DE2459576B2 - Verfahren und vorrichtung zum graphitieren von kohlenstoffkoerpern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum graphitieren von kohlenstoffkoerpern

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DE2459576B2 DE19742459576 DE2459576A DE2459576B2 DE 2459576 B2 DE2459576 B2 DE 2459576B2 DE 19742459576 DE19742459576 DE 19742459576 DE 2459576 A DE2459576 A DE 2459576A DE 2459576 B2 DE2459576 B2 DE 2459576B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Graphitieren von Kohlenstoffkörpern in einem Tunnelofen, wobei die Kohlenstoffkörper im Gegenstrom zu heißem Inertgas vorgewärmt, in einer mit einer elektrischen Heizeinrichtung versehenen Zone auf eine Temperatur oberhalb von 2200° C erhitzt und in einer
1S Kühlzone auf eine Temperatur unterhalb von 500° C gekühlt werden und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Die auf eine Erfindung Achesons zurückgehenden diskontinuierlich betriebenen Öfen zur Graphitierung von Kohlenstoffkörpern bestehen im wesentlichen aus zwei in die Stirnwände des Ofens eingelassenen Graphitelektroden, zwischen denen die zu graphitierenden Körper zusammen mit körnigem Resistor- und Widerstandsmaterial aufgeschichtet sind. Zum Aufheizen der Kohlenstoffkörper werden die über den Ofeninhalt kurzgeschlossenen Graphitelektroden mit einer Siromversorgungseinrichtung elektrisch verbunden, wobei die entstehende Joule'sche Wärme einen Anstieg der Ofentemperatur auf 2200 bis etwa 3000° C bewirkt. Je nach der Ofengröße betragen die Aufheizperiode etwa 1 bis 3 Tage und die sich anschließende Abkühlungsperiode etwa 5 bis 12 Tage.
Ein wesentlicher Nachteil des Acheson-Verfahrens ist die periodische, den Materialfluß erschwerende Fahrweise der Öfen sowie der für das Zustellen und Ausräumen der Öfen erforderliche große technische Aufwand. Für die großen Mengen an Resistor- und Isoliermaterial sind besondere Transport-, Klassier- und Reinigungseinrichtungen erforderlich, und die Kohlenstoffkörper sind zur Vermeidung einer nachteiligen Widerstandsstreuung mit großer Sorgfalt aufzuschichten, ohne daß örtliche Widerstandsschwan kungen und dadurch bedingte beim Aufheizer
+5 entstehende und die Qualität der Graphitkörper be einträchtigende Temperaturspitzen völlig ausgeschlossen werden können. Schließlich ist der ther mische Wirkungsgrad des Acheson-Verfahrens ver hältnismäßig klein, da außer den Kohlenstoffkörperr jeweils eine große Menge Resistormaterial auf du Graphitierungstemperatur aufgeheizt wird und di< aufgewendete Wärmeenergie nicht oder nur zu einen kleinen Teil zurückgewonnen werden kann. Weiten Nachteile des Verfahrens sind die schwierige Erfas sung und Ableitung der beim Graphitieren entstehen den schädlichen Gase, wie z. B. Schwefeldioxid un( Kohlenmonoxid, sowie das Anhaften von Resistor material an den Graphitkörpern, das durch Schleife! oder andere mechanische Verfahren entfernt werdei muß.
Es ist vorgeschlagen worden, die Graphitieruiij kontinuierlich durchzuführen, wobei die Kohlenstoff körper stetig durch einen mit einer geeigneten Heiz einrichtung versehenen Ofen bewegt werden und dii erforderliche Energie indirekt durch Wärmestrahlun; oder durch induktive Koppelung auf die Körper über tragen wird. Nach der US-Patentschrift 1 884600 ent hält ein Graphiticrungsoftn mit induktiver Hcizuiv
eine Vorwärmzone, eine Graphitierungszone, in der eine oder mehrere Induktionsspulen angeordnet sind, und eine Kühizone. Ein Graphitierungsverfahren mit indirekter Widerstandsbeheizung offenbart die japanische Auslegeschrift 53882/64, nach der Kohlenstoffkörper im Gegenstrom zu einem Inertgas durch ein durch direkte Widerstandsheizung auf die erforderliche Graphitierungstemperatur erhitrtes Graphitrohr geschoben werden.
