NO164233B

NO164233B - PROGRAM FOR GRAPHITIZATION AND OVEN FOR GRAPHITIZATION

Info

Publication number: NO164233B
Application number: NO84842173A
Authority: NO
Inventors: Jean-Claude Bernard; Bernard Tahon; Jean-Marc Tesoriere; Domingo Ortega; Patrick Chabrier
Original assignee: Savoie Electrodes Refract
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1990-06-05
Also published as: NO164233C; BR8307560A; NO842173L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for grafittisering av lange karboninneholdende produkter for å tilveiebringe elektroder, lange staver, rør av sirkulært eller annet tverrsnitt eller enhver annen lang gjenstand fremstilt av grafitt. The present invention relates to a method for graphitizing long carbon-containing products to provide electrodes, long rods, tubes of circular or other cross-section or any other long object made of graphite.

Oppfinnelsen angår også en ovn for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Et heller stort antall frem-gangsmåter har blitt foreslått for kontinuerlig grafittisering av karbonholdige materialer i form av hele stykker eller i granulert form. Disse prosessene har ikke generelt gitt tilfredsstillende resultat på grunn av vanskeligheten med å finne ildfaste materialer gjennom hvilke karboninneholdende gjenstander, brakt i nærheten av 3000°C kan bli forflyttet og også på grunn av vanskeligheten påtruffet ved oppvarming av disse gjenstandene til 3000°C. The invention also relates to an oven for carrying out the method according to the invention. A rather large number of methods have been proposed for the continuous graphitization of carbonaceous materials in the form of whole pieces or in granulated form. These processes have not generally given satisfactory results because of the difficulty of finding refractories through which carbonaceous objects brought near 3000°C can be moved and also because of the difficulty encountered in heating these objects to 3000°C.

Tysk patent nr. 2 311 467 beskriver en fremgangsmåte for kontinuerlig grafittisering av sylindriske karboninneholdende gjenstander, som har blitt ført vertikalt gjennom en ovn. German Patent No. 2,311,467 describes a method for the continuous graphitization of cylindrical carbon-containing objects which have been passed vertically through a furnace.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for kontinuerlig grafittisering av lange forkoksede karboninneholdende produkter av den art som angitt i innledningen til krav 1 og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved fremgangsmåten fremgår av kravene 2 til 5. Foreliggende oppfinnelse angår som nevnt ovenfor også en ovn for kontinuerlig grafittisering av den art som angitt i innledningen til krav 6 og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 6. Ytterligere trekk ved ovnen fremgår av de øvrige underkravene. The present invention relates to a method for the continuous graphitization of long coked carbon-containing products of the kind stated in the introduction to claim 1 and whose characteristic features appear in claim 1. Further features of the method appear in claims 2 to 5. As mentioned above, the present invention also relates a furnace for continuous graphitization of the type specified in the introduction to claim 6 and whose characteristic features appear in claim 6. Further features of the furnace appear in the other sub-claims.

Ved hjelp av tegningene skal trekk ved kjente prosesser og den prosessen av ovnen som utgjør en del av oppfinnelsen beskrives nærmere, idet: Fig. 1 viser et snitt gjennom en kjent kontinuerlig With the help of the drawings, features of known processes and the process of the furnace that forms part of the invention will be described in more detail, as: Fig. 1 shows a section through a known continuous

grafittiseringsovn med en vertikal akse. graphitizing furnace with a vertical axis.

Fig. 2 viser et diagrammessig snitt av en kontinuerlig Fig. 2 shows a diagrammatic section of a continuous

grafittiseringsovn ifølge oppfinnelsen. graphitizing furnace according to the invention.

Fig. 3 viser et forstørret riss av ovnen på fig. 2, idet Fig. 3 shows an enlarged view of the furnace in fig. 2, as

tverrsnittet er tatt langs linjen A-A. the cross section is taken along the line A-A.

Fig. 4 viser et, forstørret riss av ovnen på fig. 2 med Fig. 4 shows an enlarged view of the furnace in fig. 2 with

tverrsnittet langs linjen B-B. the cross-section along the line B-B.

Fig. 5 viser et forstørret riss av ovnen på fig. 2 med Fig. 5 shows an enlarged view of the oven in fig. 2 with

tverrsnittet langs linjen C-C. the cross-section along the line C-C.

Fig. 6 viser matesonen for ovnen på fig. 2 i et forstørret Fig. 6 shows the feed zone for the oven in fig. 2 in an enlarged

tverrsnitt langs aksen for passasjen. cross section along the axis of the passage.

