JPH05295581A - Method for impregnating solid material with liquid binder - Google Patents

Method for impregnating solid material with liquid binder

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JPH05295581A
JPH05295581A JP3222945A JP22294591A JPH05295581A JP H05295581 A JPH05295581 A JP H05295581A JP 3222945 A JP3222945 A JP 3222945A JP 22294591 A JP22294591 A JP 22294591A JP H05295581 A JPH05295581 A JP H05295581A
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/70Mixers specially adapted for working at sub- or super-atmospheric pressure, e.g. combined with de-foaming

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Abstract

PURPOSE: To effectively impregnate solid materials with a liquid binder by making the pressure above the atmospheric pressure after the liquid binder is supplied under a vacuum condition while mixing the granular or powdery solid materials within a mixing chamber.
CONSTITUTION: The powdery and granular solid materials such as coke carried-in with a screw conveyor 2 are charged into a vacuum mixer device 1 after preheated with a current heating device 3 equipped with electrodes 4, 5, as necessary. At this point, the powdery and granular materials are evacuated with a vacuum pump 7 via a condenser 8 while mixed. A liq. such as tar or a binder which is liquefiable by heating is supplied in the specific amt. from a weighing apparatus 6 to the vacuum mixer device 1 and is further mixed, after preheated as necessary under this vacuum condition. Thereafter, the pressure inside the vacuum mixer device 1 is raised more than the atmospheric pressure. As a result, after the air within circular openings of the solid materials are removed under a vacuum, the liquid or liquid binder infiltrates thereinto, effectively impregnating the solid materials.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】以下に説明する方法は、液体結合
剤を含むすべての混合物に適しており、この場合に、工
業的処理加工に関して、混合物又はそれから製造される
製品は出来る限り高密度であることが望ましい。
The field of application described below is suitable for all mixtures containing liquid binders, in which case for industrial processing the mixture or the product produced therefrom should be as dense as possible. Is desirable.

【0002】[0002]

【従来の技術】これ等の条件は、例えばタール、ピッ
チ、又は液体合成樹脂で結合した防火性製品の場合及
び、例えばアルミニウム電気分解のための陽極、鋼溶解
のためのグラファイト電極、カーボンブラシ等の製造の
ためのタールボンドを含むカーボン製品の場合必要であ
る。
These conditions are, for example, in the case of fireproof products bonded with tar, pitch, or liquid synthetic resin, and, for example, anodes for aluminum electrolysis, graphite electrodes for melting steel, carbon brushes, etc. Required for carbon products containing tar bonds for the manufacture of

【0003】粗い及び細い成分より成っている混合物が
液体結合剤に混合され、乾燥物質が予熱状態でミキサー
に加えられるか、又は全混合物がミキサー内で加熱され
る基本的方法が公知である。予熱した乾燥物質が使用さ
れるとき、結合剤もまた通常予熱されて、液状で加えら
れる。乾燥物質がミキサー内で加熱されるとき、固体結
合剤もまた処理され、これは加熱作業中に溶解される。
The basic method is known in which a mixture of coarse and fine components is mixed with a liquid binder and the dry substance is added to the mixer in a preheated state or the entire mixture is heated in the mixer. When a preheated dry substance is used, the binder is also usually preheated and added in liquid form. When the dry substance is heated in the mixer, the solid binder is also treated, which is dissolved during the heating operation.

【0004】また変形後、上記の混合物から製造された
成形製品、例えば、グラファイト電極が、真空条件の下
で、あるいは真空及び加圧の組合せ条件の下で含浸操作
を受ける方法もまた公知である。含浸プロセス中、成型
物品の気孔はなお結合剤で満たされていなければならな
い。しかし乍らこの場合に特に大型の成型物品のとき、
結合剤を正しく成型した物品のコア内に引き込む又は押
込むことは非常に難かしい。また粒子の気孔内に結合剤
を移すこともまた更に難かしい、というのはそれ等の粒
子が結合剤の第1の層及び細い材料によってカバーされ
ているからである。
It is also known how, after deformation, a shaped product produced from the above mixture, for example a graphite electrode, is subjected to an impregnation operation under vacuum conditions or under combined conditions of vacuum and pressure. .. During the impregnation process, the pores of the molded article must still be filled with binder. However, in this case, especially for large molded articles,
It is very difficult to pull or push the binder into the core of a properly molded article. It is also more difficult to transfer the binder into the pores of the particles, since they are covered by the first layer of binder and the fine material.

