DEP0038244DA - - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus Kohlenstoff.

Der Gegeaetand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus Kohlenstoff, insbesondere Elektroden.

Kan hat echon Kohlenstoifelektroden hergestellt, indem man gebrannte« Koke verechiedenartiger Herkunit ein Bindemittel beigab, welches imetande ist, die Oberfläche der Teilchen zu überziehen, wodurch bei Verarbeitung in der Strangpresse oder der Preßform und darauffolfeeuaem langsamen Eriiitzen auf etwa 1100° dem Elektrodenkörper eine harte, dichte Struktur verliehen wird. Solche Elektroden küuuen bei Temperaturen oberhalb 2500° behandelt werden, wobei sie in Graphit übergehen. Bei der handelsmäJigen Herstellung von Elektroden wurde es als wesentlich angesehen, dad die kohlenstüffhaltige Substanz Tor dem Mischen kalziniert wird. So gibt beiepiele.-.eiae Man te 11 in seinem Werke "Industrial Carbon", Verlag D. Van Tloetrand Company, New York, die folgenden vier Gründe an, warum bei der Herstellung kohlenstoffnaltiger Artikel daa Kalzinieren der kohlenstoffhaltigen Substanz notwendig eei:

»1. Die ungebrannten Stoffe können nach dem Vermählen nicht ohne weiteres gebunden werden, um die richtige Dichte zu geben.

2. Sie lassen eich nur schwer in der Preßform oder der Strangpresse verarbeiten.

3. Ihre flüchtigen Bestandteile entweichen während des Brennene, so da3 ein sehr porösee Produkt anfällt.

4. Sie sind schlechte elektrische Leiter und haben einen höheren Wideretand als dan kalzinierte Material."

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In der Praxis wird daher durchweg dieses Verfahren befolgt, obwohl bereits Vorschläge _oeiaacht worden sind, gewisse unkalzinierte i.laterialien zu benutzen.

Andere konlenötoffhalti_fee Substanzen, wie Rua, Graphit und dergl., welche zur Herstellung von Elektroden vorgeschlagen worden sind, sind frei von flüchtigen Anteilen; ihnen ist ein Bindemittel hinzutewieeht worden, bevor man die ungebrannt· Elektrode formte. Ein solches Bindemittel öenetzt die Oberfläche der Kohlenstoffteilchen und überzieht sie mit einem PiIm, der an den Berührungsatellen mit benachbarten Filmen daa Zusammenhalt schafft. Das nachfolgende Erhitzen verwandelt das Bindemittel in Koks, und die so gebildete Bettechicht hält dae Ganze zusammen.

Gemäi der vorliegenden Erfindung karin ein roher Petroletmkoke mit bestimmten kritischen Eigenscn&ften zu einer Elektro- _v de verarbeitet werden, indem man ein Plastifizierungsmittel beigibt und da/in innerhalb kritiscner Arbeitsoedingungen weiterbehandelt, vorzugsweise in Abwesenheit von Sauerstoff, um gewissermaßen ein Legieren oder Plastifizieren dea rohen Kokses zu bewerkstelligen; die Elektrode wird dann auf der Strangpresse gezogen oder in einer Form gepreit und danach gebacken und für gewisse Zwecke schließlich bei nocn höherer Temperatur in Graphit umgewandelt.

ErfindungBgemäli wird bei dem Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus Kohlenstoff, insbesondere Elektroden in der Weise vorgegangen, daiä dem durch Verkohlen von verflüesigbaren Kohlenwasserstoffen zu einer gleichförmigen Masse mit einem Gehalt an flüchtigen EeetanJteilen (auier Wasser) von etwa ö bie 20 $ zubereiteten Rohkoka ein i'laetlfisierungßmittel, welches bei Brenntempaatur im wesentlichen in Kohlenetoff übergeht, sich aber unter 260° nicht zersetzt und nicht weeentlich verflüchtigt, beigemischt und dieses Gemisch auf etwa 38 biß 250° erhitzt wird, damit sich eine unter Druck plaetisch werdende gleichiöriai^e blasse bilde, die hierauf unter Druck in die gewünschte Form übergeführt und unter allmählicher Tempareturerhöhung auf etwa 550 bi3 1100° gebrannt wird, um die zereetzbaren Beetandteile in Kcnlenstoff umzuwandeln und den Gehalt an flüchtigen Stoffen zu erniedrigen.

Sa· Verfahren der Erfindung hat den Vorteil, daß es die vorhergehende Kalzinierung vermeidet und daß eine Elektrode Ton

H.iilcy. New Vinl. N Y iV Si Λ Ami) : ( iiiMt l.nkt's (..irlnui ' input,iimui New Yiirk. N. V. (V. St Λ); Wm Dipl.-Inn. Il Kuscl, I'.it. Aiiw. li.ul ( ik-rslicitii. I VrH.ilircii zur I lcrslel Reformier (ic^cnsl.imlr .ins Kolilcn 2'λ 1. 44. V. Sl Aiiimk.i 2S S -I (T. 21; Z. )

holier, scheinbarer Dichte und hoher Festigkeit bei niedrigem elektriBChen Widerstand und ^erin^er Porosität entsteht.

Obwohl die Elektrodenherstellung bereits hoch entwickelt ist, sind doch noch Verbesaerungen bei den Here i.ellun&smetho- don mit Rücksicht a-^f den Kostenaufwand erforderlich, weil eine verhältnismäßig hohe Menge an Kohlenstoff bei der Metallherstellung nach elektrothernischen Verfahren v-rbraucht wird. Auch werden große Zraftm:ngen verbraucht, so daJ bereits geringe Verbesserungen der elektrischen Leitfähigkeit der Elektroden entweder mit oder ohne Graphltierun^ stark ine Gewicht fallen. Dichte, relativ wenig poröse Elektroden, welche widerstandsfähig sind, nicht leicht sertrechen und iem -Anfre—en widerstehen, sind ferner sehr erwünocnt, um -"ui'snthalte durca Bruoa und Auswechselung von Elektroden zu vermeiden, ganz abgesehen davon, daß der verringerte Kohlenstoff- und Xrnftverbrauch anzustreben iat. Diese Faktoren müssen gegeneinander ab^ewo^en werden, d.h. die Koaton dor verbrüucatün rlektrodeu verglichen mit der Kraft und der Zeit, die man einspart. Durch das erfindungagemäße Verfahren wird die Herstellung einer besseren Elektrode bei niedrigeren Kosten erreicht; auch können leicht verfügbare Materialien verwendet werden, die vom Ronzuetande aue Tiel billiger auf die zur Verarbeitung erforderlichen Eigenschaften zubereitbar sind, als dies bei Verfahren, welche kalzinierten Koke verwenden, der Fall ist.

