DE977177C

DE977177C - Process for the production of fired moldings from coke and bituminous binders

Info

Publication number: DE977177C
Application number: DEC2176D
Authority: DE
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1944-09-24
Filing date: 1944-09-24
Publication date: 1965-05-06

Description

Verfahren zur Herstellung von gebrannten Formkörpern aus Koks und bituminösen Bindemitteln Lichtkohlen, Elektrodenkohlen für die wäßrige bzw. schmelzflüssige Elektrolyse oder Kohleformsteine zur Auskleidung von Reaktionsgefäßen wurden bisher so hergestellt, daß Koks, Kohlepulver oder Kohlepulvermischungen mit Bindemitteln, wie Pech oder Teer - gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur -, zu einer lockeren, plastischen Masse verarbeitet und anschließend in Kolbenstrang- oder Blockpressen in die gewünschte Form gebracht wurden. Aus den so erhaltenen sogenannten grünen Formlingen entstehen dann durch Erhitzen auf Temperaturen von rooo° C und darüber unter Verkokung des Bindemittels die harten gebrannten Kohlekörper. Bisher wurde die Mischung bzw. Durchknetung von Koks und Bindemittel so vorgenommen, daß z. B. Steinkohlenkoks, Erdölkoks oder Retortenkohlen - gegebenenfalls unter Zusatz von mineralischen Stoffen, wie Fluoriden oder Oxyden -in bestimmter Korngrößenzusammensetzung mit Pech in der Wärme in Misch- oder Knetmaschinen oder in Kollergängen chargenweise behandelt wurden.Process for the production of burned shaped bodies from coke and bituminous binders light carbon, electrode carbon for the aqueous or molten Electrolysis or shaped carbon bricks for lining reaction vessels have been used so far manufactured in such a way that coke, coal powder or coal powder mixtures with binding agents, such as pitch or tar - if necessary at elevated temperature - to a loose, processed plastic mass and then in piston extrusion or block presses were brought into the desired shape. From the so-called green ones obtained in this way Moldings are then created by heating to temperatures of rooo ° C and above the hard, burnt coal bodies coking the binder. So far has been the mixing or kneading of coke and binder made so that, for. B. Coal coke, petroleum coke or retort coals - if necessary with the addition of mineral substances such as fluorides or oxides - in a certain grain size composition with pitch in the warmth in mixing or kneading machines or in pan mills in batches were treated.

Für die Herstellung von Elektroden, mit der die vorliegende Erfindung sich in erster Linie befaßt, hat man jedoch Vorrichtungen mit Schnecken bisher lediglich für das Mischen der Kokskörnungen verwendet. Das Durchkneten des zerkleinerten Kokses mit dem zugesetzten Bindemittel dagegen wurde in der Regel in Doppelarmknetmaschinen durchgeführt, während die abschließende Formpressung - wie gesagt - mittels Kolben- oder Blockpressen vorgenommen wurde. Auch bei der Herstellung von Briketts aus festen Brennstoffen hat man sich einer Schneckenpresse zur Verformung bisher nicht bedient. Jedoch ist es aus der Brikettherstellung bekannt, das bindemittelhaltige Behandlungsgut in einer Schneckenpresse zu mischen und vorzuverdichten, bevor es z. B. in einer Kolbenpresse endgültig verformt wird.For the manufacture of electrodes using the present invention is primarily concerned, however, there have only been devices with screws so far used for mixing the coke grains. Kneading the crushed coke with the added binding agent, however, was usually used in double-arm kneading machines carried out, while the final compression molding - as I said - by means of piston or block pressing has been carried out. Also in the manufacture of briquettes from solid So far, a screw press has not been used to deform fuels. However, it is known from the production of briquettes that the material to be treated is binder-containing to mix and precompact in a screw press before it z. B. in a Piston press is finally deformed.

Es wurde nun gefunden, daß man Formkörper aus gemahlenem Koks und bituminösen Bindemitteln, gleichgültig, wie das Ausgangsmaterial für die Verpressung vorbereitet wird, vorteilhaft unter Benutzung einer Schneckenpresse zur gewünschten Form verpressen kann, um die Formlinge dann zu brennen.It has now been found that molded bodies made of ground coke and bituminous binders, regardless of the starting material for the grouting is prepared, advantageously using a screw press to the desired Can press mold to then burn the moldings.