【0005】一次粒子は、そのために使用されたプロセ
スでは無視できる程度しか含浸されなかった。気泡内に
含まれている空気が加熱操作中に膨脹し、従って結合剤
を吸引せしめることができる考えられる毛細管の力を妨
げるので、一次粒子の気孔内の液体結合剤の浸透もまた
より難かしい。結合剤の粘度は通常、毛細管の力のみで
は、一次粒子の気孔内への結合剤の吸引には不十分であ
る。時には、表面張力の増加は、結合剤の特性によっ
て、一次粒子の気孔内への結合剤の浸透過程を複雑化す
る。
The primary particles were impregnated to a negligible extent in the process used therefor. Penetration of the liquid binder within the pores of the primary particles is also more difficult, as the air contained in the bubbles expands during the heating operation, thus impeding possible capillary forces that can draw the binder in. .. The viscosity of the binder is usually not sufficient for suction of the binder into the pores of the primary particles solely by capillary force. Occasionally, the increased surface tension complicates the permeation process of the binder into the pores of the primary particles due to the properties of the binder.

【0006】高温度を使用することによって液体結合剤
の粘度を減少することによって上記の問題を防止する試
みが行なわれている。しかし乍ら、このことは全混合物
が高温度にもたらされなければならないことを意味し、
これは機械に関連した問題及びエネルギー消費の増加と
なる。また、結合剤の部分は高温度で蒸発し、そして混
合物から失なわれ、且つまたは廃棄されなければならな
い。更に、高温度で、望ましくない酸化及び分解が結合
剤に生ずることがある。
Attempts have been made to prevent the above problems by reducing the viscosity of the liquid binder by using elevated temperatures. However, this means that the whole mixture must be brought to high temperature,
This leads to machine-related problems and increased energy consumption. Also, part of the binder evaporates at high temperatures and must be lost and / or discarded from the mixture. Moreover, at elevated temperatures, unwanted oxidation and decomposition can occur in the binder.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固体
物質に、液体又は液化可能な結合剤を含浸する方法を作
り出すことであり、この場合、一次粒子の含浸操作は上
記の欠点を防止する。
The object of the present invention is to create a method of impregnating a solid substance with a liquid or liquefiable binder, in which case the impregnation operation of the primary particles prevents the abovementioned disadvantages. To do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この問題は、請求項1に
よる方法により解決され、この方法は好ましくは従属請
求項の他の特徴を有している。開示されたように、結合
剤は、添加温度において液体であることができる。しか
し乍らまた粉状で加えられることもできる、そして外部
からの加熱によって又は混合すべき材料の熱によって混
合操作中にのみ液化されることができる。
This problem is solved by a method according to claim 1, which method preferably has the further features of the dependent claims. As disclosed, the binder can be liquid at the temperature of addition. However, they can also be added in powder form and can be liquefied only during the mixing operation by external heating or by the heat of the materials to be mixed.

【0009】この種の液化可能な結合剤の1実施例は、
開示された温度で溶解する合成樹脂である。耐火煉瓦工
業における実施例によれば、予熱した原料が一部に使用
され、そして樹脂が粉末の形で加えられる。他の例で
は、必要な熱エネルギーは混合操作の機械的エネルギー
によって供給される。明らかに、加熱ミキサーも使用で
きる。この方法の変形では、混合工程は下記のように説
明できる:加熱した混合物がミキサーに供給されるか、
あるいは混合物はミキサー内で加熱され、それから粉状
の結合剤が加えられ、短時間に亘り前混合され、その
後、真空が加えられて、樹脂粉末が液化され、それから
圧力が等しくされる。
One example of this type of liquefiable binder is
It is a synthetic resin that melts at the temperatures disclosed. According to examples in the refractory brick industry, preheated raw materials are used in part and the resin is added in powder form. In another example, the required thermal energy is provided by the mechanical energy of the mixing operation. Obviously, a heated mixer could also be used. In a variant of this method, the mixing process can be described as follows: whether the heated mixture is fed to the mixer,
Alternatively, the mixture is heated in a mixer, then the powdered binder is added and premixed for a short period of time, then a vacuum is applied to liquefy the resin powder and then equalize the pressure.