Eine spezifische Ausführungnform der Erfindung besteht darin, daß man rohen Koks, welcher durch Kracken eines flüssigen Kohlenwasserstoff Öles in der V, arme erhalten wurde und einen Gehalt an flüchtigen Anteilen aueecnlieJlich Wasaer von ungefähr 8 - 20$ vorzugsweise 8 - ".6?ί aufweist, zerkleinert und mit einem Plastifizierungsmittel mischt, welches zweckmäßig vorwiegend aromatisehen~phär akter hat, dann diese Stoffe unter Vermischen auf etwa 38 - 200°, vorzugsweise 65 - 160° erhitzt, um mindestens ein teilweisee "Legieren" des Plaetifizierungsaittels mit dem Koks zu bewirken, wobei das Mischen und Erhitzen zweoknäßig in einer nicht oxydierenden Atmosphäre ausgeführt wird, und daß man dann durch Anwendung von mechanische» Druck, wie durch Formpressen, Ziehen auf der Strangpresse oder Gießen di· rohe Elektrode bildet, diese trocken erhitzt, um eie in Kohlenstoff zu überführen und die so hergestellte Elektrode gegebenenfalls danach noch in Grapnit überführt.

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ΚΙ-ίΐΙΠΙΐΙΐΤ ( Ιΐ-μΐ-ΙΐΜ.ΗΙΐΙΐ- .1US Kl ill IfllSll llf

2'λ V W. V. Si Λιηι-nk.i 2-S S -IS (T. 21; Υ.. )

Diese sogenannten Petroleomkokse unterscheiden eich in ihren Eigenschaften wesentlich von Koka, den ,nan aus Kohle erhält. Die Elektroden und Anoäen aus Petroleumkoks Bind bezüglich der Festigkeit, Dichte Porosität und des elektriechen Widerstands den aus .Kohle oder anderen kohlenstoffhaltigen Materialien hergestellten weit überleben.

Der bei diesem Verfahren verwendete P.ohkoks kann Teilchen in der Größe von 0,3 bis 18 mm enthalten. Ausgezeichnete Ergebnisse warden bei KorngrüJen von !>,Ib bis 0,75 aim erhalten. Die Verwendung von Koksetaub mit der sonst üblichen Korngröße von 0,074 mm wird somit vermieden oder doch la den meieten Fallen auf ein Mindestmaß beschränkt. Das kostspielige Vermählen dee Kokses zu Koksstaub kaun bei dem erxiiidun^sgomäiien Verfahren völlig unterbleiben oder kann auf ^erin^e Mengen beacliräulct werden. Dae Vermählen dee Kokses ist kostspielig , und die Erfindung bedingt somit eine Ersparniu, indem uie die Verwendung des Xoksetaubes entweder ganz ausschaltet oder mengenmäßig reduziert.

Der rohe Koks ki-uin als unechinklzburer Rückstand beim Kracken oder Verkoken von Petroleum-Kohlenwasserstoffölen gewonnen werden, so etwa gekrackter Asphalt, direkt erhaltener Aephalt, Kohlenteerpech, Holzteerpech u.a.. Jiin besondere brauchbarer Rohkoke ist dirjeni^.e, v.elchur sich beim Heiiikrakken ohne Katulyeutoren in üen I!et,ktior.ök8.jnern niederschlägt.

Nur solche Rohpetroleumkokse können bei diesem Verfahren verwendet werden, welche einen Gehalt en flüchtigen Beetandteilen innerhalb des Bereiches von ungefähr 8 - 20 $>, vorEugeweiee ungefähr ö bis 16 ",Ό aufweisen. Kokue nit einem höheren Gehalt an fluchtigen Bestandteilen (Wasser ist in diesen Zahlen nicht eingerechnet) neigen dazu, eich aufzublähen und große Mengen Gas abzugeben, wenn die daraus hergestellte Elektrode trocken erhitzt wird, wodurch die Porosität der fertigen Elektrode wie auch ihr Ohmscher Widerstand vergrößert und ihre Festigkeit vermindert wird. Solche hohe Gehalte an flüchtigen Stoffen bewirken ein unkontrollierbares Schrumpfen der Elektrode während des Brennens und verursachen oft Risse, Spelten und Blaeen in der Elektrode, und können auüerdem die Elektrode während de« Brennens deformieren. Die ungebrannten Elektroden, die

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Ann..: CIre.lt L.ikcs (..irl.o.. (.ο,ρ.ι,.ι.

New York. N. Y. (V. Si Λ.); uii Dipl.-Ιηκ. II. K,.sei. 1'..1.-AnWH-Id ..in ,lcrslicim. | Vcrf.il.rcn zur Herstellu.;·! ucforintcr C'.cijenslhiulc mis Kolilci.si.ili 24 1 44. V. Sl A.nerik.i 2V "> ' (T. 21; Z. )

nach dem Torliegenden Verfahren hergestellt werden, aohrtunpfaa zwar auch, aber in einem regelbaren Ausmaß, daa im voraua bestimmt werden kann. Pur Ίas erfindungs^omäje Verianren eignet eich beao&dera schwafelormer Rohpetroleuinkoka.

Rohkoke mit einem Gehalt tin fluchti&en Stoi'ien von etwa unter 6jo lUät «ich nicht euareichcnd binden. Dien nut dieeeiben Naohteil· cur FoI^e wie die ^nw«ndunt> von nicut richtig kalziniertem Koke bei der biuher _öebräuühlicheu Herevellung von Elektroden, ohue die Vorteile, welch· mit dem erfindunga^emäJen Verfahren Yerbunden aind, eu erreichen.

Wenn der Koke, nie er aus den RerJttioreka^rern von Heiflkrackanlaßen erhalten ?lri, einen 6th-.lt ac lltLchti^eu Anteilen über ungelkhr 20 9· beeittt, kann er unter kontrollierten Bedincongenj wobei lokole tibercitzun^ tu verrreidtn iet, erhitst «erden, üb <üen Gehalt a^ flüchtigen Anteilen soweit herebzueettea, daj er ioi.crfrulb dec ci^cfiü.rtc.1. -or.ichee zu liegen kommt. Piec kann bui relutiv niedxi_ucL· 'xcij.tx türen von ungefähr 26ü - 550° durcL^eiUürt rerduu. Lan soll darauf achten, daS dabei keine Oxydation eintritt und daJ dtr Geheilt an flüchtigen Beetanüteilen nicht fcie unter dun uu^t. ^ebenen kritieohen Bereich hercbgeaotst T.iia. Le iut boeauiltic nescntlich, daß bei der gewählten Arbeittj..öiüC nicht ein ieil Jeo £okoee unzuläoiig weltgehond von fluchtigen /m'^llon btiiuit werde und dem Übrigen Tell dee Kotieee nur un^enü^eocl fluchtige Anteile entzogen «erden. Der Gehult au fluchtigen Auteilen innerhalb dea vorgeeohriebenen Bereiche« iet nicht lediglich ale Durehechnittewert aniaaehen, d.h. er darf auch nicht tellweiee unter oder Über des Grenzwert liefenj Uberdiea können die gewunechten £lgenaonaften dea Xokeee nicht etwa dadurch wiederhergestellt «erden, daß man ihn nechtriiglich wieder OeI zumiecht, «le etwa dea Vorlauf aus der Verkokung oder aue derjenigen Eeetillationeetufe, bei der eins teilweise Befreiung von den fluchtigen Anteilen erfolgt und auch nicht daduroh, t»ä aan mehr Plaatlflziorungsolttel zusetzt. Kokse, welche aue uajaantelttn Koksofen erhalten werden, sollen so ausgewählt werden, da3 aie den geringstmöglichen ^nteil an überhitztem Koke enthalten. Die Oleichmäßigkeit den Gehaltes an flüchtigen Anteilen iet wichtig.

