DE851799C

DE851799C - Verfahren zur Verdichtung von gepressten Formkoerpern aus feinteiligen Kohlenstaeuben

Info

Publication number: DE851799C
Application number: DEM4397D
Authority: DE
Inventors: Robert Dr-Ing Meldau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-11-28
Filing date: 1944-11-28
Publication date: 1952-10-09

Description

Verfahren zur Verdichtung von gepreßten Formkörpern aus feinteiligen Kohlenstäuben Die neue Erfindung geht von dem bereits vorgeschlagenen Verfahren aus, Kohlenstäube mit einem geringen Anteil an flüchtigen Bestandteilen, vorzugsweise also Magerkohlenstäube, nur durch hohen Druck (Stempeldruck) in Preßkörper umzuwandeln. Hierzu eignen sich besonders gut Feinstäube mit einer Teilchengröße bis zu etvia 6o Mikron. Diese Formkörper werden nach der bisherigen Arbeitsweise bei Wärmegraden von etwa cgoo bis rooo° geglüht. Hierdurch entstehen gebrauchsharte Körper.
Sie haben ein Porenvolumen von bis zu 20°/0, das z. B. durch Öl ausgefüllt werden kann, um bei der Verwendung der Formstücke als Lager usw. Selbstschmierung zu ergeben. Hier setzt -die Erfindung ein, indem sie die Aufgabe löst, solche Formkörper erheblich dichter als bisher, wenn nötig praktisch porenlos herzustellen und dadurch ihre mechanischen Eigenschaften in vielen Anwendungsfällen zu steigern, bei denen es auf erhöhte selbstschmierende Eigenschaften wenig ankommt. Durch das neue Verfahren wird besonders die Biegungsfestigkeit der Formstücke beträchtlich erhöht.
Zu diesem Zweck werden die Kohlenstäube zunächst durch Pressung geformt, dann durch Glühen gefrittet und somit zunächst die beiden bereits vorgeschlagenen Verfahrensschritte angewendet, dann wird die Fritte vor dem völligen Abkühlen mit heißem Teer oder ähnlichen kokenden Flüssigkeiten (mit Kolloidkohle), Ruß oder anderen Aufschlämmungen vorsichtig getränkt und @ in diesem Zustand durch erneutes Glühen nachverdichtet. Diese Nachverdichtung besteht darin, daß der Teer od. dgl. beim Nachglühen vorzugsweise in den Hohlräumen der Fritte zersetzt wird unter Hinterlassung von zahlreichen kleinsten Koksbrücken im Hohlraumgerüst, das nach der Fertigstellung der Fritte in der bisherigen Weise noch verblieben war. An Stelle von Teer können auch andere koksbrückebildende Flüssigkeiten in das Hohlraumskelett eingebracht werden, die der Technik reichlich zur Verfügung stehen, erwähnt seien z. B. Pech, Endlaugen der Holz- und Papierindustrie u. dgl. In selteneren Fällen wird man dagegen zu einer Tränkung mit natürlichen oder künstlichen Harzen nach Dextrin od. ä,hnl. greifen oder zu in, verdampfenden Flüssigkeiten aufgeschlämmten kokenden Feinstäuben, wie kolloider Kohlenstaub. Wenn nötig, können auch zwei oder mehrere kokenden Mittel gemeinsam oder nacheinander benutzt werden. Man wird bei Aufschlämmungen, wie Rußwasser, zunächst durch vorsichtiges Erhitzen den flüssigen Träger. abdampfen, der das kokende Mittel an Ort und Stelle getragen hat, und dann auf die Verkokungshitze übergehen. Man kann sich leicht davon überzeugen, daß sich die Kohlenfritten, besonders solange sie noch warm oder heiß sind, mit heißen Flüssigkeiten dieser Art leicht und innig durchtränken lassen, sofern man nur die Vorsicht gebraucht, die äußere Preßhaut oberflächlich zu entfernen. Der Überschuß an Tränkmitteln kann, soweit dies nötig sein sollte, am einfachsten durch Ausschleudern entfernt werden, wie es in anderem Zusammenhang bekannt ist. Die Menge der zugesetzten Flüssigkeit und ihre Einbringungstemperatur müssen auf den Endzweck abgestimmt werden, nämlich darauf, daß zunächst eine echte Durchtränkung und erst anschließend eine Verkokung des Tränkmittels vor sich gehen. Hierzu dient die zweite Erhitzung.