Es hat sich weiter gezeigt, daß durch die Verwendung von Schneckenpressen auch beim vorhergehenden Mischen und Plastifizieren, etwa wie bei den obenerwähnten bekannten Verfahren zur Herstellung von Briketts, die Herstellung der Formkörper kontinuierlich gestaltet werden kann. Die so erhaltenen Mischungen sind bedeutend gleichmäßiger als die ohne Schneckenpressen erzeugten, wodurch sich eine erhebliche Gütesteigerung des fertigen Erzeugnisses ergibt. Man kann dabei die Ausgangsmaterialien, z. B. Kokspulver und Pechpulver, entweder in kaltem Zustand gleichzeitig der beheizten Knetschnecke zuführen oder aber flüssiges Pech verwenden. Man verwendet zweckmäßig einspindelige, ein- oder mehrgängige Schneckenpressen, wobei mit unterbrochenen Schneckengängen ausgerüstete Vorrichtungen, deren Pressengehäuse an den Unterbrechungsstellen Stauflächen tragen, sich besonders bewährt haben. Auch zwei- und mehrspindelige Schneckenpressen, deren Spindeln gleichsinnig angetrieben werden, sind gut brauchbar. Ebenso sind Schneckenvorrichtungen mit Vorteil verwendbar, die durch mehrgängige, gleichsinnig angetriebene Schnecken mit oder ohne Unterbrechung und gegebenenfalls Stauflächen zwischen den Abschnitten gleicher oder verschiedener Ganghöhe gekennzeichnet sind.It has also been shown that through the use of screw presses also with the previous mixing and plasticizing, roughly as with the above-mentioned known processes for the production of briquettes, the production of molded bodies can be designed continuously. The mixtures thus obtained are important more even than those produced without screw presses, resulting in a considerable Increase in the quality of the finished product. You can use the starting materials, z. B. coke powder and pitch powder, either in the cold state at the same time as the heated one Add the kneading screw or use liquid pitch. One uses appropriately single-spindle, single or multi-start screw presses, with interrupted ones Devices equipped with screw flights, their press housings at the interruption points Carry storage areas, have particularly proven themselves. Also two- and multi-spindle Screw presses whose spindles are driven in the same direction are very useful. Likewise, screw devices can be used with advantage, which by multi-thread, worms driven in the same direction with or without interruption and if necessary Storage areas between the sections of the same or different aisle are marked are.

Man kommt so zu einer vollkommenen Fließarbeit bei der Mischung und Formgebung der grünen Masse. Werden besonders hohe Anforderungen an die Güte des Erzeugnisses gestellt, so kann man trotzdem die technische, überaus wertvolle Fließarbeit beibehalten, indem man zwei hintereinander arbeitende Schnecken verwendet, von denen die erste besonders zur Durchknetung, die zweite aber besonders zur Verformung der Masse geeignet ist. Schließt man die beide Schnecken verbindende Apparatur luftdicht ab, so kann überdies das Preßgut vor der Formgebung durch Schaffung eines Unterdrucks, was beim Verarbeiten von Preßgütern anderer Art in Schneckenpressen an sich bekannt ist, in dem Verbindungsstück entlüftet werden.This leads to a complete flow work with the mixture and Shaping the green mass. Are there particularly high demands on the quality of the Product, you can still do the technical, extremely valuable flow work maintained by using two augers working one behind the other, one of which the first especially for kneading, the second especially for deforming the Mass is suitable. If the apparatus connecting the two screws is closed airtight from, the pressed material can also be formed by creating a vacuum, which is known per se when processing other types of pressed goods in screw presses is to be vented in the connector.

Die technische Überlegenheit der fortlaufend arbeitenden Schneckenstranzpresse aezenüber der bisher verwendeten Kolbenpresse ist so groß, daß man auch dann zweckmäßig die Verformung in einer Schneckenpresse vornimmt, wenn aus irgendwelchen Gründen die Mischung von Koks und Bindemittel nach den bisher üblichen Verfahren vorgenommen werden muß.The technical superiority of the continuously working screw extrusion press aezenüber the piston press used so far is so large that it is also useful makes the deformation in a screw press, if for any reason the mixture of coke and binder carried out according to the previously customary methods must become.

Die oben geschilderte Verwendung von Schneckenpressen erlaubt nicht nur, den Verfahrensgang zur Herstellung grüner Kohleformkörper ganz oder teilweise als Fließarbeit auszugestalten, sondern bringt noch weitere technische Vorteile, unter denen die gute Verdichtung der Masse und der Fortfall jeder Struktur in der fertigen Kohle besonders hervorzuheben sind.The use of screw presses described above is not permitted only, the process for the production of green carbon moldings in whole or in part designed as flow work, but also brings other technical advantages, among which the good compression of the mass and the elimination of any structure in the Finished charcoal are particularly noteworthy.

Überraschenderweise erzielt man mit der Schneckenpresse diese bessere Verdichtung schon bei Preßdrücken von z. B. 3o bis q.o kg/cm2 gegenüber den bei Verwendung von Kolbenstrangpressen notwendigen Drücken von z. B. looo kg/cm2.Surprisingly, the screw press achieves this better one Compression even at pressures of z. B. 3o to q.o kg / cm2 compared to the at Use of piston extrusions necessary pressures of z. B. looo kg / cm2.