Die bekanntgewordenen kontinuierlichen Graphitierungsverfahren weisen gegenüber dem Acheson-Verfahren eine Reihe von Vorteilen auf, wie z. B. einen kleinerer; Personal- und Energiebedarf, einen einfacheren Materialfluß und eine kleinere Streuung der Qualität des erzeugten Graphits. Nachteilig ist bei der Verwendung einer induktiven Heizung die für eine befriedigende Ankopplung notwendige Abstimmung von Durchmesser bzw. Form der Spulen und Durchmesser bzw. Querschnittsform der Kohlenstoffkörper sowie der schwierige Schutz der Induktionsspulen gegen Überhitzung und den Angriff von korrodierenden Gasen, wodurch besonders das Graphitieren von Kohlenstoffkörpern mit verschiedenen Querschnitten und Formen erheblich erschwert oder ganz unmöglich wird. Ein Nachteil des hinsichtlich der Maße und Formen der zu graphitierenden Körper anpassungsfähigeren Verfahrens mit indirekter Widerstandserhitzung ist die begrenzte Standzeit des Heizrohres, das infolge des un'er Graphitierungsbedingungen verhältnismäßig hohen Dampfdrucks von Graphit allmählich verdampft. Schließlich sind in Öfen mit horizontal angeordneten Heizkanälen, insbesondere zum Graphitieren größerer Kohlenstoffkörper Rollen oder ähnliche die Gleitreibung und den Abrieb der Kanalwand vermindernde Mittel vorzusehen, deren Störanfälligkeit bei den hohen Graphitierungstemperaturen die Funktionstüchtigkeit der bekannten kontinuierlich betriebenen Graphitierungsöfen ganz erheblich beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen Graphitieren von Kohlenstoffkörpern zu schaffen, das die beschriebenen Nachteile nicht aufweist und insbesondere das Graphitieren von großformatigen Körpern verschiedenster Formen ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen zur Durchführung des Graphitierungsverfahrens geeigneten tunnelartigen Ofen mit einer verbesserten Standzeit anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kohlenstoffkörper einzeln oder in Gruppen taktweise durch den Tunnelofen bewegt und dabei durch ein außerhalb des Ofenkanals angeordnetes Transportmittel gehalten werden und zwischen jeweils zwei Takten auf Hallevorrichtungen abgelegt werden, die mit dem Ofen fest verbunden sind. Nach einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kohlenstoffkörper in der Graphitierungszone durch jeweils zwei mit einer Stromversorgungseinrichtung elektrisch verbundene als KoiiUiklstücke ausgebildete Haltevorrichtungen geholten.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht aus einem eine Vorwärmzone, eine Graphitierungszone mit elektrischer Heizeinrichtung, eine Kühizone, Mitteln zur Führung des Einsatzgutes durch den Ofen und Vorrichtungen zum Einspeisen und Abziehen von Inertgas und Schwelgas enthaltenden Tunnelofen, wobei mindestens eim Ofenwandung mit Hallevorrichtungen für die Koh lenstoffkörper und schlitzförmigen Öffnungen verse hen ist, außerhalb des Ofenkanals durch die öffnun gen periodisch eingreifende, die Kohlenstoffkörper ii horizontaler und vertikaler Richtung bewegend« Greifvorrichtungen angeordnet sind und die Graphi tierungszone aus einer durch quer zur Bewegungs richtung der Kohlenstoffkörper verschiebbare Gra
ίο phitschieber verschließbaren Kammer besteht. Dk mit der Ofenwandung verbundenen Haltevorrichtungen sind in der Graphitierungszone vorzugsweise ah Kontaktstücke ausgebildet, die mit einer Stromversorgungseinrichtung elektrisch verbunden sind. Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist unterhalb des Ofenkanals ein zweiter mit diesem durch einen sich über die gesamte Länge des Ofens erstrekkenden Schlitz verbundener Kanal angeordnet, in dem eine Folge von auf Schienen verfahrbaren, mit in dei Vertikalen beweglichen Paletten und Greifvorrichtungen versehenen Wagen aufgestellt ist, wobei die Paletten in den Schlitz zwischen Ofenkanal und zweiten Kanal eingreifen und diesen gegen den Ofenkanal abdichten. Nach eitler weiteren Ausführung enthält die Vorwärmzone eine oder mehrere elektrische Heizeinrichtungen. Vorteilhaft ist nach der Erfindung schließlich die zueinander parallele Anordnung von Vorwärmzone und Kühlzone, wobei sich beide Zonen im Ofenkanal nebeneinander erstrecken.