Die inneren Oberflächen der Fritten sind durch das Glühen in einem aktivierten, thermisch angeregten Zustand versetzt worden, in dem sie sich bereitwillig Überzüge anlagern. Die angebotenen Flüssigkeiten durchdringen schnell das ganze Hohlraumskelett, zu dem nicht nur die Zwischenräume zwischen den Teilchen, sondern auch die von ihnen aus und daher letztlich von außen her zugänglichen Poren der einzelnen Teilchen gehören. Hierdurch wird der kokende Zusatz weitgehend unterteilt. Die an jeder einzelnen Lagerstelle beim anschließenden Glühen entstehenden Gasmengen bleiben entsprechend geringfügig, ebenso die von ihnen entwickelten mechanischen Kräfte. Das Gerüst der Fritte andererseits ist bereits stark verfestigt und daher starr. Nachgeglüht wird nur bis zur Krackung des Zusatzes. Die entstehenden Koksbrücken finden an den aktivierten Oberflächen allenthalben Ansätze, auch wenn sie winzig klein sind.
Für die Massenfertigung am einfachsten verläuft das neue Verfestigungsverfahren, wenn die Preßlinge nach der ersten einer stufenweisen Frittung getränkt werden, so daß in diesem Fall nur eine einzige Fertigglühung ohne Nachtränkung notwendig ist. Jedoch muß in diesem Fall besonders sorgfältig getränkt werden, jedenfalls sind alle Überschüsse zu vermeiden.
Ersichtlich besteht das Lösungsprinzip der Erfindung darin, erst dann zu tränken, wenn die Endporigkeit des Körpers bereits erreicht und dieser einerseits starr, andererseits aktiviert ist. Dies unterscheidet die Tränkung grundsätzlich von Zusätzen zum Preßgut, die als Gleit- und Bindemittel alle Teilchen umhüllen. Nunmehr werden jedoch zunächst alle Vorteile der bindemittellosen Brikettierung ausgenutzt, die zu einer Haftung freigelegter Oberflächen nachgebrochener Teilchen unmittelbar aufeinanderführen. Erst wenn diese Verfestigung erreicht ist und zweckmäßig auch die verkokenden Bestandteile des so verfestigten Kohlenstaubes- zur Bildung der Koksbrücken zwischen den Teilchen ausgenutzt sind, die sie zu liefern vermögen, beginnt zusätzlich allenthalben der vorsichtige VerschluB der übriggebliebenen Poren von innen heraus durch die Verkokung eines nachträglich zugesetzten Bindemittels, das die äußere und übrigens auch innere Form des Preßlings bzw. Sinterkörpers nicht merklich durch Binnendruck verändert.
Mit Hilfe des neuen Verfahrens ist es nicht nur möglich, Kohlenfritten zu verfestigen, sondern vor allem ihnen in einem weiten Bereich wählbare technologische Eigenschaften zu geben, weil die Endverfestigung in verschiedener Weise verläuft, je nachdem welche Stoffe zugesetzt werden und welche Arbeitsbedingungen man innehält. Das Porenvolumen läßt sich, wenn gewünscht, stufenweise weitgehend vermindern. Will man solche sehr porenarme Stoffe erzielen, so wird man das Verfahren in zwei oder mehr Stufen durchführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verfestigung von gepreßten Formkörpern aus feinteiligen Kohlenstäuben, dadurch gekennzeichnet, daß Stäube aus Kohlen mit einem geringen Anteil an flüchtigen Bestandteilen und einer Teilchengröße bis zu etwa 6o Mikron durch Pressen vorzugsweise ohne Zusatz von Bindemitteln od. dgl. geformt, dann durch Glühen gefrittet, anschließend vor dem Abkühlen mit heißem Teer, Rußschlamm od. ähnl. kokenden Flüssigkeiten ohne Formänderung getränkt und in diesem Zustand durch erneutes Glühen fertig gefrittet werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper nach dem Pressen aber vor dem ersten Glühen mit dünnflüssigem Teer oder in der Hitze verkokenden Flüssigkeiten oder Schlämmen benetzt werden.