【0010】一次粒子に液体又は液化した結合剤の含浸
は主として、真空処理後、次の圧力等化のとき行なわれ
る、この場合、空気が気孔内に流入し、そして液体又は
液化した結合剤が気孔内に入る。本発明による方法は、
連続的に行なわれるか、又はバッチで行なうことができ
る。乾燥物質の供給は圧力阻止装置の形のバケットホイ
ールスルース (bucketwheel sluice) によって連続的方
法で行なうことができる。それから真空プレスが圧力が
洩れないようにミキサーの排出側に配置できる、この真
空プレスが圧力の洩れない連続排出を可能にする。多く
の応用例では、混合されるべき材料の所望の変形又は前
変形を行なうことができる。
The impregnation of the primary particles with the liquid or liquefied binder is mainly carried out after the vacuum treatment, during the next pressure equalization, in which air flows into the pores and the liquid or liquefied binder is Enter the pores. The method according to the invention is
It can be carried out continuously or batchwise. The feed of dry substance can be carried out in a continuous manner by means of a bucketwheel sluice in the form of a pressure arrester. A vacuum press can then be placed on the discharge side of the mixer in a pressure-tight manner, which allows continuous pressure-tight discharge. In many applications, the desired or pre-deformation of the materials to be mixed can be made.

【0011】一次粒子の気孔内への液体又は液化可能な
結合剤の上記の吸引は、連続処理中に周期的に等しくさ
れる又は減少される真空によって行なうことができる。
真空プレスとの組合せによって、操作は混合チャンバ内
で、例えばプレス内よりも高真空条件の下で行なうこと
ができる。しかし乍ら、真空自体はミキサー内で変化す
ることが可能であり、真空は規則的に圧力を等しくする
ことによって増加されるか又は短時間閉じられるミキサ
ーによって規則的に増大される。真空が減少又は増大さ
れる時間間隔は、混合されるべき材料がミキサー内にと
どまっている時間の長さに合っていなければならない、
従って真空は混合されるべき材料がミキサー内に残って
いる間に少なくとも1度増減される。
The above-mentioned suction of liquid or liquefiable binder into the pores of the primary particles can be effected by a vacuum which is periodically equalized or reduced during the continuous process.
In combination with a vacuum press, the operation can be carried out in the mixing chamber, for example under higher vacuum conditions than in the press. However, the vacuum itself can be varied in the mixer, the vacuum being increased by regularly equalizing the pressure or by a mixer closed for a short time. The time interval during which the vacuum is reduced or increased must match the length of time that the material to be mixed remains in the mixer,
The vacuum is therefore increased or decreased at least once while the materials to be mixed remain in the mixer.

【0012】アルミニウム電気分解では、陽極ブロック
は電気的エネルギー供給のため、溶解なべの中に置かれ
る。陽極ブロックは通常85%石油コークス (petroleu
mcoke) と、結合剤として15%のピッチとの混合物よ
り成っている。従来の方法によれば、石油コークスは適
切な装置でミキサー外で約180℃に加熱されるか、あ
るいは周囲温度で混合チャンバ内に導入され、そしてケ
ーシングの外部加熱によって加熱させる。結合剤もまた
約180℃の溶融物の形で混合のため攪拌材料内に導入
され、そこで石油コークスと混合される。この種の含浸
は、脆い、粘着性のマスを形成し、これがそれから適切
な成形プレス内でプレスされて陽極ブロックを形成す
る。陽極ブロックは溶解なべに挿入できる前に、それ等
は更に他の熱処理を受けなければならない。これ等の陽
極ブロックは約1050乃至1100℃に加熱される、
この場合に、揮発性成分が液体結合剤成分から除去され
て、結合剤はコークスとなる。
In aluminum electrolysis, the anode block is placed in a melting pan to provide electrical energy. The anode block is usually 85% petroleum coke (petroleu
mcoke) and 15% pitch as a binder. According to conventional methods, petroleum coke is heated to about 180 ° C. outside the mixer with suitable equipment or introduced into the mixing chamber at ambient temperature and heated by external heating of the casing. Binder is also introduced into the stirring material for mixing in the form of a melt at about 180 ° C., where it is mixed with petroleum coke. This type of impregnation forms a brittle, sticky mass, which is then pressed in a suitable molding press to form the anode block. Before the anode blocks can be inserted into the melting pan, they must undergo further heat treatment. These anode blocks are heated to about 1050 to 1100 ° C.
In this case, the volatile components are removed from the liquid binder component and the binder becomes coke.