Fig. 7 viser et riss av matesonen vist på fig. 6 langs D-D. Fig. 8 viser uttømmingssonen på fig. 2 i et tverrsnitt langs passasjens akse. Fig. 7 shows a view of the feeding zone shown in fig. 6 along D-D. Fig. 8 shows the depletion zone in fig. 2 in a cross-section along the axis of the passage.

Ved fremgangsmåten beskrevet i tysk patent nr. 2 311 467, som vist på fig. 1, blir de! karbonholdige gjenstandene 1 som skal bli grafittisert (ved hvilket tilfelle vist på tegningene er staver av sirkulært tverrsnitt anordnet vertikalt ende mot ende) ført til ovnen 2 gjennom en åpning dannet av et føringsrør 3 og en ringformet grafitthylse 4, som er forbundet med ene polen til en elektrisk strømkilde. Den interne diameteren for hylsen er slik at en stor .radial klaring er etterlatt mellom hylsen og søylen til de karbonholdige gjenstandene. I stedet for å passere direkte mellom hylsen og de karbonholdige produktene føres den elektriske strømmen gjennom kokspartikler 5 som fyller det indre av ovnen 2 og er i kontakt med både den ytre veggen til hylsen 4 og også med en kolonne eller stav 1 med karboninneholdende gjenstander, i en sone som starter under hylsen ved det stedet hvor koksen uthulles på skrå, som etterlater et traktformet gap 6 under hylsen og kommer i kontakt med kolonnen med karboninneholdende gjenstander. Kolonnen blir således progressivt oppvarmet både ved stråling og varmeledning fra kokspartikler brakt til en høy temperatur ved hjelp av elektrisk strøm som går gjennom dem og også ved direkte oppvarming ved hjelp av den elektriske strømmen som flyter gjennom kolonnen under det traktformede mellomrommet 6. Samtidig som kolonnen med karboninneholdende produkter føres inn i ovnen blir det ført med et lag med koksgranulat i nærheten av kolonnen. Koksgranulater blir således kontinuerlig ført inn ved toppen av ovnen ved 8 for å erstatte det som blir trukket ut derfra ved bunnen ved hjelp av hellingen 10 og utløpstrauet 9. Nedstrøms av trauet tilveiebringer kontaktelementer 7 en forbindelse utenfor ovnen mellom kolonnen med karboninneholdende produkter og den andre polen til den elektriske strømkilden. In the method described in German patent no. 2 311 467, as shown in fig. 1, they stay! the carbon-containing objects 1 to be graphitized (in which case, as shown in the drawings, rods of circular cross-section are arranged vertically end to end) are led to the furnace 2 through an opening formed by a guide tube 3 and an annular graphite sleeve 4, which is connected by one pole to an electrical current source. The internal diameter of the sleeve is such that a large radial clearance is left between the sleeve and the column of the carbonaceous objects. Instead of passing directly between the sleeve and the carbonaceous products, the electric current is passed through coke particles 5 which fill the interior of the furnace 2 and are in contact with both the outer wall of the sleeve 4 and also with a column or rod 1 of carbonaceous articles, in a zone starting under the sleeve at the place where the coke is hollowed out obliquely, which leaves a funnel-shaped gap 6 under the sleeve and contacts the column of carbonaceous objects. The column is thus progressively heated both by radiation and heat conduction from coke particles brought to a high temperature by means of electric current passing through them and also by direct heating by means of the electric current flowing through the column under the funnel-shaped space 6. At the same time as the column with carbon-containing products are fed into the furnace, they are fed with a layer of coke granules near the column. Coke granules are thus continuously introduced at the top of the furnace at 8 to replace what is withdrawn from there at the bottom by means of the slope 10 and the outlet trough 9. Downstream of the trough, contact elements 7 provide a connection outside the furnace between the column of carbonaceous products and the other pole of the electrical current source.

Elektrisk kontakt mellom den sylindriske lengden med karboninneholdende produkter er tilveiebrakt for hver av dens ender ved hjelp av en grafittisert pasta som hårdner når temperaturen stiger. Electrical contact between the cylindrical length of carbon containing products is provided at each of its ends by means of a graphitized paste which hardens as the temperature rises.