Außerdem ist der Kraftaufwand für die Mischung und Plastifizierung oder Verformung bzw. für Mischung, Plastifizierung und Verformung in einem Arbeitsgang nach dem neuen Verfahren wesentlich geringer als bei Verwendung der bisher benutzten Misch-, Knet- oder Verformungsvorrichtungen. Der Bau einer Anlage, z. B. zur Herstellung von Kohleelektroden, mit Schneckenpressen erfordert nur einen Bruchteil des Stahles, der für die bisher benutzten Anlagen zur Kohleverformung notwendig war. Die Dichte der elektrischen Kohlen nach der Erfindung im ungebrannten Zustand liegt bei 1,70 und höher. Beim Arbeiten mit Schneckenpressen lassen sich die erforderlichen Temperaturen beim Mischen, Plastifizieren und Verformen leichter einstellen und beherrschen, als dies beim bisherigen Knet- oder Verformungsvorgang möglich war. Soweit die zur Verformung notwendige Temperatur sich durch den Preßdruck nicht von selbst einstellt, kann durch Erwärmen oder Kühlen von bestimmten Abschnitten des oder der Preßgehäuse bzw. der Schneckenspindel in bekannter Weise leicht nachgeholfen werden. Beispiel 1 Eine Mischung von Zoo Teilen grobgepulvertem Pechkoks von üblicher Kornzusammensetzung und 26 bis 34 Teilen ebenfalls grobgepulvertem Pech mit einem Erweichungspunkt von So bis 6o° C wird in einer zweispindeligen Mischschnecke, deren Spindeln gleichsinnig angetrieben sind, bei einer Temperatur von 9o bis 12o° C durchgeknetet und die homogene Masse dann entweder in bekannter Weise oder in einer zweiten Presse, die ein- oder mehrspindelig sein kann, durch Auspressen aus einem Mundstück zu einem endlosen Strang mit rundem oder beliebig profiliertem Querschnitt verformt.In addition, the effort required for mixing and plasticizing or deformation or for mixing, plasticizing and deformation in one operation with the new process much less than when using the previously used one Mixing, kneading or shaping devices. The construction of a plant, e.g. B. for production of carbon electrodes, with screw presses, requires only a fraction of the steel, which was necessary for the coal deformation systems used up to now. The concentration of the electric carbons according to the invention in the unfired state is 1.70 and higher. When working with screw presses, the required temperatures can be set easier to adjust and control when mixing, plasticizing and deforming, than was possible with the previous kneading or deforming process. So much for the Deformation necessary temperature does not adjust itself by the pressing pressure, can be achieved by heating or cooling certain sections of the press housing (s) or the worm spindle can be easily helped in a known manner. example 1 A mixture of zoo parts of coarsely powdered pitch coke of the usual grain composition and 26 to 34 parts also coarsely powdered pitch with a softening point of So up to 60 ° C is in a two-spindle mixing screw, the spindles in the same direction are driven, kneaded at a temperature of 9o to 12o ° C and the homogeneous Mass then either in a known manner or in a second press, the one or can be multi-spindle, by pressing from one mouthpiece to an endless one Formed strand with a round or arbitrarily profiled cross-section.

Beispiel 2 Die zur Verformung bestimmte Kornmischung wird in eine einspindelige oder mehrspindelige Schneckenvorrichtung eingebracht und das in der Hitze verflüssigte Pech mittels Dosierpumpen an einer oder mehreren Stellen der Schneckenvorrichtung unter Druck zugefügt. Die in der Schneckenvorrichtung homogenisierte und plastifizierte Masse wird wie im Beispiel i zu einem endlosen Strang verformt.Example 2 The grain mixture intended for deformation is converted into a Introduced single-spindle or multi-spindle screw device and that in the Heat liquefied pitch using metering pumps one or more Put the screw device under pressure added. The one in the screw device homogenized and plasticized mass becomes an endless one as in example i Deformed strand.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of shaped bodies by mixing ground coke and bituminous binders, plasticizing and pressing the mixture - optionally with simultaneous heating or cooling - with subsequent firing of the shaped body, characterized in that a screw press is used for pressing. 2. The method according to claim i, characterized in that a screw press is used for mixing the coke with the binder or for plasticizing the mixture or for both. 3. The method according to claims i and 2, characterized in that the material to be treated is vented before pressing. Documents considered: German Patent Nos. 617432, 652 99o, 682 787, 676 045, 686 98 0 , 734 049 British Patent Nos. 2o2 386, 561498; French patents No. 775 099, 839 o25 Karl Arndt, "Die Künstlichen Kohlen", Berlin 1932, pp. 87 to 9o; Handbook of Briquette Preparation, Vol. I, 1909, pp. 622 to 627; Mining Handbook, Vol.

2, p. Io8 / io9 (1923) »Die mechanical processing of brown coal «, 1926, p.25; VDI supplement, 4, pp. Iog to 111 (1942); U 11 m a n n, Encyclopedia, 2nd edition, X, pp. 81, 89.90.