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(Y. 21; Z. )

Die Teilchengröße dea zu vorw^ndenien Koltsea kann innerhalb des Bereiches liegen, wie er gegenwärtig bei der Herstellung von Kohlenetoffelektroden von verschiedenen liröiien angewendet wird. Für groje Elektroden, z.l>. solche mit U50 - 1000 mn Durchmesser, werden KorngröJen von 1b mm Durchiieeaer und weniger verwendet. Für kleinere Elektroden wird entsprechend feinerer Koks gebraucht. Für einige Zwecke kann roher Koksetaub verwendet werden, von weichein eine ^enge von 40 bis 60 9& eine Körnehengröie bis zu 0,074 asa auf.-.eiut. Dio Anwendung beträchtlicher Mengen an kalziniertem Koksinanl beeinträcatigt die fertige Eloktrode. Solche Stiicke sind aciilec.it und haben eine wabenartige Struktur.

Die Wahl des Plaetifizierujige- oder iindeinittele hängt von der Art der zu erzeugenden Elektrode ab. Jedes Plaetifizierunfesmittel, welches eich zum Teil ijit äe.u rohen Koks verbindet, kann für die Herateilung von gebrann-ten oder amorphen Kohlent lektz-oden Verwendung finden. Cie siüc¹ jedoch nicht gleichv.ertig, wie aus den an^efütirtsn Beispielen zu ersehen ist. Für Graphitelektroden sind gewinne Plastifizierungemi-fctel wünschenswerter als andere, und einige kann man als ungeeignet ansehen. Aromatische Kohlenwaoserstoffe zieht man besondere für die Herstellung von Graphitelektrode^ vor: Die Saueretoff- oder Stickstoffderivate aromatircher Kohlenvjaccerctoffe Bind für die Herotellune auorpher Elektroden brKucl'ber, sind aber für Graphitelektroden vjcnifctr v.ünechenewert nie die Kohlenwasserstoffe. Zyklo-Paraffin-KohlonnaucerBtolfe öler deren Derivate können Verwendung fluten, ü.B. der Furfurolextrakt aue echwe-ren Scüxiierölün. iüechunfatn voii iloklc^wiiBterstoffen and derexi Derivaten können in viexon 1 tü-ltn in vorteiinaftor Weiae verwendet norden.

Die Plaetifizierungemittel eollen keine weoentliohe Menge an Substanzen enthalten, welche eich zu otork oxydierend wirkenden Stoffen zersetzet:, wenn Graphitelektroden hergeetellt »erden Bollen. Dae Plahtifizicruiigamlttel muH einen Siedepunkt und einen Zereetzunt,⁸?¹"^* haben, der wesentlich über der Temperatur liegt, bei welcher die Mischung mit dem rohen Koke vor eich geht, sonst kann die richtige Viirkung nicnt erreicht werden. Eine bloiie Löeungs- oder PlastifizierungBwirkung auf den Koke iet nicht genügend.

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Substanzen, die für Plaetifiziorungemittol in Fruge Jcom-B«n, uafaeeen Kohlenteeröla, Kohlonteerpeche, Holzteerpeoh, Anthraoenöl, schwere liolzteeröle und "Peche, schwere Braunkoblonteerule and -Peohe, Phenanthren, Diphenyl, iinthracen and ähnliche.

Unter den Plaatiiizicrungemittelii, dia man veiwonden kann, befinden eioh eabetituierte eromatiocha Verbindungen, insbesondere solche, welohe Chlor-, Hydroxyl-, Methoxyl-, AmI-no- oder Nitrogruppen ale «Uubetituenten am Ring aufweisen. Ale Beiepiele eeien Ifitrobenzol, m-Dinitrobenzal, 0-Nitrophenol, o-Iitroejiieol, o-Witroanllln, _o- und m-Nitrochlorbenzol, <!,4-Dlnltrooalorbensol, Mono- und Dinltrotoluol, itono- und I)InI-troxylol, o-litrophenyl,<-Hitronaphthelin aufgeführt. Diese sind echon en «ich brauchbar «In Plaetifizlorunnoralttel, ^e_^_' dooh besondere, wenn sie_mijt_j^nderen Pleetlfiziorungsmitteln, wie gohleotcerpeoh. Xohlenteerul u.a. zuouamen verwendet werde*. Öle sueret £enejinten 3 toi ie werden im allgemeinen in geriaferen Mengen verwendet ale dee Peoh. Sie eolien Über ungefähr 75° eieden und unter 95°schmelzen.

Rücket linde von schweren Petroleixm-Kohlcnweuooretoifen und Aephelte, ob gekrackt oder direkt eraalten, können als PlaAlfikierungsnittel bei der Her*tellung der amorphen Elektroden Verwendung finden, dagegen ergeben eie bei Graphitelektroden einen hohen Wideretand. Die ülekiroden, v.elcne eilt Kohlenwasserstofföl als PlaetlXizierun^eaiittel verlertlgt sind, sind oft poröa.^r ale jene, welche alt den beecnriebenon i-roa«tisohen Oelen hergestellt «erden.

Qewiese hochsiedende Kohlenwaeseretofföle und -rüokstän- <e, welche bei« ketalytischen Wracken von Kohlenweeeeretoffieetillaten erhalten werden, können angewendet «erden, voreaefeeetst, da ti ale die anderen Anforderungen, die man an die Plastifizierungsmittel stellt, erfüllen. Bxtrakte alt aromatischen lOeungsaltteln, welche Innerhalb dee gewünschten Sledebereichee sieden, können Verwendung finden. Extrakte alt Furfurol oder Schwefeldioxid, die entweder erom*tisceen oder laphthalencharakter beaitzen, kann asn verwenden. Mischungen der Plaatlfislcrun^aslttel können ebenfalls (aanccjul sehr vor' teilhaft) verwendet werden.

