DE882220C

DE882220C - Gesinterte Steinkohleformkoerper und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE882220C
Application number: DEP8607A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Phil Broesse; Walter Dr Phil Demann; Robert Dr Meldau; Walter Dr Schreiber
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1947-02-20
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1953-07-06

Description

Gesinterte Steinkohleforrakörper und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf gesinterte Stein,-kohleformkörper und ein Verfahreln, das der Bejeinflussung der Eigenschaften. von direkt aus, Ste-in.-kohlen herstellbaren, K ohle- bzw. Graphitformkörpern durch eine mehr oder weniger weitgehende Metallisierung dieser Formkörper dient.
Es sind in den letzten jahren Vorschläge gemacht worden (diese, Vorschläge gehören jedoch nicht zum Stand der Technik), die sich mit der Anwendung der in; der Pulverkeramik, insbesondere der Sintermetallurgie üblichen, Sinterverfahren auf be,-stimmte, an, der Grenze der Backf ähigkelit liegende Steinkohle-nfeinststäube von einer Korngröße- von, weniger als 6o Milcron, sogenannt-! Frittenkohle, befassen. Zu den für die Sinterfähigkeit solcher Feinststäube: notwendigen Voraussetzungen gehört insofern ein bestimmtes Back- und Schmelzverhalten, a,ls die Pulvermasse gerade noch so, viel Backvermägen und ein; so, schwaches Schmelzbestreben, haben, muß, da,ß aus den, Stäuben. hergestellte Preißformlingej durch Sintern verfestigt worden können, ohne" daß, die beim normalen Verkokungsprozeß notwendigen Schmelzflüsse und mit Porenbildung verbundene Treib,- und Blähvorgänge auftreten!. Dieses besondere Verhalten, das bestimmte Eßkohlen bereits von Natur aus aufwetisen, läßt sich auch. bei aus Steiinkohlen: jedweden Inkohlungsgrades, bestehenden, Mischungen erzielen, so daß auch Steinkohlei zu Frittenikohle werden kann. Das kann, z. B. dadurch geschehen, daß den in der Inkohlungs,reihe links von den erwähnten, bestimmten Eßkohlen stehenden, höher, inkohlte#n, mehr oder weniger inerten, Steinkohlen, ausreichende Mengen an backenden Kohlen., natürlich auch an, Bindemitteln, und umgeikehrt den, rechts von den Eßkohle,n stehenden, mehr oder weniger gut backenden Ste#inkohlen entspreichende Mengen an Magerungsmitteln zugesetzt oder diese Steinkohlen durch eiine besonderei Tiefschwelung gealtert worden, bis beim Sintern. nur die gewünschten- Verfestigungsvorgänge, ab-er keine Bläh- und Treibvorgüngei stattfinden. Als Magerungsmittel sind hierbei die schon in der Verkokungstechnik bekannten Mitteil, wie z. B. Anthrazite, Magerkohlen, Eßkohlen, feingemahlene Kokse, Schwelkokse, vorgeschlagen Worden.
Es wurdei nun gefunden, daß, sich auch mit artfremden Stoffen, deren Zusatz in der Verkokungstechnik wenig isinnvoll gewesen wäre, solche Magerungswirkungen erzielen lassen. Besonders Überraschend, ist hierbei das genau abstimrabare Magerungsvermögen, von Metallen und Meitallsalzen auf backende Kohlen. Der Hauptnutzen dieser für besondere Fälle anregenden Beobachtung liegt auf dem Gebiet der Kunstkohlenr, insbesonderei der Metallkohlenfahrikation. In dieseir Technik, die in der Hauptsache von verkokungstechnisch inerten Grundstoffen, wiei Graphit, Anthrazit und Koks-, ausgeht, ist das Problem eiintes imligen und festen Verbandes zwischen Kohle bzw. Koks und. Metall dadurch gelöst worden, (laß besonderei Bindemittel, wie Teer, Pech usw., Verwendung find-en oder# wie es bei den regelrechten Metallkohlen mit weitaus Überwiegendem, Metallgehalt der Fall ist, #daß das beim Brennen sinteirnde Metall die Verfestigung bewirkt.
Die Erfindung betrifft im Gegensatz hierzu die Magerung von mit keinen oder nur unbedeutenden Mengen, an Bindemitteln versetzten Frittenkohlen, insbesondere gut backenden Kohlen bzw. Kohlen.-mischunigen auf den sinteirfähigen Zustand durch Zusatz von Metallen, Metallsalzen oder Metallsalzlösunggen. Hierdurch lassen sich unter deir Einsatzmöglichkeit von Kohle- und Kohlepro,dukten. aller Inkohlungsgrade Kohle-Metall-Verhundkörper herstellen, die höchsten Ansprüchen hinsichtlich der elektrischen Leiitfähigkeit, >Festigkeit und Homo,-genität genügen.
Zur Herstellung der neuen Formkörper kann man beispielsweise folgendermaßen vorgehen,. Metallpulver oder trockene Metallsalze worden, mehr oder weniger stark backender Frittenkohle in deni gewünschten Ausmaß zweckmäßig schon beii dem Mahlen zugesetzt und während des Mahlens innig mit der Kohle vermengt. Eine noch bessere Verteilung wird eirzielt, wenn das Kohlepulver mit einer Metallsalzlösung angepastet und das überschüssige Wasser alsdann zur Schonung der Kohle im Vakuum bei möglichst niedriger Temperatur verdampft wird. Alsdann wird- die Pulvermasse in an sich bekannter Weise gepreßt und geisintert, wobei etwa vorhandene Metallsalze zu Metall reduziert worden" Als besonders vorteilhaft hat sich der Zusaiz, von organischen Metallverhindungen, z. B. der Zusatz von fettsauren, Salzen erwiesen, da, dann nicht nur diej Reduktion, zu Metall sehr leicht vonstatten. geht, sondern das entstehende Metall regelrecht in die zahlreichen Graphitbrücken- des Frittengefüges eingebaut und somit ein besonders ZD fester Verband zwischen Kohle und Metall erzielt wird. Der Grad der Metallisierung ist dabei abhängig von der Art und Menge des Zusatzes und diesieir wiederum von: » dem Backvermögen der Frittenkohle.
Durch entsprechende Abstimmung der Kohleauswahl auf die jeweiligen Zusätze von Metallen, Metallsalzen oder Metallsalzlösungen lassen sich nicht nur die Eigenschaften von, Steinkohleformkörpern, weitgehend beeinflussen, und metallisierte Kohlen herstellen, sondern darüber hinaus auch eigentliche Kohle-Metall-Verbundkörper und Metall-Kohle-Formkörper.
Zur Herstellung von Kohle - Metall - Verhundkörpern werden zweckmäßig nur gut backende Kohlemischungen. verwendet, denen erforderlichenfalls noch an sich bekannte Bindemittel zugesetzt werden können. Diej Zusatzmöglichkeit von Metallen bzw. Metallsalzen, oder Metallsalzlösungen ist auf diese Weiser praktisch unbeschränkt, so, daß schließlich der Metallgehalt der Mischung bereits ausreicht, den Preßformling durch Metallsinterung -zu verfestigen. Die thermische Vergütung derartiger Meitall-Kohle-Mischungen, kann, in an sich bekannter Weise bei über oder unter dem Schmelzpunkt des betreffenden Metalls liegenden Temperaturen erf olgen.
Für manche Zwecke ist unter Erhaltung des inneren Kohlefrittengefüges nur eine Oberflächenmeitallisierung der Kohleformkörper erwünscht, um beispielsweise das, Aufschweißen oder Auflöten von Metallstücken, auf Kohlefritten oder umgekehrt von Kohlefritten auf Metallunterlagen zu ermöglichen oder um bestimmte Oberflächeneffekte, z. B. für kunstgewerblichei Zwecke, zu erzielen. Zu diesem Zweck erfolgen, die metallhaltigen Zusiitze nicht zum Mahl- oder Preßigut, sondern auf die Oberflächei des Preß- oder auch fertigen Sinterkörpers. je nach der gewünschten Stärke der metallischen Schicht kann hierbei eine oberflächliche .Aufbringung von Metall, Metallsalz od. dgl. in irgendeiner Weise erfolgen, oder os, kann ein schwächeres oder stärkeres Tränken der Formkörper mit entsprechenden Lösungen, erfolgen. Iin Anschluß hieran werden; die so hehandelten Körper gesintert bzw. soweit sie schon gesintert waren, ein zweites Mal, und zwar auf die jeweils gewünschte Temperatur erhitzt.
Die gemäß der Erfindung -hergestellten, Sinterformkörper können auf Grund, ihrer vorzüglichen elektrischen Eigenschaften und ihrer guten Wärmeleitfähigkei# sowie der Möglichkeit, auf ihrer Oberflächebestimmte Farb- oder Glanzeffekte zu erzielen, in vielen Zweigen,der Elektroteichnik, des Kunstgewerbes und der allgemeinen Gebrauchsgüterindustrie Verwendung findm

