NO117013B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av porøse kullstoffholdige legemer.

Foreliggende oppfinnelse angår fremstilling av porose, kullstoff holdige legemer. Kullstoff i agglomerert form har mange kjente anvendelser som ildfast material i noytralt eller redu-

serende miljo idet dette stoff tåler meget hoy temperatur og har stor ,kjemisk motstandsdyktighet.

Det er også vel kjent å bruke ildfaste porose agglomerater med

liten spesifikk vekt og dermed liten varmeledningsevne for i ett og samme material å utnytte ildfastheten og den lave varmeledningsevne. Ved de vanlige fremgangsmåter for fremstilling av slike legemer er det vanlig å gå ut fra materialer som lar seg trykke sammen eller som er elastiske, f.eks. vegetabilske

materialer, som egner seg lite for mekanisk å formes på de mest, vanlige måter ved f.eks. trådpressing, stamping os.v.

For å overvinne denne vanskelighet ved tildannelsen, foretas

i alminnelighet brenning i form av en grotformet blanding av porose faste karbohydrater av vegetabilsk opprinnelse og en vandig suspensjon av karbohydrater som kan danne en gel. Denne brenning foregår langsomt inntil en temperatur på minst 500°C

og det oppnås tilslutt stoffer som er lette, porose, består av kullstoff, har liten varmeledningsevne og kan bearbeides med enkle verktoy for trebearbeidelse.

Den storste ulempe ved disse fremgangsmåter er: Brenningen tar lang tid, temperaturen heves med ca. 20-50°C pr. time, og svinnet er allerede betydelig ved en brenning ved 500°C. Dette svinn som fortsetter ved brenning ved hoyere temperatur kan bli så betydelig at volumet av' det stoff som tas ut bare er halv-delen eller tredjedelen av volumet av den opprinnelig form. Dette svarer til et lineært svinn på 20-30$ som dessuten i alminnelighet er en viktig grunn til rissdannelser. Disse fremgangsmåter forer i alle tilfeller til stoffer som ikke lar seg bruke uten bearbeidelse.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte for fremstilling av porose kullstoffholdige legemer, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at det i en form anbringes en blanding av passende mengder av et fast knust kullstoffholdig bindemiddel og et forkokset knust vegetabilsk stoff, at blandingen i formen oppvarmes i en kort tid til temperatur like over mykningstemperaturen for bindemidlet, åt formen med blandingen kjoles og det håndterbare emne som derved oppnås tas ut-.av formen og brennes med en hastighet for temperaturstigningen på fortrinnsvis over 100°C pr. time.

i

Det anvendes for emnefremstillingen et vegetabilsk material som på forhånd er forkokset og derved gjort porbst og stabj.lt over-for svinn, og ved tilsetning av et fast findelt karbonholdig bindemiddel dannes en blanding hvorav det fremstilles ptive håndterbare emner ved hjelp av en kort oppvarming av bjLandingen i en form til en temperatur like over mykningstempjeraturen for

bindemidlet.

Det vegetabilske utgangsstoff blir forhåndsforkokset ved en temmelig hoy temperatur slik at den storste del av dets svinn foregår. Det pulveriseres slik at det oppnås lette, porose og stabiliserte korn. Det brukes fortrinnsvis tremelkoks eller knust trekull. Den annen bestanddel er et fast kullstoffholdig bindemiddel som er hårdt og kan knuses ved vanlig temperatur, med hoyt mykningspunkt og som males fint. For å unngå adskil-lélse av bestanddelene kan det være fordelaktig å fore inn en væske eller en gel. Denne blanding formes i en form under et mekanisk trykk som er nettopp tilstrekkelig til å gi en god fylling av formen og ikke så kraftig at det frembringes spen-ninger, som når de frigis under brenningen, kunne fore til rissdannelser. Temperaturen heves til en verdi like over myk-ningspunktet for bindemidlet i en kort tid for at kornene av dette bindemiddel, når de blir myke, skal klebe kokskornene mellom seg hvorved det oppnås den onskede sammenheng i legemet. Etter kjoling tas det ut av formen et emne som er porost, stivt og håndterbart og ferdig for brenning.

Denne siste behandling foregår f.eks. i en tunnelovn med fortrinnsvis stor hastighet for temperaturstigningen, for eksempel fra 100 ta 200°C pr. time.

De etterfølgende fremstillingstrinn, kjoling, rensing osv., utfores på vanlig måte.

