DE3223573A1 - Verfahren zum brennen von vorgeformten, hochverdichteten kohleanoden - Google Patents

Verfahren zum brennen von vorgeformten, hochverdichteten kohleanoden

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DE3223573A1
DE3223573A1 DE19823223573 DE3223573A DE3223573A1 DE 3223573 A1 DE3223573 A1 DE 3223573A1 DE 19823223573 DE19823223573 DE 19823223573 DE 3223573 A DE3223573 A DE 3223573A DE 3223573 A1 DE3223573 A1 DE 3223573A1
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Germany
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preformed
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anodes
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DE19823223573
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Ernst Dr. 5300 Bonn Schultze-Rhonhof
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
Original Assignee
Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12—Anodes
    • C25C3/125—Anodes based on carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/528—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
    • C04B35/532—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components containing a carbonisable binder

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Description

  • Anlage zum Patentgesuch der
  • Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengeselischaft Verfahren zum Brennen von vorgeformten, hochverdichteten Kohleanoden Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Brennen von vorgeformten, hochverdichteten Kohleanoden, insbesondere von Kohleanoden für die Aluminium-Industrie.
  • Aus der DE-OS 27 31 760 ist ein Verfahren zur Herstellung gebrannter Kohleanoden bekannt, bei dem das Brennen der vorgeformten, hochverdichteten Kohleanoden durch direkte elektrische Widerstandsheizung in zwei aufeinanderfolgenden Phasen erfolgt. In der ersten Phase wird hierbei die vorgeformte, hochverdichtete grüne Kohleanode in einem Temperaturgradienten - intervall zwischen 2,5 0c pro Minute und 10 OC pro Minute bis auf etwa 500 0C aufgeheizt und in der darauffolgenden zweiten Phase die Temperatur in einem Temperaturgradientenintervall zwischen 4 OC pro Minute und 10 OC pro Minute auf etwa 1.100 OC erhöht und diese Brenntemperatur während einer Zeitspanne zwischen 30 Minuten und 300 Minuten aufrechterhalten. Nach Ablauf von etwa 5 bis 7 Stunden ist der Brennprozeß abgeschlossen, und es erfolgt anschließend das Abkühlen der fertiggebrannten Kohleanode.
  • Dieses bekannte Verfahren zum Brennen von vorgeformten, hochverdichteten Kohleanoden allein durch direkte elektrische Widerstandsheizung erfordert einen Energiebedarf von etwa 1 kWh/kg Anode.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, dieses bekannte Verfahren, insbesondere hinsichtlich des Energiebedarfes zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die vogeformte, hochverdichtete Kohleanode durch direkte elektrische Widerstandsheizung und/oder durch rückgeführte Wärme, die beim Kühlen der gebrannten Kohleanoden gewonnen wird, auf eine Temperatur vorgewärmt wird, die im Bereich zwischen der Ausgangstemperatur der vorgeformten Kohleanode und etwa 5000C liegt, und wobei die vorgewärmte Kohleanode anschließend durch induktive Heizung bei Temperaturen über 500 OC fertiggebrannt wird.
  • Dadurch, daß gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die vorgeformte, hochverdichtete Kohleanode durch direkte elektrische Widerstandsheizung und/oder durch rückgeführte Wärme, die beim Kühlen der gebrannten Kohleanoden gewonnen wird, auf eine Temperatur vorgewärmt wird, die im Bereich zwischen der Ausgangstemperatur der vorgeformten Kohleanode und etwa 5000C liegt, und wobei die vorgewärmte Kohleanode anschließend durch induktive Heizung bei Temperaturen über 500 OC fertiggebrannt wird, kann sehr vorteilhaft das Brennen der vorgeformten, hochverdichteten Kohleanode mit einem Gesamienergiebedarf von 0,7 kWh/kg Anode bewerkstelligt werden, und zwaa ohne Beeinträchtigung der bisher erreichten optimalen Anodenqualität. Im Vergieich zu den bisher bekannten Brennverfahren von vorgeformten, hochverdichteten Kohleanoden bedeutet dies eine Energieeinsparung von 30 %. Dies ist, wie die Praxis gezeigt hat, vor allem darauf zurückzuführen, daß die vorgeformten, hochverdichteten grünen Kohleanodenkörper durch die direkte elektrische Widerstandsheizung sehr schnell und ohne große Energieverluste bis auf etwa 500 OC aufgeheizt werden können, da der elektrische Widerstand der grünen Kohleanodenkörper in diesem Temperaturbereich noch verhältnismäßig groß ist. Mit über 500 OC ansteigender Temperatur wird der Widerstand der Kohleanodenkörper immer kleiner, so daß bereits bei Temperaturen oberhalb 600 OC - trotz großer Stromstärken - keine nennenswerte Brennleistung mehr erreicht wird. Das Brennen der Kohleanoden durch die direkte elektrische Widerstandsheizung bei Temperaturen oberhalb 500 0" ist daher im Vergleich zur induktiven Heizung langsamer und mit erheblich höherem Energiebedarf verbunden.
  • Aus der US-PS 4,017,673 ist ein Verfahren und ein Ofen zum kontinuierlichen Brennen von vorgeformten Kohleanoden bekannt, wobei der Kohlenstoffkörper in einer Vorwärmzone auf über 700 OC erhitzt und anschließend in einer Brennzone durch direkte elektrische Widerstandsheizung bei Temperaturen zwischen 2.200 OC und 3.000 0C graphitiert wird.
  • Aus dieser Brennzone gelangt der auf diese Weise graphitierte Kohlenstoffkörper in eine Kühizone, wo er mit Hilfe inerter Gase bis unter 500 0C abgekühlt wird. Die beim Kühlen dieser graphierten Kohlenstoffkörper von den inerten Gasen aufgenommene Wärme wird hierbei zwar wiederum zum Vorwärmen der Kohlenstoffkörper benutzt; jedocn erforderL auch dieser bekannte Brennprozeß einen Energiebedarf von über 1 kWh/kg Anode.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird5 die vorgeformte, hochverdichtete Kohleanode durch direkte elektrische Widerstandsheizung und/oder durch rückgeführte Wärme auf 350 9C vorgewärmt und anschließend durch induktive Heizung auf 1.100 0C erhitzt und fertiggebrannt. Die Einhaltung dieser Temperaturbereiche bringt sehr vorteilhaft eine Verkürzung der Brenndauer mit sich.
  • So kann, wie die Praxis gezeigt haut, die vorgeformte, hochverdichtete Kohleanode in der Vorwärmphase bei einem Temperaturgradienten von 4 OC pro Minute durch direkte , elektrische Widerstandsheizung und/oder durch rückgeführte Wärme bereits in 1,4 Stunden auf 350 OC erwärmt und anschließend durch induktive Heizung in einem an sich bekannten Induktionsofen in 2,6-Stunden bei einer Temperatur von 1.100 OC fertiggebrannt werden.