Die Bewegung der Kohlenstoffkörper in Richtung zur Graphitierungszone und der Graphitkörper in der Kühlzone wird nach der Erfindung durch außerhalb der Ofenkammer angeordnete und durch Öffnungen der Ofenwände periodisch in die Kammer eingreifcnde Mittel, z. B. einer kombinierten Hub- und Translationsvorrichtung, bewirkt. Der Kohlenstoffkörper oder die Gruppe von Kohlenstoffkörpern wird zunächst von den mit der Ofenwandung fest verbundenen Haltevorrichtungen abgehoben, horizontal verschoben und nach einem vorgegebenen Verschiebungsbetrag durch Absenken erneut auf Haltevorrichtungen abgelegt. Das Spiel wiederholt sich vielfach vom Ofeneingang durch die Vorwärm-, Graphitierungs- und Kühlzone bis zum Ofenausgang, wobei die Taktzeiten durch die zum Aufheizen bzw. Abkühlen des Körpers auf die jeweilige Ortstemperatur notwendige Zeit gegeben sind. Die Greif- und Haltevorrichtungen sind derartig ausgebildet, daß die Körper zwangläufig geführt und während des Transports sowie in der stationären Phase fixiert werden. Besonders geeignet als Haltevorrichtungen sind beispielsweise aus einem temperaturbestänt'igen Werkstoff, wie Graphit, bestehende Prismen, geeignete Greifvorrichtungen sind z. B. Graphitprismen oder Zangen mit Greifern aus Graphit. Da die Graphitkörper und die Transportmittel die Ofenwandung nicht berühren, ist ein Verschleiß der Wandung durch mechanischen Abrieb ebenso ausgeschlossen, wie eine Minderung der Ofenstandzeit durch lokale Verfor-
fio mungen.
Bevorzugtes Transportmittel ist nach der Erfindung eine Folge von Wagen, die in einem unterhalb des Ofenkanals sich erstreckenden Kanal auf Schienen vorfahrbar sind. Die Wagen sind mit in der Vertikalen beweglichen Paletten versehen, die in eine schlitzförmige Öffnung zwischen Ofenkanal und dem zur Aufnahme der Wagen vorgesehenen Kanal eingreifen. Zum Bewegen der Kohlenstoff- bzw. Graphitkörper
werden durch Heben der Paletten und der mit diesen verbundenen Greifvorrichtungen der Körper bzw. die Gruppe von Körpern von den an einer oder mehreren Ofenwandungen angeordneten Haltevorrichtungen zunächst abgehoben, worauf der Wagen unter die benachbarten Haltevorrichtungen gefahren wird und die Körper dann durch Senken von Palette und Greifvorrichtung abgelegt werden. Der Wagen kehrt anschließend in die Ausgangsposition zurück.
Die zum Erhitzen der Kohlcnstoffkörper notwendige Energie wird in der Regel ausschließlich der Graphiticrungszone zugeführt, deren Abwärme zum Vorwärmen der Körper in der Vorwärmzone genutzt wird. Die Graphitierungszone ist durch quer zur Ofenlängsachse bewegbare Schieber gegen die Vorwärmzone und Kühlzone abgekammert, wodurch die Wärmeverlustc verkleinert und insbesondere qualitätsmindernde Verzerrungen des Temperaturprofils vermieden werden. Zum Erhitzen der Kohlenstoffkörper geeignet sind alle unter Graphitierungsbedingungen beständige Heizeinrichtungen, z. B. Widerstandsheizelemente aus Graphit. Erfindungsgemäß bevorzugt wird die Erhitzung der Körper durch direkten Stromdurchgang. Die mit der Ofenwandung verbundenen Haltevorrichtungen in der Graphitierungszone sind dabei als Kontaktstücke ausgebildet und mit einer geeigneten Stromversorgungseinrichtung - einem Transformator oder Gleichrichter - elektrisch verbunden. Die Stromkreise werden jeweils durch die auf den Haltevorrichtungen abgelegten Kohlenstoff körpern geschlossen, wobei zur Erhöhung der Betriebsspannung mehrere Körper über durch Strombrücken verbundene Haltevorrichtungen in Reihe geschaltet sein können. Vorteile der direkten Widerstandsbeheizung sind vor allem die gute Energieausbeute und die geringe thermische Belastung des Mauerwerks, dessen Temperatur hinter der maximalen Körpertemperatur wesentlich zurückbleibt. Zum Einstellen eines von der Wärmeableitung aus der Graphitierungszone unabhängigen die variable Erhitzung der Kohlenstoffkörper ermöglichenden Temperaturgradienten können zusätzlich ein oder mehrere elektrische Heizelemente in der Vorwärmzone angeordnet sein. Zusätzliche Heizeinrichtungen sind besonders dann von Vorteil, wenn aus Qualitäts- oder Abmessungsgründen ein schnelles Aufheizen der Kohlenstoffkörper nicht möglich ist.