En ovn av denne typen har den ulempen at den må ha to produkter som går gjennom den, på den ene siden kolonnen med karboninneholdende produkt og på den andre siden koksgranulater anvendt som et fyllmiddel. Det er nødvendig for koksgranulåtene å gå gjennom ovnen siden, om de ikke gjorde det, ville bli oppvarmet for mye i den øvre sonen av ovnen hvor all den elektriske strømmen stråler ut fra hylsen 4 og passerer gjennom dem i tillegg til at granulatene blir drevet nedover både av deres vekt og av friksjonen langs kolonnen med karboninneholdende produkter. Det er derfor viktig for granulatene som skal bli uttatt ved så regelmessige avstander som mulig fra bunnen av ovnen at de blir holdt ved en ekstremt høy temperatur ved kontakten med elektrodekolonnen på tross av nærheten av vannavkjølte vegger 11 for ovnen 1. Kolonnen med elektroder etterlater ovnen ved en ekstremt høy temperatur siden all elektrisk strøm går gjennom den så langt som til kontaktelementet 7. A furnace of this type has the disadvantage that it must have two products passing through it, on the one hand the column of carbonaceous product and on the other hand coke granules used as a filler. It is necessary for the coke granules to pass through the furnace since, if they did not, they would be overheated in the upper zone of the furnace where all the electric current radiates from the sleeve 4 and passes through them as well as driving the granules downwards both by their weight and by the friction along the column of carbonaceous products. It is therefore important for the granules, which are to be removed at as regular a distance as possible from the bottom of the furnace, that they are kept at an extremely high temperature in contact with the electrode column despite the proximity of water-cooled walls 11 of the furnace 1. The column of electrodes leaves the furnace at an extremely high temperature since all electrical current passes through it as far as the contact element 7.

Muligheten for å utvikle en grafittiseringsovn har derfor blitt undersøkt spesielt med det for øyet å grafittisere lange på forhånd tillagde karboninneholdende produkter av sirkulært eller annet tverrsnitt, hvor varmeisolasjon blir tilveiebrakt ved hjelp av et fragmentert karboninneholdende materiale som ikke ville bli blandet inn systematisk ved passasje av karboninneholdende produkter gjennom ovnen og som derfor ville bli holdt i en virtuell statisk tilstand inne i ovnen. The possibility of developing a graphitizing furnace has therefore been investigated particularly with a view to graphitizing long pre-added carbon-containing products of circular or other cross-section, where thermal insulation is provided by means of a fragmented carbon-containing material which would not be mixed in systematically by the passage of carbonaceous products through the furnace and which would therefore be held in a virtual static state inside the furnace.

Muligheten av å tilveiebringe en elektrisk forbindelse mellom de karboninneholdende produktene som går inn i ovnen og strømkilden har også blitt undersøkt ved å føre strøm direkte gjennom rommet anordnet mellom et ringformet strømtilførselselement forbundet med strømkilden og kolonnen med karboninneholdende : produkter, idet et kontaktmateriale, som i det minste delvis fyller mellomrommet, er anordnet mellom det ringformede elementet og kolonnen med karboninneholdende produkter.* The possibility of providing an electrical connection between the carbonaceous products entering the furnace and the power source has also been investigated by passing current directly through the space arranged between an annular power supply element connected to the power source and the column of carbonaceous : products, being a contact material, as in the smallest partially fills the space, is arranged between the annular element and the column of carbonaceous products.*

Undersøkelse har dessuten blitt utført med hensyn til muligheten for gradvis å heve temperaturen til karbonproduktene som danner kolonnen og blir tilført ovnen, og da fra romtemperatur til grafittiseringstemperatur, idet samme produkter undergår progressiv avkjøling etter grafittiseringen før de forlater ovnen. Research has also been carried out with regard to the possibility of gradually raising the temperature of the carbon products that form the column and are fed to the furnace, and then from room temperature to graphitization temperature, the same products undergoing progressive cooling after graphitization before leaving the furnace.