Claims (2)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Brennen von vorgeformten, hochverdichteten Kohleanoden, insbesondere von Kohleanoden für die Aluminium-Industrie, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformte, hochverdichtete Kohleanode durch direkte elektrische Widerstandsheizung und/oder durch rückgeführte Wärme, die beim Kühlen der gebrannten Kohleanoden gewonnen wird, auf eine Temperatur vorgewärmt wird, die im Bereich zwischen der Ausgangs temperatur der vorgeformten Kohleanode und etwa 5000C liegt, und wobei die vorgewärmte Kohleanode anschließend durch induktive Heizung bei Temperaturen über 500 OC fertiggebranntwird.
  2. 2. -Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformte, hochverdicntete Kohleanode durch direkte elektrische Widerstandsheizung und/oder durch rückgeführte Wärme auf 350 OC vorgewärmt und anschließend durch induktive Heizung auf 1.100 OC erhitzt und fertiggebrannt wird.
DE19823223573 1982-06-24 1982-06-24 Verfahren zum brennen von vorgeformten, hochverdichteten kohleanoden Withdrawn DE3223573A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3411211A1 (de) * 1984-03-27 1985-10-10 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Verfahren zur herstellung von kohlestiften fuer trockenbatterien
DE3538151A1 (de) * 1985-10-26 1987-04-30 Schultze Rhonhof Ernst Dr Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kunstkohlekoerpern
US4867848A (en) * 1985-09-26 1989-09-19 Usinor Aciers Process and apparatus for producing moulded coke in a vertical furnace which is at least partly electrically heated

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