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Die Plastifizierungsmittel mütisen die Eigenschaft haben, während dee Brennens weitgehond in Kohlenstoß ϊ umgewandelt zu werden und dürfen nicht aus der Elektrode herausdestiilieren. Sie dürfen unter <i60° nicht verdampfen oder eich weitgehend zersetzen. Natürlich entsteht bei dem Erhitzen eine gewisse Menge an flüchtigen Kohlenwut;t;t;ratüli'eii und anderen Nebenprodukten, welche eich durch die Pyrolyse deu Plastii'izierungemittels ergeben, aber am bebten cind uolci e Plüftil'iaierungB-mittel, welche dabei in großem ^uemaue in Koke lustwandelt werden. Eine übermäüi&e Bildung von Dämpfen und Gasen nei^t dazu, die Porösität zu erhöhen. Materialien mit einem hohen Schwefelgehalt eind unerwünecnt, de eie dazu neigen, uöhoren elektrischen Widerstand und geringere acheinbure Diente Hervorzurufen.

Der gepulverte Koks und dB» Pluutifisitrun^ynittel können, wenn ee praktioch möglich let, vorgmuiecitt vrordon, besondere, wenn das PlaetifiZlerua^ealttol ein feinvt»rteilter Feat-•toff ist. Auch Plautifizioruni.e.Tiittel, v.elct.e bei Zimmertemperatur flüssig eind, können kalt mit den Koke verniecht werden. Im aligemeinen wird jedoch da· utiecjhen eo ausgeführt, Ami der Koke bzw. eine ziemlich (jleichzalUige HiocLu-i. von Koks und PlaetifieierungRinittel auf eine TemnerfJtur in Boreich Ton ungefähr 38 - 205°, vorzugsweise 65 - 160°, erhitzt und gleichzeitig in einer geeigneten Anlüge ßeniecht rcird, und zwar vorzugsweise in Abwesenheit von Suuerutoif oder anderen oxydierenden Materialien, so daU das iliecnen und "Letiieren" gleicht ei tig stattfindet. In besonderen FUllen kann die Uiecnun^, welche aber in diesem ITaIIe sehr gleichraLiig sein mud, kalt ca Elektroden geformt werden, wobei das "Logieren" in dem oben angegebenen Temperaturbereich gleichzeitig oder anschließend stattfinden kann. Dabei muß cber unbedingt die fet-ei^nele Temperatur eingehalten wurden. Auch riuhiet eich dieoe aach dem Gehalt de· rohen Kokses an flüchtigen Stoffen und der Viskosität des verwendeten Plastifizierungsniittelü. Wenn dae geformte Stüok die Wärmebehandlung zu schnell durchläuft, dai η hut dae Plastifizierungsmittel keine Zeit, am den rohen Koks genügend zu erweichen, um dadurch Spannun₆en zu beseitigen, welche bei der Formungearbeit entstunden Bind. Statt dessen wird es infolge ■eines flüssigen Zustandee lediglich tiefer in die rohen Koketeilchen eindrin^eejund auf diese Weise die Koksoberflache nicht

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genügend erweichen, um Ppa aiun^en auszugleichen and einen Träg«retoff von holier Festigkeit zu bilden. Diefc-e'iLegierungubehandluna" wird zweckmäßig in eintr nicht oxydierenden Atmosphäre durchgeführt.

In gewissen Fallen kann due Machen mit beispielsweise auf 38 - 95° erwärmtem Rohmaterial ausgeführt werden, wobei aber die Temperatur unter derjenigen liu^t, bei der die Bindewirkuag voll zum Ausdruck kommt, .vorauf die Behandlung bei einer höheren Temperatur, z.B. 120 - 185° fortgesetzt wird.

Bei der bevorzugten Arbeiteweiee, bei der die beaten Ergebnisse erhalten norden, mui oan dafür sorgen, darf man dae Fortechreiten dea "Legierene" jederzeit beherrscht, eo daß sie nicht zu schnell vor eich geht. Diee kann gevöhnlich durch Regeln der angewendeten Temperatur kontrolliert werden, doch konmt der Behandlungedauer ebenfalle eine wesentlich· Wirkung zu. Wenn ein Gemiech einee Plaatifizierungsmittela mit Koke während dee liiachena auf eine Temperatur erhitzt wird, die über dem angegebenen Bereich liegt, durchläuft ee zuerst eine teigige Fora, worauf sioh die Mischung im ^harakter Terändert und derart trocken wird, dad man «ie nicht mehr auf der Strangpresse ziehen und nur schwer in Preßformen verarbeiten kann. Der plastifiziert Koka soll in der Preßform sein eigene· Schmiermittel bilden. Bei gewissen Plastifizicrungemitteln kann bei übermäßig langer Behandlung, beispielsweise über 60 Minuten, selbst scnon innerhalb des als zulässig bezeichneten Temperaturbereiches die oben angeführte Folge deB Uberhitzene eintreten. Das Auemaß, in welchem die Abstimmung von BehandlungBdauer und -Temperatur aufeinander ausschlaggebend wirkt, hängt von der Menge und der Art des angewendexen Plastifizierungemlttele ab, ferner von dem Gehalt an flüchtigen Anteilen und der Teilchengröße dec rohen Kokees. Bei geringerer Korngröße dea Kokses geht das Abbinden infolge der relatiT vergrößerten Kokfloberflache schneller vor sich.

Wenn der Abbinde- oder "Legierungs-"Vorgang zu weit fortgeschritten ist, eo läßt sich die Masse nicht nur schlecht auf der Strangpresse ziehen bzw. in der Pre.iform verarbeiten, sondern ergibt auch Elektroden, die danach Materialfehler zeitigen und unerwünecht geringe scheinbare Dichte, sowie zu hohen elektriaohen Widerstand auf v/eisen. Wenn die Maese zu weitgehend "legiert" i«t, ist ee in gewiesen Fällen möglich, durch Zusatz

• iner kleinen Menge Plastifizierungsmittel, <Ji· Ziohbarkeit wieder herzuste ..lon; wonn ober zuviel zugesetzt nirfl, eo karm die ßübramri.« odei Grupnitelektioda eii.e au Loae foroeltät aufweisen, welch« der vormonrtun Leu&e un DLuupIeu zuzuschreiben let, dio ausgetrieben v.uräeu ώαυυβη. uub kclirumpfea der gebrannten hloktrod· wira danii obuniulxc tiiiLht. Aui jeden Fall muß die Leglertemperatur untur curjcni^c.i lio^eu, bei *elciier das Material anfängt, uieu zu ztiο .tzou eier üurklich au.s der Mischung heraufzudouti^litrtn oucr no llLuui.·, aIiJ, daü es eu tief in den rollen Koke eindringt. Im Verfolfe. del· in den Leiapi,-len angeführten Betriebebedin,4,un*-en vird der I« (^arbeiter Behr bald leraen, die richtige Konsistenz zu erkennen.