【0013】熱処理中、多孔質の固体部分内の空気は、
温度上昇と共に膨脹するので、結合剤及びミクロ範囲の
固体の結合は損なわれる。これは溶解なべ内の陽極の損
なわれた電気的特性となり、更に使用中に機械的抵抗が
減少される。本発明による方法の更に他の実施態様で
は、真空の使用が終ったとき、圧力が単に大気圧に等し
くされるのではなく、大気圧以上に増加されるのが有利
である。従って、いくつかの環境では、約1バールの圧
力差は表面張力等に打勝つのに不十分であるから、未だ
満たされなかった排気された気孔の残りの容積を結合剤
で完全に満たすことが可能である。
During the heat treatment, the air in the porous solid part is
As it expands with increasing temperature, the binding of the binder and solids in the micro range is compromised. This results in impaired electrical properties of the anode in the melting pot and further reduces mechanical resistance during use. In a further embodiment of the method according to the invention, when the use of the vacuum is over, the pressure is advantageously increased above atmospheric pressure, rather than merely equalized to atmospheric pressure. Therefore, in some circumstances, a pressure difference of about 1 bar is insufficient to overcome surface tension etc., so that the binder should completely fill the remaining volume of vented pores that has not yet been filled. Is possible.

【0014】含浸方法の有利な実施態様の他の提案は、
第一に、混合チャンバ内の粒状固体物質のみを除去し、
それから粒状固体物質が混合されている間に、結合剤を
真空条件の下で加え、そしてこの段階後粉末状固体物質
のみが加えられることである。従って、固体物質の多孔
質空洞内への液体結合剤の浸透は、細い粉末状成分が気
孔の開口を塞がないので、促進される。更に粉末状固体
物質の比較的大きい比表面積が、多すぎる結合剤の使用
を防止する。細い粉末状成分の問題は、粗い粒子成分を
有する成形体のパッケージを出来る限り緻密に形成する
ことであるから、それ等の細い粉状成分で粗い成分の間
の楔状スペースに層を形成するとき、それ等の細い成分
が混合工程の終りに加えられて、粗い成分の湿った表面
に付着すれば十分である。
Another proposal of an advantageous embodiment of the impregnation method is:
First, it removes only the particulate solid material in the mixing chamber,
The binder is then added under vacuum conditions while the particulate solid material is being mixed, and after this step only the powdered solid material is added. Thus, the penetration of the liquid binder into the porous cavities of the solid substance is facilitated because the fine powdery component does not block the pore openings. Moreover, the relatively large specific surface area of the powdered solid material prevents the use of too much binder. The problem with fine powdery components is to make the package of the compact with the coarse particle component as dense as possible, so when forming a layer with these fine powdery components in the wedge space between the coarse components. It is sufficient that these fine components are added at the end of the mixing process and adhere to the moist surface of the coarse components.

【0015】本発明による方法の更に他の実施態様で
は、多孔質の空洞内への浸透を助けるために、液体結合
剤が、攪拌され、且つ真空下にある混合されるべき材料
に加えられる前に、液体結合剤が溶剤で稀釈されること
を提案している。標準分配量よりも多い溶剤は、真空下
で、混合されるべき材料から抽出されて、凝縮設備に供
給される。
In yet another embodiment of the method according to the invention, a liquid binder is added to the material to be mixed, which is agitated and under vacuum, in order to aid the penetration into the porous cavities. It is proposed that the liquid binder be diluted with a solvent. More than the standard dispensed solvent is extracted from the materials to be mixed under vacuum and fed to the condensation facility.

【0016】殆んど溶剤は使用されないので、凝縮した
溶剤が、更に他のバッチに対して必要なだけしばしば使
用できる。含浸の品質の他に、調製中の製品の温度が成
型プレスにおける陽極マスの処理加工に重要な役割を果
す。混合されるべき材料の温度は、混合工程中に水の添
加により、且つ水を適切な温度で蒸発可能にすることに
より設定される方法は公知である。蒸発される液体の処
理から生ずる問題の外に、水の添加はまた、混合される
べき材料からすべての水を除去することが困難である点
で更に他の欠点を有している。陽極マス内の残留水は、
かなり品質の低下した製品を生ずる。
Since almost no solvent is used, condensed solvent can be used as often as needed for further batches. In addition to the quality of the impregnation, the temperature of the product during preparation plays an important role in the processing of the anode mass in the molding press. It is known how the temperature of the materials to be mixed is set by the addition of water during the mixing process and by allowing the water to evaporate at a suitable temperature. Besides the problems arising from the treatment of the liquid to be evaporated, the addition of water also has a further drawback in that it is difficult to remove all the water from the materials to be mixed. The residual water in the anode mass is
This results in a product of considerably reduced quality.