Den kontinuerlige metoden for grafittisering av lange på forhånd tillagde, karboninneholdende produkter innbefatter ifølge oppfinnelsen forflytting av lange på forhånd tillagde, karboninneholdende produkter av sirkulært eller annet tverrsnitt i en kolonne langs en hovedsakelig horisontal passasjeakse i en ovn hvor fyllmaterialet er fragmentert karboninneholdende materiale som ikke blir forflyttet inne i ovnen, idet kolonnen med produkter blir oppvarmet ved hjelp av Joules effekt. I det minste en elektrisk kontakt blir tilveiebrakt ved innløpet av ovnen mellom kolonnen med produkter og ene polen til en strømkilde, idet den andre polen til strømkilden er brakt i kontakt med kolonnen med produkter nedstrøms av grafittiseringssonen inne i ovnen. For å tilveiebringe god, elektrisk kontakt mellom endene til de lange karboninneholdende produktene som danner kolonnen og for å gi kolonnen en viss stivhet blir hele kolonnen brakt under kompresjonsspenning ved å utøve krefter på dets to ender med trykkinnretninger slik som stempler, idet kreftene er parallelle med passasjeaksen rettet mot hverandre og med en styrke fra tilnærmet 0,1 til 1 MPa. According to the invention, the continuous method for graphitizing long pre-added carbon-containing products includes moving long pre-added carbon-containing products of circular or other cross-section in a column along a substantially horizontal axis of passage in a furnace in which the filler material is fragmented carbon-containing material that does not become moved inside the furnace, as the column of products is heated using Joule's effect. At least one electrical contact is provided at the inlet of the furnace between the column of products and one pole of a current source, the other pole of the current source being brought into contact with the column of products downstream of the graphitization zone inside the furnace. To provide good electrical contact between the ends of the long carbonaceous products forming the column and to give the column some stiffness, the entire column is brought under compressive stress by applying forces to its two ends with pressure devices such as pistons, the forces being parallel to the axis of passage directed towards each other and with a strength of approximately 0.1 to 1 MPa.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er fordelaktig for forvarming av produkter før de går inn i ovnens matesone. For dette formål blir en elektrisk strøm ført inn i kolonnen med produkter ved dens oppstrømsende og i umiddelbar nærhet av trykkinnretningen, idet strømstyrken er fra 10 til 50* av den til strømmen- som passerer gjennom kolonnen inne i ovnen. KomplementærfraksJonen av strømmen blir ført inn i kolonnen ytterligere nedstrøms rett inn i ovnens matesone, i en sone hvor kolonnetemperaturen allerede er over omkring 500°C. The method according to the invention is advantageous for preheating products before they enter the oven's feed zone. For this purpose, an electric current is introduced into the column of products at its upstream end and in the immediate vicinity of the pressure device, the current strength being from 10 to 50* of that of the current passing through the column inside the furnace. The complementary fraction of the flow is fed into the column further downstream straight into the feed zone of the furnace, in a zone where the column temperature is already above about 500°C.

I tilfeller hvor en enkelt kilde med forsyningsstrøm blir anvendt er en av dens poler forbundet parallelt med kolonnen med produkter ved dens oppstrømsende og videre nedstrøms i ovnens matesone, mens den andre polen til strømkilden er forbundet med kolonnen inne i ovnen. In cases where a single source of supply current is used, one of its poles is connected in parallel with the column of products at its upstream end and further downstream in the furnace feed zone, while the other pole of the current source is connected to the column inside the furnace.

Det er likeledes mulig å anvende to uavhengige strømkilder. Den første er en foroppvarmende strømkilde innbefattende første pol forbundet med oppstrømsenden til kolonnen med produkter og en andre pol forbundet med kolonnen av produktene i matesonen til ovnen. Den andre er en grafittiserings-strømkilde, hvis første pol er forbundet, som den andre polen til foroppvarmingsstrømkilden, med kolonnen av produkter i matesonen til ovnen mens den andre polen er forbundet med den samme kolonne i ovnen ved nedstrømsenden av grafittiseringssonen. Vekselstrøm eller likestrøm kan bli anvendt ettersom de er tilgjengelig. It is also possible to use two independent power sources. The first is a preheating current source including a first pole connected to the upstream end of the column of products and a second pole connected to the column of products in the feed zone of the furnace. The second is a graphitization current source, the first pole of which is connected, like the second pole of the preheat current source, to the column of products in the feed zone of the furnace while the second pole is connected to the same column in the furnace at the downstream end of the graphitization zone. Alternating current or direct current may be used as they are available.