Die eigentliche i'oruunö der Elektrode kuiin ult jedem paeaenden Gerät aasüefülirt /serclan, wie . it ..erkö.aiilicnen Strangprei.Ben und Pre-iformmaecnintin. Anders _befor.nte Ai-tikel, wie Elöcke, können auch gegoaoen werdon.

Die Brenndauer kann erl'iiidun₄_,a<,euäj viel kür^or gehalten werden ala bei aen gebäuchlichen Verfotiren der Llektrodenher-Etellung.

Um erfindurigBgemäii verwendbar zu eein, muB der plaetlfizierte Petroleumltoka nach dem Ziehen derart beschaffen sein, daß in allen Stufen der Hitzebehondlung kaum ein plastiechee Fließen und überhaupt kein Plüsdigwcrden auftritt. Wenn der Koke einen zu hohen Genalt an flüchtigen Stoffen besitzt, oder wenn die plaetifizierta MischunE zum Schmolzen und Flie3ön neigt, bevor die Zersetzung der zersotzburen Anteile der noch ungebrannten Elektrode eingetreten 1st, dann neigen die kleinen Kanäle, durch welche die Zersetzunyadämpl'e voa Innern der Elektrode nach auJen entweichen, dazu, sich zu verschließen} dies ergibt große Poren und sogar deformierte Stücke. Wenn man jedoch die Elektroden nit den angegebenen Materialien und gemäß der angegebenen Methode uarutellt, εο ereignet sich ein solches Fließen nicht, und dar Dampf findet zum Entweichen kleine und gleichmti3i£ durch dan ganzen ßlektrodenkörper verteilte Kanäle vor, so daß die Gase raech entweichen können, ohne große Poren oder Kanäle zu erzeugen. Di· Dauer und Geachwindigkeit des Eriiitzens muJ sehr sorgfältig kontrolliert werden, and das Erhitzen muJ langsam erfolgen. Man befolgt die bei der Herstellung von amorphen Elektroden durch Erhitzen herkömmliche Praxis. Dementsprechend dauert es

ungefähr 6 Tage, bia eine Temperatur von uiigefäiir 510° im Erhitzungsofen erreicht wird, und die ^eeunilt L,rhitzungszeit kann sich auf M bis 20 Ta^e erstrecken.

Die trockene Erhitzung wird eo ausgeführt, dau man die Temperatur allmählich auf etwa 750 - 11Ou⁰ bringt, wobei man die Temperatur im Anfang au langsamsten steigert. Hierdurch wird ein Teil der flüchtigen Anteile des ü.oicuee in Kohlenstoff übergeführt und der Rest alB Gas ausgetrieben. Das Maß der Gasentwicklung hat eine ausgesprochene Wirkung auf die fertige Elektrode. i'..r gewisse Artikel können Temperaturen Über 55O°angewendet werden, wobei die Behandlung fortgesetzt wird, bis weiteres Erhitzen bei höheren Temperaturen nicht mehr als 5 i> Gewichteverluet zur folge hat.

Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens lie^t in der Tatsache, daß die Elektroden beim Brennen eine geringere Neigung zur Deformation zellen als die herkömmlichen Elektroden. Bei den herkömmlichen Elektroden, bei denen kalzinierter Koka verwendet wird, bildet flae Bindemittel nuv einen Oberflächenüberzug über die kalzinierten Kokepartikel. Das Bindemittel eohnilst und vereinigt eich mit den überzügen benachbarter Teilchen, be-Tor ee in Kohlenntoff übergeht. In dieeer Schmelzetufe verbiegt eich eine Elektrode leicht, πβηη sie nicht weitgehend unterstützt ist. De· Bindemittel verkohlt und hinterläßt ein Netz von Verbindungsstellen er;isehen den Koksteilchen. Wenn man eine Elektrode der herkömmlichen Produktion zorbrioht, so erfordert dlee lediglich das Zerreiben einer Vielzahl von fadenartigen Verbänden, die aus Kohlenetoff beetehen. Wenn man dagegen eine nach dem vorliegenden Verfahren hergestellte Elektrode zerbricht, eo erfordert das den Bruch der geaasten Querschnittestruktur. Hieraus ergibt sich, daJ die Elektrode der vorliegenden Erfindung eine 3χΰ1·τ· Peati^keit nat.

Bei der nocn nicht . rhi ti, ten Elektrode, -.eiche naoh des vorliegenden Verfahren herßeetolit let, ainJ der Koko und das PlaatifiEieruneamittel so inniß vcraiecht und ^aX verteilt, dall sich während der Erhitzung zu trainer ^eLt ο ine flUusigs Phase bildet, welche eine üe-ießxxnr .lervorrufon kann, auJer wenn man einen beträchtlichen nechaniochen Druck aueiibt. Die Elektrode besteht im wesentlichen aus einem einzigen Koulenatoffstück und nicht wie bei den bekannten Elektroden aus einzelnen harten

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Peatetoffteilchen, die lediglich an den Berührungsetellen durch filmartic.e Überzüge auc Kohlenstoff £UBanj;ien£,ehalten werden. Infol^edesLen iet dor jiuusci.uj an Elektroden wegen Defcrmierung beim Erhitzen durch dat vorliegende Verfahren weitgehend ausgeschaltet.

Die gebrannte Kohlenstofielektrode dieser Erfindung kann bei solchen Verfahren verwendet werden, welche kohlenstoffhaltige Elektroden verwenden, wie z.B. in der Aluminiumindustri·, oder die gebrannte Elektrode Kann anschließend der Graphitierung bei einer Temperatur über ungefähr 1400°, im allgemeinen bei 2200 - 2750° unterworfen werden. Diea-j Grapaitierung erzeugt Elektroden, welche besonders in der elektrotnermiechen Produktion von Stahl, von Legierungen und von anderen Metallen von großer Nützlichkeit sind. Die Elektroden nach dem erfindungegemäiien Verfahren können in jeder Form nergestellt werden, z.B. rund, oval, rechteckig usw., wie sie nerkömmlichtrweise verwendet werden.

Der Ausdruck "Koks", wie er hier benutzt wird, bezieht sich, wenn nicht anders angegeben, auf feste Rückstände, die man beim Überführen von flüssigen oder schmelzbaren Kohlenwasserstoffen in Kohlenstoff erhält, besonders auf solche, deren Ureprung Petroleum ist, gleichgültig, ob sie durch direktes Verkoken der Kohlenwasserstoffe oder durch Heißkracken Tori Oelen erzeugt werden.

Die Vorteile, die deB Verfahren über die herkömmliche Herstellung hat, können fol_tendermaßen kurz zusaumengefaJt werden:

1. Wesentlich höhere Festigkeit, höhere scheinbare Dichte, geringerer elektrischer Widerstand, kleiner« und weniger Poren und eine weniger durchlässige Struktur.

2. Roher Koks iet leichter zu zerkleinern als kalzinierter, woraus sieh eine Verringerung der Möhlkoaten ergibt. Da Kokestaub nicht erforderlich iet, ist der Zerkleinerungeprozeö billiger.