Die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenen Tunnelofen sind beispielsweise kreisringförmig ausgebildet, wobei in einem Abschnitt des Kreisrings die Kohlenstoffkörper eingesetzt und die Graphitkörper ausgesetzt werden, und in dem gegenüberliegenden Abschnitt des Rings eine kammerförmige Graphitierungszone angeordnet ist. In linear ausgebildeten Tunnelofen sind die einzelnen Ofenabschnitte - Vorwärmzone, Graphitierungszone, Kühlzone - in Reihe angeordnet oder die Kühlzone verläuft parallel zur Vorwärmzone. Die Parallelanordnung ermöglicht eine besonders einfache Nutzung der mit den Graphitkörpern aus der Graphitierungszone ausgetragenen Wärmeenergie, die vorzugsweise durch Strahlung auf die in Richtung zur Graphitierungszone bewegten Kohlenstoffkörper übertragen wird. Ofeneinfahrt und Ofenausfahrt sind in jeder Ausbildungsform mit Schleusen und Vorrichtungen zum Einleiten und zum Abziehen von Inertgas und zum Abziehen von Schwelgasen versehen. Das an der Einfahrtseite abgezogene Gas wird nach Abtrennen der Schwelgasanteile, wie /.. Ii. Schwefeldioxid, in einem Filter oder Wäscher erneut an der Ofenausfahrt in den Ofcntunnel eingespeist: Die Freisetzung von Schadstoffen, die in den bekannten Graphitierungsanlagen nur mit sehr großem technischen Aufwand vermieden werden kann, wird durch diese Gasführung vollständig ausgeschlossen.
Die Temperaturen oberhalb von etwa 1(T()O° C ausgesetzten Teile des Tunnelofens sind im wesentlidien in Graphit und Kohlenstoff ausgeführt, insbesondere Wände und Schieber der Graphitierungskammer, die mit der Ofenwandung verbundenen Haltevorrichtungen, die Paletten, der Transportwagen und die Greifvorrichtungen. Bevorzugt sind die
1S genannten Ofenteile zusätzlich mit Schichten aus Kohlenstof filz und Graphitfolien isoliert. Der gesamte Ofen ist von einem gasdichten, durch Rieselkühlung gekühlten Stahlmantel umschlossen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Graphitierungsofen mit in Reihe angeordneten Funktionszonen im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie HI-III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 einen Graphitierungsofen mit paralleler Vorwärm- und Kühlzone im Querschnitt,
Fig. 6 einen Querschnitt der Graphitierungszone eines Ofens mit paralleler Vorwärm- und Kühlzone, Fig. 7 einen kreisringförmigen Graphitierungsofen im Grundriß.