【0017】従って、本発明によれば、本発明の更に他
の有利な実施態様では、結合剤が、真空下で含浸工程が
終った後、及びそれと共に行なわれた溶剤の蒸発後、所
望の温度が蒸発エンタルピーの使用によって得られるこ
とを提案している。陽極マスを冷却するための溶剤の使
用は、少量の残留成分がマス内に残るけれどもそれ等が
次の熱処理中に炭素に崩壊する点で極めて有利である。
According to the invention, therefore, in a further advantageous embodiment of the invention, the binder is desired after the impregnation step under vacuum and with the evaporation of the solvent carried out therewith. It is proposed that the temperature be obtained by using the enthalpy of vaporization. The use of solvents to cool the anode mass is highly advantageous in that small amounts of residual components remain in the mass but they decay to carbon during subsequent heat treatment.

【0018】本発明の更に他の利点は、図面に示された
好ましい実施態様の説明から明らかである。 実施例1: アルミニウム電気分解のための陽極ブロックの製造 本発明により提案された方法では、石油コークスは、最
初にケーシングの外部加熱によって混合チャンバの外側
又は内側のいづれかで180℃に加熱される。混合チャ
ンバ及びその中に入れられた固体物質は、結合剤の添加
前に除去されるので、固体物質の気孔内にある空気もま
た殆んど完全に除去される。必要な真空が得られるや否
や、また温度180℃を有している液体結合剤が混合す
べき攪拌材料に加えられる。混合工程は先づ最初に真空
条件の下で行なわれる、従って固体物質はすべての側部
を結合剤によって湿めらされる。空気を含まない固体物
質の気孔によって、毛細管の力がそれ等の重要性を占
め、そして結合剤は気孔に浸透できる。真空工程が終
り、そして圧力が周囲温度に等しくなった後、結合剤
は、なお真空である固体物質粒子の空洞内への「次の加
圧」を受ける。本発明によって提案された方法では、結
合剤の割合は結合剤は結合剤に対して4乃至9%だけ増
加できる。その結果、加圧作業後、且つまた熱処理後、
陽極の密度は対応してより高い。このことは、とりわけ
改良した電気的特性を生じ、且つまた溶解なべ内の停止
時間のかなりの増加となる。 実施例2:640kgの石油コークスと、160kgのピッ
チとより成っている陽極マスの800kgが、本発明によ
る条件の下で、ミキサー容器及び偏心して配置された高
壁ミキサーツールによって、真空内で向流ミキサー内で
含浸される。混合されるべき材料温度はこの実施例では
170℃であり、そして次の変形操作のため30℃乃至
140℃だけ下げられなければならない。化学C78
を有するm−クレゾールが、結合剤 (ピッチ) の粘度減
少及び蒸発によるマスの冷却のための溶解成分として使
用される。陽極マスの比熱は1.05KJ/kgとして特徴づ
けられており、そしてm−クレゾールの蒸発エンタルピ
ーは423KJ/kgである。蒸発冷却工程に必要な溶剤の
量はこのベースで計算される。計算結果として、59.5
kgのm−クレゾールが必要である。
Further advantages of the invention are apparent from the description of the preferred embodiment shown in the drawing. Example 1: Manufacture of an anode block for aluminum electrolysis In the method proposed by the invention, petroleum coke is first heated to 180 ° C either outside or inside the mixing chamber by external heating of the casing. Since the mixing chamber and the solid material contained therein are removed prior to the addition of the binder, the air in the pores of the solid material is also almost completely removed. As soon as the required vacuum is obtained, also a liquid binder having a temperature of 180 ° C. is added to the stirring material to be mixed. The mixing step is first carried out under vacuum conditions, so that the solid substance is moistened on all sides by the binder. Due to the pores of the air-free solid material, the force of the capillaries takes on their importance and the binder can penetrate into the pores. After the vacuum process is over and the pressure is equal to ambient temperature, the binder undergoes a "subsequent pressurization" into the cavity of the solid material particles, which is still in vacuum. In the method proposed by the invention, the proportion of binder can be increased by 4 to 9% binder. As a result, after the pressing work and also after the heat treatment,
The density of the anode is correspondingly higher. This leads to, inter alia, improved electrical properties and also leads to a considerable increase in the stop time in the melting pan. Example 2: 800 kg of an anode mass consisting of 640 kg of petroleum coke and a pitch of 160 kg are directed in a vacuum by means of a mixer vessel and an eccentrically arranged high wall mixer tool under the conditions according to the invention. Impregnated in a flow mixer. The material temperature to be mixed is 170 ° C. in this example, and must be lowered by 30 ° to 140 ° C. for the next deformation operation. Chemical C 7 H 8 O
M-cresol with ## STR3 ## is used as a dissolving component for the viscosity reduction of the binder (pitch) and the cooling of the mass by evaporation. The specific heat of the anode mass is characterized as 1.05 KJ / kg, and the enthalpy of vaporization of m-cresol is 423 KJ / kg. The amount of solvent required for the evaporative cooling process is calculated on this basis. As a result of calculation, 59.5
kg of m-cresol is required.