I samsvar med oppfinnelsen er kolonnen med fordel anbrakt i elektrisk kontakt med den andre polen til grafittiserings-strømkilden ved nedstrømsenden av grafittiseringssonen ved hjelp av i det minste en elektrisk forbindende leder som strekker seg inn i ovnen mens dens akse hovedsakelig krysser passasjeaksen til kolonnen med produkter. I det minste ene enden av lederen fjernt fra kolonnen med karbonprodukter er forbundet utenfor ovnen med den andre polen til strømkilden mens en annen ende eller en annen del av en elektriske forbindende leder er i direkte eller indirekte kontakt med kolonnen av karbonprodukter inne i ovnen. Kontakten mellom kolonnen med karbonprodukter som blir forflyttet og den elektrisk forbindende lederen er fortrinnsvis anordnet med et lag av fragmentert karboninneholdende materiale, slik som grafittpartikler som fyller mellomrommet mellom den elektriske lederen, sideveggen til kolonnen med karbonprodukter og delen nærmest den elektrisk forbindende leder. Dette mellomrommet har en bredde på tilnærmet 1 til 10 cm. For å forbedre strømfordelingen er det fordelaktig å anvende to eller flere elektriske forbindelsesledere forbundet parallelt med strømkildens andre pol, fortrinnsvis fordelt rundt passasjeaksen for kolonnen med karbonprodukter. I det minste en elektrisk forbindende leder kan bli anvendt som strekker seg over hele bredden av ovnen. De to endene av lederen er så forbundet med strømkilden mens dens sentrale del er i en direkte eller indirekte kontakt med kolonnen med produkter. In accordance with the invention, the column is advantageously placed in electrical contact with the second pole of the graphitization current source at the downstream end of the graphitization zone by means of at least one electrically connecting conductor extending into the furnace while its axis substantially intersects the axis of passage of the column of products . At least one end of the conductor remote from the column of carbon products is connected outside the furnace to the other pole of the current source while another end or another part of an electrical connecting conductor is in direct or indirect contact with the column of carbon products inside the furnace. The contact between the column of carbon products being moved and the electrically connecting conductor is preferably arranged with a layer of fragmented carbon-containing material, such as graphite particles that fill the space between the electrical conductor, the side wall of the column of carbon products and the part closest to the electrically connecting conductor. This space has a width of approximately 1 to 10 cm. In order to improve the current distribution, it is advantageous to use two or more electrical connection conductors connected in parallel with the second pole of the current source, preferably distributed around the axis of passage of the column of carbon products. At least one electrical connecting conductor may be used which extends across the entire width of the furnace. The two ends of the conductor are then connected to the current source while its central part is in direct or indirect contact with the column of products.

Gradvis avkjøling av kolonnen med karbonprodukter er fortrinnsvis bevirket ved anordning av i det minste en forbindelsesvarmeleder inne i ovnen nedstrøms av grafittsonen i fragmentert karbonmateriale. Varmelederen strekker seg inn i ovnen med dens akse hovedsakelig kryssende den til kolonnen med produkter og i det minste ene enden fjerntliggende fra kolonnen med karbonprodukter fortrinnsvis utenfor ovnen og avkjølt av en avkjølingsinnretning, en annen ende eller en annen del av forbindelsesvarmelederen som er direkte eller indirekte i kontakt med kolonnen med karbonprodukter inn i ovnen. Forbindelsesvarmelederen er fortrinnsvis fremstilt av grafitt, i det minste med hensyn til delen anbrakt inne i huset inne i den svært høye temperatur sonen. Det er foretrukket å anordne flere forbindende varmeledere fordelt fortrinnsvis rundt passasjeaksen til kolonnen med produkter, det er også foretrukket å fordele lederne langs passasjeaksen for kolonnen med produktene nedstrøms av grafittiseringssonen i umiddelbar nærhet av enden av ovnen gjennom hvilken kolonnen med produkter er ført ut. Det kan i det minste anvendes en forbindende varmeleder som passerer rett over ovnens bredde. De to endene av lederen er så utenfor ovnen mens sentraldelen er direkte eller indirekte i kontakt med kolonnen av produkter. Gradual cooling of the column of carbon products is preferably effected by the arrangement of at least one connecting heat conductor inside the furnace downstream of the graphite zone in fragmented carbon material. The heat conductor extends into the furnace with its axis substantially crossing it to the column of products and at least one end remote from the column of carbon products preferably outside the furnace and cooled by a cooling device, another end or another part of the connecting heat conductor which is direct or indirect in contact with the column of carbon products into the furnace. The connection heat conductor is preferably made of graphite, at least with regard to the part placed inside the housing inside the very high temperature zone. It is preferred to arrange several connecting heat conductors distributed preferably around the passage axis of the column of products, it is also preferred to distribute the conductors along the passage axis of the column of products downstream of the graphitization zone in the immediate vicinity of the end of the furnace through which the column of products is led out. At least one connecting heat conductor can be used that passes directly across the width of the oven. The two ends of the conductor are then outside the oven while the central part is directly or indirectly in contact with the column of products.