3. Beim Gebrauch der Elektroden ergeben sich Ersparnisse an Bnergiekosten und für eine gegebene Slektroderigröiäe die Möglichkeit, mehr Strom durchzuecil^icken- ^{Die8 1βϊ} besonders wichtig für groJe Elektroden in £ro~en üfen. Wenn man eine größere Energiezufuhr dadurch zu ermöglichen sucht, daß man

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größere Elektroden anwendet, dann leidet die Ofenauekleidung darunter, daher iat die »rö-iere Leitfähigkeit der Elektroden der Erfindung t-iu s-ii-ubUd-er ^ortc-il.

4. Verringerte Kosten, infolge (a) der Ausschaltung der Kelzinierungsstufe, (b) der verki'rsten .Brenndauer und (c) der Verwendung von wenig?r kostspieligen und wirtschaftlicher arbeitenden Ofen für dfas Brennen, v.ie %.L,. Tunnelröstöfen, die bei der üblichen Elektrodenherstellung nicnt als praktisch angesehen werden.

Die Vorteile durch Ausschaltung der Kalzinierung sind zweifach; erstens, weil die Behandlung selbst entfällt und zweitens, weil insofern Koka gespart wird, als dieser beim Brennen dadurch verloren ginge, daß Luft in die Röstöfen eindringt.

5. Die erfindungsgemäß erzeugten Gegenstände werden beim Erhitzen eher härter als plastisch, bo daß die Verzerrung, das Deformieren und das Zusammensinken während de-ε Erennene weitgehend ausgeschaltet sind, was wiederum die Anwendung von weniger kostspieligen Brermverfahren möglich macht.

Anders gestaltete Gegenstände können aus den oben angegebenen Mischungen gegossen, gepreiit oder ^eza^en v,erden. Ale Beispiel seien Anoden für Aluminlumöfen, Bolzen für Klektroden, Lichtbogenkohlen, Konlenbüreten, Kohlenstoffsteine, Kohlenstoff blöcke, Spezialartikel aus Kohlenstoff, wie Rohre, Lagerringe, Platten u.a. angeführt, wo eine relativ undurchdringliche, widerstandsfähige Zusaiiimensetzung we sen'..lieu ist. Solche Artikel werden _oebrannt, aber nicht unbedingt graphitiert.

Beispiel 1

Die Mischungen wurden durch innigee Vermischen von 100 Gewichtsteilen rohem Petroleumkoke, der aen ange&ebenen Gehalt an flüchtigen Anteilen hatte, mit dem angegebenen Ger -wicht des Plastifizieruncsniittt-lu bereitet. Die Mischung wurde dann durch 30 Minuten langes Erhitzen auf 150 plastifiziert und während dieser Zeit weiter^eiiischt. Dann wurde die Mischung bei ungefähr 95° in eine Form gebracht und einem Druck von 140 kg/cm unterworfen, v.ozu aan eine hydraulische Presse benutzte. Als Vergleichstasiß für die angegebenen Datei wurden die terte einer handelsüblichen, aus kalziniertem Koke mit einem Pechbindemittel hergestellten Elektrode nerangezogen.

H.iik-y. N.-w YmU. N Y (V. Si Λ ι Λιιιπ · Crt-.il I.jki-s '..irlimi < .nrpiir.llioii. New Yurk. N. Y. (V. St. Λ.|·, Virrir Dipl. Inn. Il KiincI. l'.it.-Aiiw.. Hail Cm ilcrslu-iin. I Vi-rf.iliroi iur I Ivrsn-lluiu-, ti-fiinnlci- < a-Kcnstanili: ·'»"· Kiililciisinff 2V Λ 4>l V. St. Amerika 2K. S. -I¹· (Γ. 21; Z. )

Naoh dem Preunen wurdo das Muster in einem mit Gas beheizten Ofen gebrennt, wobei die Temperatur im Verlauf von acht Tagen um etwa 2,8° ,Je Stunde erhönt vurdc. Die Endtemperatur betrug 950°, wonach das Muster "h^ekühlt und eodann in einen G-raphitierunßsofen gebracht wurde, in dem es bei 2800 der Graphitierung unterworfen wurde.

.Die scheinbare LiCi₁Xe (*E) und der sptzifiucne Widerstand in 0ha je cm ^uer.bCLnitt und cm Lii.n£e wurde bestimmt und die erhaltenen Werte «rf den Tabellen zutani>..en_fc,estelit, wobei Tafel I tataäcaliehe V/erte, Tt fei II dagegen prozentuale Vergleichswerte üe^enüber 100 für die Köntrollelektrode angibt.

Dae verwendete Koxilenteerpech iat daB gewöhnlich ale ii'lektrodenbindemittel verwendete und hat die folgenden Eigenschaften: Soiimelzpunkt 84°, Würfel in Luft und 25 £ benzolunlöaliche Anteile. Der Aspnalt war ein gekrackter Petroleumasphalt, der einen Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von 57 60° besau.

Dae Kohlenteerharz war ein festes Kohlenteeröerivat mit einem Erweichungspunkt von 54 - bC° und einem spezifischen Gewicht von 1,22 - 1,j>2.

Dae mit "BRV bezeichnete öl ist ein spezielles Konlenteeröl mit einem hohen Siedeberelch und einem spezifischen Gewicht von 1,13 - Ί.17. Ee destilliert über 295°. ' -

Der Purfurolextrakt wurde durch Lösungsmittel-Extraktion eines Schmieröles erhalten und bectand v/eitgehend aus oykloparaffinisehen Kohlenwasserstoffen. Die Daten in Tabelle I erläutern die Wirkung verochiedener Plastifizierung3mittel bei rohem Koke, der vom Kracken einec Rouoelea aus Texas etammte. Zum Vergleich sind in der ersten ^eile die V»erte einer herkömmlichen Elektrode aus kalziniertem Koka angegeben. Eb wurden Verbesserungen sowoLl bei der scheinbaren Eichte 7)ie der Leitfälligkeit in jedem einzelnen Falle erreicht. Der Rohkoka enthielt 12,5 yl flüchtige Anteile und der kalzinierte Koka weniger ale 1 i>.

Tabelle Il enthält diejenigen V.erte, welche man nach dem Graphitieren der Elektroden der Tabelle I erhält. Pur die Vergleicheelektrode aus kalziniertem Koks ist fur die Dichte und den Widerstand der Viert 100 eingesetzt. Die V<erto für di· verschiedenen Plastifizierungsiai-ctel Btelien Prozente der entapre-

oh-Miden Werte dor Vcrt^oicuoelektrode dor.

UIt Ausnahme dee fuf urolextri ktou v/uj-;.u> dio ucueinbaren Höhten ("A.D.") stictllon verbeunert, uad swor auf 109 bin 120 Jt. Die Plaotifl<:iaru/i£onltt.ol aracatiojuur Art zeigen besondere vtrbeaeerto Diohtun.