【0019】[0019]

【実施例】図1のaにおいて、参照番号1は図示の真空
ミキサー装置を示すのに使用されている。固体物質、例
えばコークス、は本願では図示されていない装置で計量
され、そしてスクリューコンベヤー2によって、加熱目
的のためコークスの電気抵抗を使用する電気加熱装置3
に供給される。電流誘導のため示された対の電極は、4
及び5のナンバーが付されている。図1のbに示される
ように、予熱した液体結合剤が図示の計量機6から加え
られる。真空ポンプ7は真空発生のため設けられてい
る。冷却水供給9及び冷却水排出10を有しているコン
デンサー8が、真空ポンプ7と真空混合装置1との間に
配置されている。凝縮した溶剤は溜め容器11に達し、
そして移送ポンプ12によって計量機の形の計量装置1
3に供給される。明確化のため、取付具及び制御手段等
は図面から省略されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT In FIG. 1a, reference numeral 1 is used to indicate the illustrated vacuum mixer device. Solid matter, for example coke, is weighed in a device not shown here and by a screw conveyor 2 an electric heating device 3 which uses the electrical resistance of the coke for heating purposes.
Is supplied to. The pair of electrodes shown for current induction is 4
And the numbers 5 are attached. As shown in FIG. 1b, preheated liquid binder is added from the illustrated meter 6. The vacuum pump 7 is provided for generating a vacuum. A condenser 8 having a cooling water supply 9 and a cooling water discharge 10 is arranged between the vacuum pump 7 and the vacuum mixing device 1. The condensed solvent reaches the reservoir container 11,
Then, by means of the transfer pump 12, a weighing device 1 in the form of a weighing machine
3 is supplied. For clarity, fittings, control means, etc. are omitted from the drawings.

【0020】上述の方法はこのように、タール、ピッ
チ、又は液体合成樹脂で結合されている防火性製品及び
タール又はピッチボンドで結合されている他のカーボン
製品、例えば、電気アーク炉の電極、カーボンブラシ等
の製品の製造に使用される。水硬結合剤、例えばセメン
トで結合されるエキスパンデッドクレー、スラグ、破砕
煉瓦等のような非常に多孔質の水分吸収物質がある場合
には混合工程と共に上記の方法を使用するのがまた有利
である。これ等の例では、エキスパンデッドクレー、ス
ラグ、破砕煉瓦等の上述の混合物が最初に除去されるの
で、気孔は空気を含まない。それから水が、混合すべき
攪拌材料内に真空中で供給され、前記の材料は上記の原
理を用いて水を空洞に満たす。それから水硬結合剤、例
えばセメントが加えられる、それが気孔に浸透するのを
防止する。気孔内に浸透した水硬結合剤は、結合力を失
い、そして不必要にコストを増加する。
The above-described method thus provides a fireproof product bound with tar, pitch, or liquid synthetic resin and other carbon products bound with tar or pitch bond, such as electrodes for electric arc furnaces. Used for manufacturing products such as carbon brushes. It is also advantageous to use the above method with a mixing step when there is a very porous moisture absorbing material such as hydraulic binders, such as cemented expanded clay, slag, crushed bricks, etc. Is. In these examples, the pores are air-free, as the above-mentioned mixture of expanded clay, slag, crushed brick and the like is first removed. Water is then fed in a vacuum into the stirring material to be mixed, said material filling the cavity with water using the principles described above. A hydraulic binder, such as cement, is then added, preventing it from penetrating the pores. The hydraulic binder that penetrates into the pores loses its cohesive strength and unnecessarily increases cost.