Claims

PATENTANSPRÜCHE. i. Gesinterte Steinkohleforrakörper, z. B,. für elektrotechnischei oder kunstgewerbliche Zwecke" dadurch gekennzeichnet, daß sie Metall enthalten. 2. Steinlzohlefor#mkö.rpe,r nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, da3 sie nur in ihren Randschichten Metall enthalten, während' der Kern metallfrei ist. 3. Steinkohleformkörper nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet daß sie mit Meitallkörpern, durch Schweißen oder Uten, verbunden sind. 4. Verfahren zur Herstellung von. Steinkohleformkörpern; nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß schwach oder gut backendem Frittenkohlenpulver Metallpulver, Metallsalzpulver und/oder Mütallsalzlösungen: zugemischt werden!, das Pulvergemisch alsdann, gegebenen,-falls nach einem Trocknungsverfahren, gepreßt-und anschließend oder gleichzeitig mit dem Pressen gesintert wird. 5. Verfahren nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet daß dem Frittenkohlenpulver organ,ische Metallverbindungen, z. B. in Form fc!ttsa,ureir Salze, zugesetzt werden;. 6. Verfahren. zur Herstellung von, Steinkohleforrnkörpern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Preß- oder Sinterkörper aus Steinkohle oberflächlich mit Metall und/oder Meta,11-salz versehen oder mit Meta-Ilsalzläsung ge,-tränkt und hierauf gesintert bzw. abermals gesintert werden. Angezogene Druckschriften - Deutsche Patentschriften Nr. 675 110, 189 387, 255523, 433476; USA.-Pa.t#ein,tschrift Nr.:24I45I4; Arnd,t, Die künstlichen Kohlen, 1932, S. 288/89.