Der Ofenkanal des in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Tunnelofens 1 enthält eine Vorwärmzone 2, eine Kühlzone 4 und eine mittels der Graphitschieber 8, 8' gegen Vorwärm- und Kühlzone abgekammerte Graphitierungszone 3. An den Ofenenden sind durch die Schieber 7 und 7' gegen den Ofenkanal abschließbar mit Schiebern 9, 9' versehene Schleusenkammern 5 und 6 angeordnet. Ein Inertgas, z. B. Stickstoff oder Argon, wird durch die Düse 10 in die Schleusenkammer 6 eingedrückt, durchströmt unter Aufnahme der fühlbaren Wärme der Graphitkörper 21' die Kühlzone, die Bypasskanäle 11 und die Vorwärmzone 2, in der das Gas den größten Teil der aufgenommenen Wärme an die Kohlenstoffkörper 21 abgibt. Über den Kanal 12 wird das Gas zusammen mit den in der Graphitierungszone gebildeten Schwelprodukten abgesaugt, einem zeichnerisch nicht dargestellten Filter oder Wäscher zugeführt und dann erneut der Schleusenkammer 6 zugeführt. Zur Vermeidung von unkontrollierten Schwelgasverlusten wird über die Düse 13 eine kleinere Inertgasmenge in die Schleusenkammer 5 gedrückt.
Unterhalb des Tunnelofens 1 ist der durchgehende Kanal 14 zur Aufnahme der auf Schienen 16 verschiebbaren Wagen 15 angeordnet. Die Wagen sind mit Hubvorrichtungen 17 und Paletten 18 versehen, die in den Schlitz 30 zwischen Ofenkanal 1 und zweitem Kanal 14 eingreifen. Die Paletten 18 tragen zur Aufnahme der Kohlenstoffkörper 21 prismenförmige Greifvorrichtungen 19. Fest mit der Ofenwand ver bunden sind die Haltevorrichtungen 20, die in der Vorwärmzone und der Kühlzone ebenfalls prismenförmig ausgebildet sind. Die Überlappung der Paletten 18 und ihr geringes Spiel im Schlitz 30 bewirken
eine vollständige Abschirmung des Kanals 14 gegen eine Wärmezufuhr durch Strahlung und Konvektion. Die durch Leitung zugeführte Wärme wird durch Sprühkühlung mit Wasser abgeführt.
Die Haltevorrichtungen 20' in der Graphitierungs zone 3 sind mit wassergekühlten Hubkolben 22 verschraubt, die ihrerseits durch Stromseile 23 mit einer Stromversorgungseinrichtung 24 elektrisch verbunden sind. Einem verbesserten Wärmeschutz des Kanals 14 unterhalb der Graphitierungszone dienen die Packungsleisten 25 aus Graphitfolien, die in Ausnehmungen der Palette 18 eingelassen sind. Zur Vermeidung von Kontaktverlusten werden die gleichzeitig als Kontaktstücke dienenden Haltevorrichtungen 20' während des Graphitierens gegen die Stirnflächen der Kohlcnstoffkörper 21 gepreßt, wobei etwaige Längenänderungen während der Überführung des Kohlenstoffs in Graphit durch Verschieben der Hubkolben 22 ausgeglichen werden. Die Erhitzungsdauer der einzeln oder in Reihe geschalteten Kohlenstoffkörper hängt im wesentlichen von ihrem Querschnitt ab und beträgt etwa 0,5 bis 4 Stunden bei einer Maximaltemperatur von etwa 2900° C. Nach beendeter Graphitierung und Abtrennen der Stromversorgungseinrichtung werden durch Anheben sämtlicher Paletten und Greifvorrichtungen die Kohlenstoff- bzw. Graphitkörper von den Haltevorrichtungen abgehoben und die Schieber 7, 7', 8, 8' sowie 9' geöffnet. Die Wagen rücken dann um eine Palettenlänge in Richtung Ofenausgang, die Paletten und Greifvorrichtungen werden abgesenk', die Kohlenstoff- bzw. Graphitkörper auf den Haltevorrichtungen abgelegt, die Wagen um ein'' Palettenlänge zurückgezogen und die Schieber geschlossen. Bei jedem Takt wird die Beladung einer Palette aus dem Ofen ausgestoßen und anschließend eine Palette in der Eingangsschleuse neu beladen. Der Zyklus beginnt nun von neuem, wobei die Kohlenstoffkörper durch das aufgeheizte Inertgas in der Votwärmzone von Raumtemperatur auf etwa 1300 bis 1400° C erhitzt und die Graphitkörper in der Kühlzone durch das kalte Inertgas auf etwa 300 bis 500° C gekühlt werden. Der Energiebedarf beträgt je nach Abmessung der Kohlenstoff körper etwa 50 bis 60% eines Acheson-Ofens gleicher Leistung.