【0021】本発明による方法を使用することにより、
強さに悪影響を与えることなくかなりの水硬係合剤を節
約できる。図2のa及びbは、本発明の他の実施例にか
かわるものであって、連続作業のための方法を示す略示
説明図である。真空混合装置は参照番号21を有してい
る。真空ポンプ27によってこの真空混合装置内に真空
が生ずる。この混合装置21は供給容器22及び24か
ら連続的に供給される。計量はディファレンシャル計量
機を用いて行なわれる。バケットホイールスルース (bu
cket wheel sluice)23が、供給容器22内の固体物質
に対する圧力阻止部材及び排出装置として設けられてい
る。同様にディファレンシャル計量機を用いて液体が供
給容器24から供給される。供給容器24と真空ミキサ
ー装置21との間に制御弁25が設けられている。混合
材料が真空ミキサー装置21内にとどまっている時間及
び材料の充填レベルは調整可能な排出弁26によって一
定に保たれる。充填レベルを制御するために、適切な充
填レベルセンサが使用できるか、又はミキサーが計量機
上に置かれることができる。
By using the method according to the invention,
Significant hydraulic engagement agent can be saved without adversely affecting strength. 2A and 2B are schematic explanatory views showing a method for continuous operation according to another embodiment of the present invention. The vacuum mixing device has the reference number 21. The vacuum pump 27 creates a vacuum in the vacuum mixer. This mixing device 21 is continuously supplied from supply containers 22 and 24. Weighing is performed using a differential weighing machine. Bucket wheel sluice (bu
A pocket wheel sluice) 23 is provided as a pressure blocking member and a discharging device for the solid substance in the supply container 22. Similarly, the liquid is supplied from the supply container 24 using a differential weighing machine. A control valve 25 is provided between the supply container 24 and the vacuum mixer device 21. The time that the mixed material remains in the vacuum mixer device 21 and the filling level of the material are kept constant by the adjustable discharge valve 26. A suitable fill level sensor can be used to control the fill level, or a mixer can be placed on the balance.

【0022】排出弁26から出てくる混合材料は、移行
ホッパー34を経て2軸プレスに供給される、このプレ
スは、駆動手段30によって駆動される第1のスクリュ
ーコンベヤー29と、駆動手段33によって駆動され、
且つ口金32を有している第2のスクリューコンベヤー
31とを有している。スクリュー29は第1に2つの真
空チャンバーを互に分離するのに役立っており、且つ第
2に、それは、デフォメーション (defotmation)スクリ
ューの前で、混合すべき材料のある機械的予圧縮を発生
するのに役立つ。このデフォメーションスクリューはス
クリュー31である。口金32における混合すべき材料
のためのストッパーによって、真空ポンプ28を用いて
真空P2を発生することが可能である。真空P2が真空
P1よりも少なければ、混合すべき材料はスクリュープ
レス、従って低真空のチャンバ内に送られるとき、混合
すべき材料が口金によってスクリュー31で変形を受け
る前に、液体結合剤が一次粒子の気孔に侵入するので、
真空混合装置21内の真空は中断される必要はない。
The mixed material emerging from the discharge valve 26 is fed to a twin-screw press via a transfer hopper 34, which is driven by a first screw conveyor 29 driven by a drive means 30 and a drive means 33. Driven,
And a second screw conveyor 31 having a mouthpiece 32. The screw 29 serves firstly to separate the two vacuum chambers from each other, and secondly it generates a mechanical precompression with the material to be mixed in front of the deformation screw. To help. This deformation screw is screw 31. With the stopper for the materials to be mixed in the base 32, it is possible to generate the vacuum P2 using the vacuum pump 28. If the vacuum P2 is less than the vacuum P1, when the material to be mixed is fed into the screw press, and thus the chamber of low vacuum, the liquid binder will be primary before the material to be mixed is deformed at the screw 31 by the die. Since it penetrates the pores of the particles,
The vacuum in the vacuum mixer 21 need not be interrupted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】aは、本発明の1実施例を実施するための装置
の1/2部分を示す略示説明図である。bは、上記装置
の残りの部分を示す略示説明図である。
FIG. 1a is a schematic explanatory view showing a half part of an apparatus for carrying out one embodiment of the present invention. b is a schematic explanatory view showing the remaining part of the device.

