DE807191C

DE807191C - Process for the production of molded sintered coal bodies

Info

Publication number: DE807191C
Application number: DEP5018A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Rodo Asbach; Dr Phil Walther Demann; Dr Walter Schreiber
Original assignee: FRIED KRUPP ZECHEN HANNOVER U
Current assignee: FRIED KRUPP ZECHEN HANNOVER U
Priority date: 1947-04-15
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-06-25
Also published as: FR1004396A

Description

Erteilt auf Grund des Ersten Uberleitungsgesetzes vom 8. Juli 1949 Issued on the basis of the First Transitional Act of July 8, 1949

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

AUSGEGEBEN AM 25. JUNI 1951ISSUED JUNE 25, 1951

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 80b GRUPPE 812CLASS 80b GROUP 812

p 5018 VIb180b Dp 5018 VIb180b D

Dr. phil. Walther Demann, Bochum-Gerthe,
Dr. Hans Rodo Asbach, Wanne-Eickel und Dr. Walter Schreiber, EssenDr. phil. Walther Demann, Bochum-Gerthe,
Dr. Hans Rodo Asbach, Wanne-Eickel and Dr. Walter Schreiber, Essen

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Fried. Krupp Zechen Hannover u. Hannibal, Bochum-HordelFried. Krupp collieries Hanover and Hannibal, Bochum-Hordel

Verfahren zur Herstellung gesinterter SteinkohleformkörperProcess for the production of sintered shaped coal bodies

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 2. Oktober 1948 anPatented in the territory of the Federal Republic of Germany from October 2, 1948

Patenterteilung bekanntgemacht am 12. April 1951
Die Priorität der Anmeldung in Frankreich vom 15. April 1947 ist in Anspruch genommenPatent issued April 12, 1951
The priority of the application in France of April 15, 1947 has been claimed

Auf Grund neuer, in die bekannte Technik noch - sowie durch die Anwendung geeigneter Preß- undDue to new, in the known technology still - as well as through the use of suitable pressing and

nicht eingegangener Erkenntnisse lassen sich aus Sinterhedingungen lassen sich bestimmte Eigen-Insights that have not been received can be determined from sintering conditions.

ein bestimmtes Back- und Schmelzverhalten auf- schäften der fertigen Formkörper in einem bishera certain baking and melting behavior of the finished molded body in one hitherto

weisenden Steinkohlenf einststäuben von einer Korn- 1 nicht bekannten Ausmaß erzielen.Pointing Steinkohlenf achieve a grain of 1 unknown extent.

größe von höchstens 60, zweckmäßig höchstens Zur Überwindung preßtechnischer Schwierig-size of at most 60, expediently at most To overcome difficulties in pressing

40 Mikron mit oder ohne Anwendung von Binde- j keiten, wie sie beim Pressen von Steinkohlefeinst-40 microns with or without the use of binders, such as those used when pressing hard coal

mitteln durch Pressen und Sintern graphitierte ' stäuben von einer Korngröße von höchstensforward by pressing and sintering graphitized 'dust of a grain size of at most

Formkörper, sogenannte Kohlefritten, besonderer 40 Mikron auftreten, ist bereits ein Zusatz von car-Shaped bodies, so-called carbon frits, especially 40 microns occur, is already an addition of car-

Feinstruktur und neuartiger Eigenschaften her- j bophylen Gleitmitteln vorgeschlagen worden. AlsFine structure and novel properties of herbophylic lubricants have been proposed. as

stellen. Hierbei kommt es darauf an, die Umwand- ! besonders wirksam gelten hierbei Steinkohlenteerplace. It depends on the conversion! Coal tar are particularly effective here

lung der Kohle in Graphit so zu leiten, daß wäh- und Teeröle in Mengen von etwa 5 bis 15%, daDevelopment of the coal in graphite so that dial and tar oils in amounts of about 5 to 15%, there

rend der Sinterung zu keinem Zeitpunkt, auch nicht diese Stoffe Gleitmittel und gleichzeitig BindemittelDuring sintering at no point in time, neither are these substances lubricants and binders at the same time

während der Erweichungsphase der Kohle, die für j sind. Ihre Wirkung kann noch durch den Zusatzduring the softening phase of the coal, which are for j. Their effect can be further enhanced by the addition

den normalen Verkokungsprozeß charakteristischen ! anderer an sich bekannter Bindemittel in Form voncharacteristic of the normal coking process! other known binders in the form of

