blockkohlen nachdem P S ^^ _{elektrjscher Kontafct gesichert Es} verlängert

τ? ιΓα.γ Kathodenßestaltung werden die Elektro- sich leUten Endes die Lebensdauer der Einrichtunsieröfen nach dem in den im Beispiel 1 und3 be- gen erheblich, z.B. bei der Aluminiumschmebclekbeiei Verfahren einer Polymerisations- und trolyse, wobei sich auch die Verunreinigung des ernenn-Wärmebehandlung unterworfen, zeugten Aluminiums vermindert.

Claims (2)

1 2 den Wärmedehnungskoeffizienten der Graphit- oder Patentansprüche· ' Kohlekörper mehrfach überschreitenden Wärmedeh nungskoeffizienten haben, z.B. Metalle, neben die-

1. Furfurol oder Furfurylalkohol und Phos- sen Körpern eingebaut bzw. in dieselben eingebettet, phorsäure enthaltendes v^rkohlbares Klebemitte! 5 Zum Beispiel wird bei Elektroden nur der den hohen bzw. Imprägniermittel für Graphit- und Kohle- Temperatureinwirkungen und den chemischen Kor-, körper, 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 dann eingesetzte besteht. Stromleiter mit Kohlenstoffstampfmasse umgeben,

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 eingebettet werwie TiC-. TiB.,-, SiC-, B₄C-, BNs MgO-, CaO-, den.

ΑΙ,,Ο.,-Verbindungen bzw. entweder Kohlenpul- Infolge der großen Abmessungen und der komnli-

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 Aluminiumelektrolysieralkohol 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 kann gesichert werden, daß die Stromrichtung in der chemische Einwirkungen mit vorgebrannten Form- Stromleiter-Kathodenfütterung im Laufe des Betriestücken, z. B. Platten, aus Kohle oder Graphit ausge- bes mil der Preßrichtung des Kohleblocks übereinfüttert sind. Formstücke aus Graphit und aus Kohle' stimmt. Die Festigkeit, der spezifische elektrische werden auch weitverbreitet als Elektroden ange- Widerstand und die Neigung zur blättrigen Abtrenwandt, z.B. in Schmelzelektrolysierzellen und in 4° nung der Graphit- oder Kohleformstücke sind näm-Lichtbogenöfen. lieh in der Preßrichtung bedeutend stärker als senk-

An diese Formstücke werden vor ^llem zwei An- recht hierzu. Zweckmäßig wird die Ausfütterung aus forderungen gestellt. 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 längs 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 gewis- sehe Kontaktwiderstand der Berührungsflächen mögsen Fällen, z. 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 ge Wenn 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 Ausfütterung gegenüber mechani- 55 Als Imprägniermittel wird allgemein Pech verwendet, sehen Einwirkungen entsprechend. Bei Anlagen, die Dieses hat den Nachteil, daß die Imprägnierungsbei holier 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, 6° es den Nachteil, daß die Formstücke vor der Imprägz. B. bei Aluminiumschmelzelektrolysierzellen, kön- nierung vorzuwärmen sind.

nen 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 Be- phitkörpern gegen Hitze und Chemikalien dadurch triebstemperaturschwankungen, der periodische Be- 65 erreicht werden, daß bekannte Imprägnierungsmittel trieb, bzw. die ungleichmäßige Temperaturverteilung wie Pech und Goudron durch Zusatz von Furanverin der Ausfütterung schädliche mechanische Einwir- bindungen verbessert werden, die als Lösungsmittel kungen hervorrufen. Oft werden Stoffe, welche einen des schwer lösbaren Pechs dienen. Die Verfahrens-