【図2】aは、本発明の他の実施例を実施するための装
置の1/2部分を示す略示説明図である。bは、上記他
の実施例のための装置の残りの部分を示す略示説明図で
ある。
FIG. 2a is a schematic explanatory view showing a half part of an apparatus for carrying out another embodiment of the present invention. b is a schematic explanatory view showing the rest of the device for the other embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1, 21 真空ミキサー (真空混合装置) 2 スクリューコンベヤー 3 電気加熱装
置 4, 5 電極 6 計量機 9 冷却水供給 10 冷却水排
出 12 計量装置 25 制御弁 32 口金 33 駆動手段 34 移行ホッパー
1, 21 Vacuum mixer (vacuum mixing device) 2 Screw conveyor 3 Electric heating device 4, 5 Electrode 6 Metering device 9 Cooling water supply 10 Cooling water discharge 12 Measuring device 25 Control valve 32 Base 33 Drive means 34 Transfer hopper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァルター アイリッヒ ドイツ連邦共和国、デー−6969 ハルトハ イム、シュペスアルトヴェーク、16 (72)発明者 ヘルベルト デュール ドイツ連邦共和国、デー−6967 ブッヘ ン・ハインシュタット ウルメンヴェー ク、15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Walter Eyrich, Federal Republic of Germany, Day 6969 Hartheim, Spess Altweg, 16 (72) Inventor Herbert Dühl, Federal Republic of Germany, Day 6967 Buchen Heinstadt Ulmenvek, 15

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粒状又は粉状固体物質の混合物に、液体
又は加熱により液化可能である結合剤を含浸する方法で
あって、固体物質の混合操作中に、混合チャンバ内に真
空が発生され、そして液体結合剤が、真空条件下で、混
合すべき攪拌材料に加えられることを特徴とする含浸方
法。
1. A method of impregnating a mixture of granular or pulverulent solid substances with a liquid or a binder that is liquefiable by heating, wherein a vacuum is generated in the mixing chamber during the mixing operation of the solid substances, And a liquid binder is added to the stirring material to be mixed under vacuum conditions.
【請求項2】 真空条件下で含浸直後、混合チャンバ内
の圧力が大気圧以上に増加される請求項1の含浸方法。
2. The impregnation method according to claim 1, wherein the pressure in the mixing chamber is increased to atmospheric pressure or more immediately after impregnation under vacuum conditions.
【請求項3】 混合チャンバ内で粒状固体物質の混合操
作中に真空が発生され、そして液体又は液化可能な結合
剤が、真空条件下で加えられ、そして粉状固体物質がそ
の後加えられる請求項1又は2の含浸方法。
3. A vacuum is created during the mixing operation of the particulate solid material in the mixing chamber, and the liquid or liquefiable binder is added under vacuum conditions and the pulverulent solid material is subsequently added. 1 or 2 of the impregnation method.
【請求項4】 溶剤の割合を増加した液体又は液化可能
な結合剤が真空条件下で固体物質に加えられ、そして混
合工程が終った後、増加した割合の溶剤が真空条件下で
抽出され、そして凝縮装置に供給される請求項1乃至3
のいづれかに記載の含浸方法。
4. A liquid or liquefiable binder having an increased proportion of solvent is added to the solid material under vacuum conditions, and after the mixing step is completed, an increased proportion of solvent is extracted under vacuum conditions, And it is supplied to the condensing device.
The impregnation method according to any one of 1.
【請求項5】 結合前に加えた溶剤の量が、混合される
べき材料が次の蒸発工程中に所定の温度に冷却されるよ
うな量である請求項4の含浸方法。
5. The impregnation method according to claim 4, wherein the amount of the solvent added before binding is such that the materials to be mixed are cooled to a predetermined temperature during the subsequent evaporation step.
【請求項6】 電極又はカーボンブラシ製造のため、あ
るいは添加物と水硬結合剤の混合物製造のための出発混
合物を製造する請求項1乃至5のいづれかに記載の方法
の使用。
6. Use of the process according to claim 1 for producing a starting mixture for producing electrodes or carbon brushes or for producing a mixture of additives and hydraulic binder.
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