Bläh-, Treib- und Deformierungsvorgänge, ver- ^: Lösungen oder Emulsionen gesteigert werden,Expansion, blowing and deformation processes, ver ^: solutions or emulsions are increased,

bunden mit sichtbaren Porenbildungen, auftreten. 1 In vielen Fällen, vor allem bei Verwendungbound with visible pore formations. 1 In many cases, especially when in use

Durch eine geeignete Kohlenauswahl durch Zu- ! stärker backender Kohlemischungen, können jedochBy selecting a suitable coal by adding! stronger charcoal mixes, however, can

sätze magernd oder backend wirkender Bindemittel ! solche Zusätze, die zugleich als Gleit- und Binde-sets of lean or baking binding agents! such additives, which act as a sliding and binding agent at the same time

mittel wirken, nicht in beliebigem Ausmaß verwendet werden. Das gilt z. B. bei der Herstellung von Kohlematrizen, wie sie für die Drucksinterung in der Pulvermetallurgie oder in der keramischen Industrie gebraucht werden. Von solchen Matrizen werden neben einer großen Festigkeit eine geringe Härte und gute elektrische Leitfähigkeit verlangt. Bei Zusätzen von etwa 15% Teer zu den für diese Fertigung geeigneten backenden Kohlemischungen ist die Shorehärte der fertigen Sinterkörper zu hoch. Bei geringeren Zusätzen an Teer treten infolge mangelnder Gleitfähigkeit des Preßgutes Preßfehler auf. Es ist daher schon vorgeschlagen worden, die frische, backende Kohlemischung vorher etwas zu altern, um größere Mengen an Gleit- und Bindemitteln zusetzen zu können.act medium, not be used to any extent. This applies e.g. B. in manufacture of carbon matrices, such as those used for pressure sintering in powder metallurgy or in ceramic Industry. Such matrices are not only strong but also have a low strength Requires hardness and good electrical conductivity. With additions of about 15% tar to the for this Manufacturing suitable baking coal mixtures is dependent on the Shore hardness of the finished sintered body high. With smaller additions of tar occur due to the lack of lubricity of the pressed material Press errors on. It has therefore already been suggested that the fresh, charcoal mixture be baked beforehand to age a little in order to be able to add larger amounts of lubricants and binders.

Es wurde nun ermittelt, daß sich auf eine einfachere Weise noch bessere Wirkungen erzielen lassen, wenn anstatt von Teer wäßrige Emulsionen von Gleit- und Bindemitteln, z. B. wäßrige Teeremulsionen oder Pechemulsionen ähnlicher Zusammensetzung, den Steinkohlenfeinststäuben zugesetzt werden. Das Wasser übernimmt hierbei die Rolle des Gleitmittels, der Teer die des Bindemittels. Der Zusatz von wäßrigen Pechemulsionen als Bindemittel ist in der Brikettiertechnik, z. B. bei der Herstellung von Steinkohlenbriketts, an sich bekannt. Es ist jedoch ferner die Ansicht verbreitet, daß ein zu hoher Wassergehalt sich im Brikettiergut schädlich auswirkt, da die die Grenzflächen der Kohleteilchen umhüllenden Flüssigkeitsteilchen die Entstehung maximaler Haft- und Berührungskräfte zwischen den Kohleteilchen verhindern. Aus diesem Grunde ist es auch verständlich, daß bei den Verfahren zur Herstellung von Kunstgraphiten ein Zusatz von wasserhaltigen Emulsionen nicht bekanntgeworden ist. Es ist daher überraschend, daß bei der Herstellung von Steinkohlenformkörpern, für die ein besonders inniger Kornverband Voraussetzung für den Sinterprozeß ist, eine Verwendung von Wasser als Gleitmittel möglich ist.It has now been found that even better effects can be obtained in a simpler way let if, instead of tar, aqueous emulsions of lubricants and binders, e.g. B. aqueous tar emulsions or pitch emulsions of a similar composition, added to the very fine hard coal dusts will. The water takes on the role of the lubricant, the tar that of the binding agent. The addition of aqueous pitch emulsions as binders is used in briquetting technology, e.g. B. in the production of hard coal briquettes, known per se. However, there is also a widespread view that that too high a water content is harmful in the briquetting, since the interfaces the liquid particles enveloping coal particles result in maximum adhesion and contact forces prevent between the coal particles. For this reason it is also understandable that in the process for the production of artificial graphites an addition of water-containing emulsions has not become known. It is therefore surprising that in the production of molded hard coal bodies, for which a particularly intimate grain association is a prerequisite for the sintering process, the use of water as a lubricant is possible.