En av fordelene ved denne fremgangsmåte er at den kan gjennom-føres så raskt sammenlignet med tidligere fremgangsmåter. En annen fordel er at det raskt kan fremstilles emner som kan hånd-teres og som kan tas ut av formen for de brennes hvorved det unngås at tallrike former må anbringes i brenneovnen, med derav folgende slitasje på formene. Endelig er det en annen fordel at svinnet under brenningen er så lite. Det er mindre enn 7% lineært, og er desto mindre jo hoyere forkoksingstempaaturen for det vegetabilske utgangsmaterial var. Det kan gå ned i 2#. Endelig er de legemer som oppnås riss-fri. Svinnet er tilstrekkelig konstant for en og samme utgangsblanding, til at dimensjonene for de legemer som fremkommer etter br-''ngen har de vanlige toleranser på \%. Det er således J alminnelighet :nulig å slbyfe senere bearbeidelse.

De stoffer sjl>'. ppnås har som midlere egenskaper:

De kan brukes som ildfaste isolerende lette mursten og for fremstilling av porose elektroder. I dette siste tilfelle er dog utgangsstoffene litt forskjellige hvis alle trinn i fremgangsmåten opprettholdes.

Det skal nå gis et eksempel på hvorledes fremgangsmåten kan gjennomfores.

Utgangsmaterialene var fint tremel og en bek KS 125, d.v.s.

en bek med mykningspunkt ved 125°C (Kramer-Sarnon). Tremelet ble forkullet ved 700°C. Beken ble pulverisert.. Det ble i kold tilstand fremstillet en blanding som i vektsprosent inne-holdt 38,5$ forkullet fint tremel, 38,5$ malt bek og 2yfo vann. Det ble foretatt oppvarming til lhO°C, hvor beken som var myknet mellom seg klebet kornene av tremelkoks. Deretter ble temperaturen senket til 100°C og beken ble tilstrekkelig fast til at emnet lot seg håndtere. De emner som ble oppnådd på denne måten ble tatt ut av formene og deretter brent i tunnelovn ved tempera-turer opp til 1200°C, som ble oppnådd i lopet av 8 timer, i noytral eller reduserende atmosfære.

Folgende resultater ble oppnådd:

Det er mulig å oppnå legemer med hbyere spesifikk vékt, enten ved å oke trykket under formingen eller ved å bruke tyngre materialer enn forkullet tremel.

Eksempelvis er det ved på samme måte å .bruke en blanding som består av 2% forkullet tremel, \% finmalt koks, k0% bek KS 125 og 20% vann oppnådd legemer med en spesifikk vekt på 0,62

og en mekanisk styrke på $ h kg/cm .

For de to eksempler som er nevnt ovenfor var det lineære svinn konstant og det er mulig å unngå enhver bearbeidelse, av de brente legemer når de toleranser som kreves er av storrelses-

+ /ff

ordenen - \%.

Man brenner fortrinnsvis med en temperaturstigning på over 190°C pr. time, fordi det forhoyet produktiviteten av de ovner, som er beregnet til denne form for tempaaturstigning.

Hvis man hever tempaaturen langsommere, oppnår man likevel lette produkter, hvis egenskaper ikke vil være helt så gode som de i eksemplet, men stadig svare til egenskapene for lett kullstoff sten av god kvalitet.

Således oppnår man, når man går ut fra en blanding, som er identisk med den i eksemplet, og utforer brenningen ved 1200°C med en "temperaturstigningstid på 100 timer (hvilket er et ekstremt tilfelle) , sten med fblgende egenskaper:

Sten av middelkvalitet kan således også fremstilles i ovner, som ikke er utstyrt til en hurtig temperaturstigning. Men den hurtige temperaturstigning gjor det mulig å oppnå kullstoff sten av kvaliteter, som er langt hoyere enn den middelkvalitet, som er angitt i beskrivelsen.

Claims (1)

1. "Pyeiiv- v: ^.riått; for fremstilling av porose kullstoffholdige ifr.t,-.-. •.' j k a r s k t e r i s e r t v e 'd at det i en form anbringe £ fen .åidir.g av passende mengder av et fast knust kuli-st of f holdig bindemiddel og et forkokset knust vegetabilsk stoff, at blandingen i formen oppvarmes i en kort tid til temperatur like over mykningstemperaturen for bindemidlet, at formen med blindingen kjoles og det håndterbare emne som derved oppnås tas ut av formen og brennes med en has tighet for temp-eratursti gningen på fortrinnsvis over 100°C pr. time.