Die ^«itfäuigkdit wuruo gleich! ι xlu vcrbooeert, trie ee der verringert· Widurotund ucl^t. Dieue o'orte liefen in eine· Bereich von 45,5 - 95,2 y». Auoh hier wieder erweisen sich die aromatischen Plaatifiaiurun^aaittei., und 2«sr beeondere die Kohlenteerprodukte, ale vorteilhaft.

Die Plastifizierungsmittel auf Aaphaltbaeio ergaben bei Graphitelektroden nur _oeringfUgi£G Vorbeecorunjen der scheinbaren Dichte und dee Wideretande. Diece Plaotifiziorun^smlttel alnd bei gebrannton Elektroden brauchbarer οίε bei den graphitierten, wie aus der labulle I zu oreebea iot.

Die Werte eeigen ebenfalle, dad es ein optimales Verhältnis zwischen Plastifizierungsmittel und rohem Koke gibt. Dieses verändert sich sowohl in abhängigkeit von dem Gehalt an flüchtigen Stoffen und dor Teilchengröße dos Koksee, als auch von dem verwendeten Plastifizierungsmittel. V.enn entweder der Gehalt an fluchtigen Stoffen oder der Anteil an Plastifizierungsmittel zu gering ist, so verringert sich die Verbesserung der scheinbaren Dichte und der Leitfähigkeit. Im allgemeinen wird weniger als 40 Gewichteprozent an Plastifisierungsmitteln verwendet. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen ungefähr 10 und ungefähr 20 ^ an Plastifizferungemitteln. Ein Zuviel an Plastifizierungsmittel hat mangelhafte Elektroden zur Folge.

80b, 8/12. ρ 3S244 D. Krf.: Bruce L. Bailey, New York, N. Y. (V. St. /V). Anm.: Great Lakes Carbon Corporation, j New York, N. Y. (V. St. Λ.): Vcrtr.:| Dipl.-lng. H. Koscl. Pat.-Anw., Bad Gandcrsheim. I Verfahren zur Herstellung' geformter Gegenstände aus Kohlenstoff. 29. 3. 49. V. St. Amerika 28. 5. (T. 21; Z. -)

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Tabelle I Eigenschaften der gebrannten Elektroden.

Zusammensetzung	100	Lösungsmittel	Art	Gebrannte Elektroden	1,65	Widerstand
Rohkoke	100	Teile			1,70	χ 10~4
Teile	100		Kohlenteerpech	scheinbare	1,63	101,5
4.	100	38	\Diohte	1,-58	6ö,5
100	26	1f>	1,56	66,0
100	26	o-Cyelohexylphenol 1,55	1,57	50,8
100	26	Kohlentterharz	1,51	66,0
100	26	"BRV" (b. oben)	1,57
100	26	*■- Nitronaphthälin	1,59	61,0
100	26	Purfurolextrakt		68,5
100++	10	Kohlentee rpecli	72,5
10	«C-Hitronaphthalin	66,0
10	Asphalt	65,0
10	Kohlenteerharz
Kohlenteerpeob

⁺ kalzinierter Koke mit einem handeleüblichen Kohlenteerbinde-

mittel

⁺* Bar Rohkoks enthielt 10,7 flUcbtiüe Anteile.

Tabelle II Plastifizierungsmittel

Art Teile

Kohlenteerpeoh 38 Eohlenteerpeoh 26 Eohlenteerpeoh 10 Anthracenoel 26 Kohlenteerharz (C) ?6 Kohlenteerhare (0) 10

"BRV" (e. oben) 26

Furfurolextrakt 26

o-Cyolohexylphenol 26

^-iritronephthelln 26

^■-Hitronaphthalin 10

Asphalt 10

Kohlenteerpech 10 Graphitierte Elektrode Widerstand auJ. Aussehen

gut

49,2 blasig

54,9 gut

45,5 gut

?1,5 gut

7^,7 gut

45,5 gut

70,5 gut

b3,3 gut

schlecht, gesprungen

BChleoht, ^·

Sprüngen

95,«i gut

70,0 gut

kalzinierter Koke

Tl. 21:

o-Cyclohexylphenol and Nitronaphthalin eind in Kombination mit anderen Plastifizierungsmittel!! beoonJera brauc/ibar. Ea wurde eine Mischung von einem leil ein^r dieser Verbindungen mit i Teilen Kohlenteerpech hertjeutexlt, dann wurde roher Koka mit 20 Teilen des kombinierten Plaetifizierungsoittela gemischt und aus der Mischung eine Elektrode gebildet, Die scheinbare Meute und die .leitfähigkeit diener Elektrode waren im Vergleich zu denjenigen, welcue man mit den entsprechenden einzelnen Plastifizieruntsmitteln erhielt, verbeseert. Des weiteren war dae Aussehen der Elektroden gut, ee hatten ■ich keine Risse, Blasen oder andere Defekte entwickelt.

Es tritt ein beträchtliches Schrumpfen der Elektroden ein, und zwar wegen des verhältnismäßig noiien Gehaltes un flüchtigen Stoffen und weil der Koks vorner nicht kalziniert «orden ist. Dieses Schrumpfen ist jedoch nacn «Ilen Richtungen hin gleichmäßig und kann unter Kontrolle gehalten werden, bo daJ, wenn man eine Elektrode gegebener Zusammensetzung derart auf der Strangpresse zieht, daß die ungebrannte Elektrode überdimensioniert ist, durch Regeln der Schrumpfung die gewünschten Endmaße bei der fertigen Elektrode erzielt werden können.

Die Materialien können auch naoh dem Brennen bearbeitet werden, um z.B. Bolzen oder Dübel zum Verbinden von Elektroden herzustellen. Die hohe Festigkeit und Leitfähigkeit macht die Stoffe für diesen Zweck besonders brauchbar.

Beispiel 2

Ee wurde ein roher Petroleumkoke aus Texas verwendet, welcher 10,7 i» flüchtige Anteile (onne Wasser) enthielt, wobei da« Mischungeverfahren dem obenangegebenen entsprach. Der kalzinierte Koka war von der derselben quelle. 52 # der Menge dieses Koksee hatte eine KorngröJe von 0,074 mm. 35 # der *enge des Rohkokees hatte die gleiche Korngröße.

Die Muster wurden nach dem üblichen Verfahren in einem handelsüblichen Ofen bei 550 trocken erhitzt und dann bei 2800° graphitiert. Diese Bedingungen wurden für die betriebsmäßige Heretellung als die besten gefunden, wenn man kalzinierten Koks benutzt. Somit wurde die üörkömuliche Elektrode unter den für sie günstigsten Bedingungen zum Vergleich herangezogen.