Als besonders zweckmäßig hat sich ein Zusatz von 15 bis 20% einer Emulsion erwiesen, die zu -/5 aus Teer und zu Vs aus Wasser besteht. Anstatt der wäßrigen Teeremulsion können mit gleichem Erfolg auch Pechemulsionen ähnlicher Zusammensetzung Verwendung finden.An addition of 15 to 20% of an emulsion has proven to be particularly expedient - / 5 consists of tar and Vs of water. Instead of the aqueous tar emulsion you can use the same Pitch emulsions of a similar composition can also be used successfully.

Es wurde weiter gefunden, daß die Anwendung wasserhaltiger Emulsionen als Gleit- und Bindemittel nicht nur bei besonderen Kohlemischungen, sondern bei allen Steinkohlenfeinststäuben grundsätzlich möglich isf. Hierbei trägt die Emulsion nicht nur zur allgemeinen Verbesserung des preßtechnischen Verhaltens bei, sondern sie bedeutet 55* zugleich eine wesentliche Ersparnis an Bindemitteln. Darüber hinaus sind mit der Verwendung von solchen Emulsionen verhältnismäßig niedrige Shorehärten der Kohleformkörper verbunden, was eine wesentliche Verbesserung der mechanischen Bearbeitbarkeit der Formkörper zur Folge hat.It has also been found that the use of water-containing emulsions as lubricants and binders not only with special coal mixtures, but fundamentally with all hard coal dusts possible isf. The emulsion not only contributes to a general improvement in the compression technology Behavior, but it also means a substantial saving in binding agents. In addition, with the use of such emulsions are relatively low Shore hardening of the carbon molded bodies connected, which is a significant improvement in the mechanical Machinability of the molded body results.

Bei stärker backenden, gerade noch zur formhaltigen Sinterung geeigneten Steinkohlenfeinststäuben ist sogar, wie sich gezeigt hat, ein gänzlicher Verzicht auf Bindemittel und ein bloßer Zusatz von Wasser zur Verbesserung der Gleitfähigkeit möglich.In the case of harder-baked hard coal dusts that are just about suitable for dimensionally stable sintering is even, as has been shown, a complete waiver of binders and a mere addition of water to improve the lubricity possible.

Die Wirkung des Verfahrens sei nachstehend an Hand eines Beispiels näher erläutert.The effect of the method is explained in more detail below using an example.

Aus einer zur Eßkohlenreihe gehörigen Flözkohle wurden nach voraufgegangener Entaschung unter Zusatz von 15% Teer durch Sinterung bei Temperaturen bis zu 2000⁰ C graphitierte Formkörper hergestellt, die einen elektrischen Widerstand von i8ß/mm^s/m und eine Härte von 65⁰ Shore aufwiesen. Während nun dieser geringe elektrische Widerstand und die dadurch bedingte gute elektrische Leitfähigkeit durchaus erwünscht sind, erschwert die große Shorehärte eine mechanische Bearbeitbarkeit der Formkörper beträchtlich. Wurden nun der gleichen Kohle gemäß der Erfindung anstatt 15% Teer 20% einer Teeremulsion, bestehend aus Vs Teer und Vs Wasser, zugesetzt, so entstanden unter den gleichen Sinterbedingungen Formkörper mit einem elektrischen Leitwiderstand von 26ß/mm²/m und einer Härte von 39⁰ Shore. Dieses Material weist nicht nur eine gute elektrische Leitfähigkeit auf, sondern läßt sich auch gut mechanisch bearbeiten.Tar were obtained from a belonging to Eßkohlenreihe Flözkohle according voraufgegangener ash removal with the addition of 15% manufactured by sintering at temperatures up graphitized to 2000 ⁰ C shaped body, which had an electrical resistance of i8ß / mm ^s / m and a hardness of 65 ⁰ Shore. While this low electrical resistance and the resulting good electrical conductivity are quite desirable, the high Shore hardness makes it considerably more difficult for the molded bodies to be machined. If, instead of 15% tar, 20% of a tar emulsion consisting of Vs tar and Vs water were added to the same coal according to the invention, molded bodies with an electrical conductivity of 26 μ / mm ² / m and a hardness of 39 were produced under the same sintering conditions ⁰ Shore. This material not only has good electrical conductivity, but can also be easily processed mechanically.

Claims

Claim:

■ Process for the production of molded hard coal bodies from very fine hard coal dust Pressing and sintering, characterized in that the powdery mass before pressing Lubricants and binders in the form of water or water-containing emulsions, e.g. B. aqueous Tar emulsions or pitch emulsions of similar composition, can be added.

Q 609 6.