In den Fig. 5 und 6 ist ein Graphitierungsofen mit zwei sich unterhalb des Ofenkanals erstreckenden Kanälen 14 dargestellt. In dem einen Kanal - der Vorwärmzone 2 - sind eine Folge mit Paletten 18 versehene Wagen zum Transport von Kohlenstoffkörpern 21 zur Graphitierungszone und in dem parallelen zweiten Kanal - der Kühlzone 4 - identische Wagen zum Transport von Graphitkörpern 21' zum Ofenausgang angeordnet. Die Kohlenstoff- und Graphitkörper ruhen zwischen jeweils zwei Takten auf den Haltevorrichtungen 20 und sind während der Bewegung - 5 durch die Greifvorrichtungen 19 gefaßt. Zwischen der Vorwärmzone und der Kühlzone wird Wärme direkt durch Strahlung ausgetauscht, so daß am Eingang der Graphitierungszone in den Kohlenstoff körpern bereits Temperaturen von etwa 2000° C erreicht werden. Zur Kontrolle der Temperaturen und Taktzeiten dienen Thermoelemente und Pyrometer 26.
In der Graphitierungszone 3 wird nach Abschluß der Graphitierung der in die Haltevorrichtungen 20' eingespannte fertiggraphitierte Graphitkörper 21' zu-
>5 nächst durch die Hubvorrichtung 22 in die mit der Kühlzone fluchtende Nachbarposition verschoben. Anschließend werden sämtliche Kohlenstoff- und Graphitkörper durch Heben der Paletten und Greifvorrichtungen von den Haltevorrichtungen abgehoben und dann um eine Palettenlänge in Richtung auf die Graphitierungszone bzw. von dieser weg bewegt. Nach Absenkung der Paletten und G reif vorrichtungen rücken die Wagen in die Ausgangsposition zurück und der Zyklus beginnt von neuem.
Eine besonders günstige Wärmenutzung wird mit Graphitierungsofen erreicht, die drei parallele Ofen- und Transportkanäle enthalten, wobei sich der Vorwärmkanal zwischen zwei parallelen Kühlkanälen erstreckt. In derartigen öfen sind unterhalb der Graphitierungszone zweckmäßig quer zur Ofenlängsachse bewegliche Wagen zur Querverschiebung der Kohlenstoff- und Graphitkörper vorzusehen.
Ein kreisringförmiger Graphitierungsofen ist in der Fi g. 7 dargestellt. Die mit Hilfe der Aus- und Einbauvorrichtung 29 in die Eingangsschleuse 5 eingesetzten Kohlenstoffkörper 21 werden taktweise durch die Vorwärmzonc 2 in die Graphitierungszone 3 gefördert und dort durch die Lademaschine 27 in die neben dem Kreisring angeordnete Graphitierungskammer 31 umgesetzt. Die Erhitzung auf Graphitierungstemperatur erfolgt durch direkten Stromdurchgang. Ein Transformator 24 und mit den Haltevorrichtungen elektrisch verbundene Stromschienen 23 befinden sich innerhalb des Kreisrings. Die Körper werden nach beendeter Graphitierung in den Kreisring zurückgesetzt und taktweise durch die Kühlzone 4 in die Ausbaukammer 6 bewegt. Das zum Vorwärmen der Kohlenstoffkörper und zum Kühlen der Graphitkörper dienende Inertgas wird durch den Ventilator 28 im Gegenstrom durch den kreisringförmigen Tunnel gefördert.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
609544/385

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Graphitieren von Kohlenstoffkörpern in einem Tunnelofen, wobei die Kohlenstoffkörper im Gegenstrom zu heißem Inertgas vorgewärmt, in einer mit einer elektrischen Heizeinrichtung versehenen Zone auf eine Temperatur oberhalb von 2200° C erhitzt und in einer Kühlzone auf eine Temperatur unterhalb von 500° C gekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffkörper einzeln oder in Gruppen taktweise durch den Ofen bewegt werden, daß die Kohlenstoffkörper während der Bewegung durch ein außerhalb des Ofenkanals angeordnetes Transportmittel gehalten und zwischen jeweils zwei Takten auf mit dem Ofen fest verbundene Haltevorrichtungen abgelegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Graphitierungszone die Kohienstoffkörper durch jeweils zwei mit einer Stromversorgungseinrichtung elektrisch verbundene als Kontaktstücke ausgebildete Haltevorrichtungen gehalten werden.
3. Tunnelofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus einer Vorwärmzone, einer mit einer elektrischen Heizeinrichtung versehenen Graphitierungszone, einer Kühlzone, Mitteln zur Führung des Einsatzgutes durch den Ofen und Vorrichtungen zum Einspeisen und Abziehen von Inertgas und Schwelgas, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Ofenwandung mit Haltevorrichtungen für die Kohlenstoffkörper sowie schlitzförmigen Öffnungen versehen ist, außerhalb des Ofenkanals durch die Öffnungen periodisch eingreifende, die Kohlenstoffkörper in horizontaler und vertikaler Richtung bewegende Greifvorrichtungen angeordnet sind und die Graphitierungszone aus einer durch quer zur Bewegungsrichtung der Kohlenstoffkörper verschiebbare Graphitschieber verschließbaren Kammer besteht.
4. Tunnelofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Ofenkanals ein zweiter mit dem Ofenkanal durch einen sich über die gesamte Ofenlänge erstreckenden Schlitz verbundener Kanal angeordnet ist und in dem zweiten Kanal eine Folge von auf Schienen verfahrbaren, mit in der Vertikalen beweglichen Paletten und Greifvorrichtungen versehenen Wagen aufgestellt ist, wobei die Paletten in den Schlitz zwischen Ofenkanal und zweiten Kanal eingreifen und diesen gegen den Ofenkanal abdichten.
5. Tunnelofen nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Ofenwandung verbundenen Haltevorrichtungen in der Graphitierungszone als mit einer Stromversorgungseinrichtung elektrisch verbundene Kontaktstückc ausgebildet sind.
6. Tunnelofen nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmzone und Kiihlzonc zueinander parallel angeordnet sind.
7. Tunnelofen nach den Ansprüchen 3 bis Ci, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmzone eine oder mehrere elektrische Heizeinrichtungen enthält.
S. Tunnelofen nach den Ansprüchen 3 bis 7.
dadurch gekennzeichnet, daß die Ofenwände in der Graphitierungszone mit Kohlenstoffilz und Graphitfolie isoliert sind.
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US05/624,273 US4017673A (en) 1974-12-17 1975-10-20 Method and apparatus for graphitization of carbon materials
GB4953175A GB1470640A (en) 1974-12-17 1975-12-02 Process and an apparatbs for graphitising carbon bodies
SE7513741A SE415126B (sv) 1974-12-17 1975-12-05 Forfarande och tunnelugn for grafitering av kolkroppar
CA241,636A CA1066862A (en) 1974-12-17 1975-12-12 Method and apparatus for graphitization of carbon materials
IT30314/75A IT1050791B (it) 1974-12-17 1975-12-16 Procedimento e dispositivo per grafitare oggetti di carbonio
FR7538605A FR2294983A1 (fr) 1974-12-17 1975-12-17 Procede et four pour transformer en graphite des produits en carbone

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DE2459576A1 DE2459576A1 (de) 1976-07-01
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0062355A1 (de) * 1981-04-07 1982-10-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vorrichtung zum induktiven Erwärmen, Verfahren zum Erwärmen unter Verwendung einer Erwärmungsspule und auf diese Weise erwärmte Werkstücke
EP0354203A2 (de) * 1988-08-04 1990-02-07 Graphite Service S.A.R.L. Verfahren und Vorrichtung zum Graphitieren von Kohlenstoffkörpern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0062355A1 (de) * 1981-04-07 1982-10-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vorrichtung zum induktiven Erwärmen, Verfahren zum Erwärmen unter Verwendung einer Erwärmungsspule und auf diese Weise erwärmte Werkstücke
EP0354203A2 (de) * 1988-08-04 1990-02-07 Graphite Service S.A.R.L. Verfahren und Vorrichtung zum Graphitieren von Kohlenstoffkörpern
EP0354203A3 (de) * 1988-08-04 1991-03-06 Graphite Service S.A.R.L. Verfahren und Vorrichtung zum Graphitieren von Kohlenstoffkörpern

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SE7513741L (sv) 1976-06-18
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