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Die Ergebniese zeigten eine V rbesu, run^; dee elektrischen Widerstandes und der scheinbaren Dichte. Die Verbesserung der Blegefeotigkeit war bei den plastifizieren rohen Kokemustern gegenüber der Herkömmlichen .art besonders bemerkenswert, da die Elektrode der vorliegenden Erfindung mehr als zweimal so fest war.

Kalzinierter Koks Roher Koka

+ gbhlenteerpech + Kohlenteerpech Widerstand Tüü 7ΤΓ2

^uerbiegefestigkeit 100 218

scheinbare Dichte 100 113

GewiohtBverluat beim Bren- 20,1 $ 22,b # nen und Graphitieren

Beispiel 3

Ee wurde ein Block mit einem Durchmeoser von 18 cm dadurch hergestellt, daJ man Koks nach Beispiel 2 mit Kohlen- teerpech plaetifizierte und bei 148° in einer Fore preute, worauf der Block wie oben beschrieben erhitzt und graphitiert wurde. Der Koks hatte Teilchen, die durch ein Sieb mit Loohgrößen von 3,75 mm hindurchgingen und auf einem Sieb mit Lochgröiien von 0,75 mm verblieben. Die Gewichteveraältnisse waren 84,6 in Koks und 15,4 $> PlaBtifiaierungsmittel. Der graphitierte Block hatte gegenüber den herkömmlichen Blöcken eine Verbesserung von 28 i> an elektrischem Widerstand und von 14 ^ an scheinbarer Dichte. Die Bruchfestigkeit war mehr als doppelt eo groii wie diejenige eines herkömmlichen kalzinierten KokeblockeB. Ss zeigte sich kein Anzeichen der Verzerrung oder von RiBBen und sowohl der gebrannte als auch der graphitierte Block hatte ein gutes Aussehen.

Beispiel 4

Eine Elektrode, welche mit Braunkonlenteerpech ale PIaetifizieruagemlttel nach der Art und den Verhältnissen, wie sie für das Beispiel 1 angegeben sind, hergestellt wurde, hat eine «oheinbare Dichte von 110 und einen YZiderstund von 70 bei Vergleichswerten von 100 für die Kontrollelektrode.

Beispiel 5

Die Elektroden wurden unter Verwendung von Koks und von

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Kohlenteer ale Bindemittel auf der Strangpreuse nergeat<~llt. Der Koks bestand aue einer lüechung von 50 > Teilchen, welche durch ein Sieb mit Lochgrb'Jen von 1,att bie ;>,7b mm, und aus 40 # Staub, de säen 'i'eilcuen durch ein üieb mit Lochgrötien von 0,074 mm hindurch₆in_ben. Der kalzinierte Koks wurde mit ->6 Teilen Bindemittel und der rohe Koks mit üO Teilen Plastifizierungsmittel gemischt. Tabelle 3 zeigt die Ergebniese mit bemerkenswerter Verbesserung der !leitfähigkeit und besonders der Festigkeit der Elektroden.

Tabelle III Elektrode eue Koks + Pech mit 25,5 mm Durchmesser

Grapnitiert Behandlung

A.D.

Widerstand in Ohm je~cm Länge und qcm Querschnitt

Festigkeit kg/qcm

^uerlaufend

Zusammendrückung

Kalziniert Pennsylvanien 1,57 85 Roh Pennaylvanien 1,58 6'i Kalziniert Texas 1,51 99

Roh Texae 1,53 69

98

126

257

175 245

319

Beispiel 6

Ähnlich wie in Beispiel 5 wurden Elektroden mit 12,7 mm Durchmesser gezogen, doch wurden ieilcnen verwendet, welcne durch Siebe mit Lochgrö'iien von 0,3 bis 0,15 mm hindurchgingen. Das Mehl stammte von einem Koks aus Texas. Ee wurden 42 Teile Kohlenteerpech bei dem kalzinierten Koke und 36 Teile bei dem rohen Koks verwendet. Die Verbesserung der scheinbaren Dichte, der Leitfähigkeit und der Festigkeit ist Hervorragend, wie nun aus der Tabelle IV ersieht. Dieeee gilt eowohl für die gebranrten ale auch für die grapnitierten Elektroden. Die Ergebnisse zeigen auch, dall bei feinerem rohem Koke größere Verhältnieae an Plastifizierungsmittel nötig Bind.

Tabelle IV

Gezogene Elektroden, 12,7 3im Durc/imeeuer

B«handl. vjuelle gebrannt Graphitiert

A.D. Wider-

stand

in Ohm je cm Län_öe u. q.om juer-Bchnitt

Kalziniert

Roh

Penn. 1,51
Penn. 1,65

50,0 39,4 A.D. Wider-

stand

ia unni

,lö ÜB

Festigkeit kg/qcm

1,58
1,70

^uerluu- Zuaammen- '- — fend drückung

467 585

-i.lt

86
55,5

494

(T. 21: Z- -l

Äa 2S. 5.

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Claims (8)

PA2863 5C-I2.ij.il i ;·' /; ]A,,\ '. j ~ I j Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus Kohlenstoff, insbesondere elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß dem durch Verkohlen von verflüsaigbaren Kohlenwasserstoffen zu einer gleichförmigen Masse mit einem üeudlt an flüchtigen Bestandteilen (auüer Wasser) von etwa b bis 20 $ zubereiteten Rohkoks ein Plastifizierungsmittel, welcaea bei Brenntemperatur im wesentlichen iu Kohlenstoff übergeht, sich aber unter 260 nicht zersetzt und nicht wesentlich verflücntigt, beigemischt und dieses Gemisch auf etwa 15b LiB 250° erhitzt wird, damit sich eine unter Druck plastiscn werdende gleichförmige Masse bilde, die hierauf unter Druck in die gewünschte Form übergeführt und unter allmäuliuiier Temperaturerhöhung auf etwa 550 bis 1100° gebr^uit wird, uiu die zeruetzbaren Beetandteile in Kohlenstoff umzuwandeln and den Gehalt an flüchtigen Stoffen zu erniedrigen.

2. Verfuhren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke im A_nBChIuS daran bei Temperaturen von etwa über 2500° in Graphit umgewandelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 ale Ausgangsstoff Petroleum-Rohkoka verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Plastifizierungomittel ein aromatischer Kohlenwasserstoff verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 biB J, dadurch gekennzeichnet, daß al· Plastifizierungsmittel ein scnv.eres Kohlenderivat verwendet wird.

6. Verfahren naoh Anspruch 5, dadurcn gekennzeichnet, dad als Teerderivat ein Destillat verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ale Plastifizierungsmittel Antnrazenöl verwendet wird.

8. Verfanren nach Anspruch 1 bia 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Plastifizierungsmittel in Mengen von etwa 10 bie

♦0 * v.rwendet wird. Patentanwalt

Dipl. 3ng.(HellnW

(τ. 2i; z. -)

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