I samsvar med oppfinnelsen blir kolonnen med karboninneholdende produkter ført gjennom ved utøvelse av et større trykk på dens oppstrømsende enn dens nedstrømsende og ved justering av trykket for å tilveiebringe regelmessig forskyvning av kolonnen med produkter i en nedstrømsretning mens kolonnen holdes under spenning i løpet av dens forskyvning. Den kan bli forskjøvet ved konstant eller variabel hastighet eller trinnvis. In accordance with the invention, the column of carbonaceous products is passed through by applying a greater pressure to its upstream end than to its downstream end and by adjusting the pressure to provide regular displacement of the column of products in a downstream direction while maintaining the column under tension during its displacement . It can be shifted at constant or variable speed or stepwise.

Ifølge oppfinnelsen blir dessuten forskyvningen avbrudt hver gang kolonnen med produkter har blitt forskjøvet med en lengde lik enhetslengden for et produkt eller et multippel derav. En eller flere grafittiserte produkter blir så uttrukket fra nedstrømsenden til kolonnen og en eller flere karbonprodukter som skal bli grafittisert blir ført inn i posisjonen ved oppstrømsenden. Kolonnen med produkter kan bli satt i bevegelse igjen inne i ovnen ved ønsket forskyv-ningshastighet når kolonnen har blitt satt under trykk igjen. According to the invention, the displacement is also interrupted every time the column of products has been displaced by a length equal to the unit length of a product or a multiple thereof. One or more graphitized products are then withdrawn from the downstream end of the column and one or more carbon products to be graphitized are introduced into the position at the upstream end. The column with products can be set in motion again inside the furnace at the desired displacement speed when the column has been pressurized again.

I samsvar med oppfinnelsen kan posisjonen til produktene som skal bli grafittisert og også uttrekningen av grafittiserte produkter bli bevirket uten avbrudd av fremføringen av kolonnen med produkter og uten økning for å holde kolonnen under kompresjonsspenninger. Et slikt resultat blir tilveiebrakt ved anvendelse av gripe- og strømtilførselsklemmer ved hver ende av kolonnen. Disse muliggjør samvirke med kolonnen i sideretningen i' løpet av oppstrømsanbringelsen av et nytt stykke som skal bli grafittisert eller nedstrøms fjerning av stykker som allerede- er grafittisert. Disse klemmene holder kolonnen i bevegelse' ved ønsket forskyv-ningshastighet. In accordance with the invention, the position of the products to be graphitized and also the extraction of graphitized products can be effected without interrupting the advance of the column of products and without increasing to keep the column under compression stresses. Such a result is provided by the use of gripping and power supply clamps at each end of the column. These enable cooperation with the column in the lateral direction during the upstream placement of a new piece to be graphitized or the downstream removal of pieces that have already been graphitized. These clamps keep the column in motion at the desired displacement speed.

Oppfinnelsen angår også en kontinuerlig grafittiseringsovn for lange karboninneholdende produkter innbefattende et kammer som er langt i horisontalretning og forsynt ved ene enden med en matesone gjennom hvilken en kolonne med lange karboninneholdende produkter som skal bli grafittisert innføres og forsynt ved den andre enden med en uttømningssone gjennom hvilken kolonnen går ut etter at den er blitt grafittisert. Kammeret inneholder et varmeisolerende materiale som innbefatter et fragmentert karboninneholdende materiale i kontakt med kolonnen med produkter. En elektrisk kontaktinnretning tillater i det minste 50* av strømmen å bli ført inn i kolonnen med produkter for å bli grafittisert. Kontaktinnretningen innbefatter et ringformet element med kolonnen av produkter som skal bli grafittisert passerende derigjennom, idet det ringformede elementet er anordnet i matesonen og forbundet med ene polen til strømkilden. Andre elektriske kontaktinnretninger, som innbefatter i det minste en elektrisk leder anordnet inne i ovnen, tilveiebringer en elektrisk forbindelse mellom kolonnen med grafittiserte produkter og den andre polen til den elektriske strømkilden. Det er foretrukket for i det minste en varmekontaktinnr.et-ning, som innbefatter i det minste en varmeleder anordnet inne i ovnen nedstrøms av den elektriske kontaktinnretningen, å tilveiebringe en varmeforbindelse mellom kolonnen med grafittiserte produkter og et fluidum som er ved en temperatur nær romtemperaturen. Styrken på den elektriske strømmen som går gjennom kolonnen med produkter er justert for å gjøre temperaturen i kolonnen i den varmeste sonen til omkring 2500°C og fortrinnsvis for å nå 3000-+200°C. The invention also relates to a continuous graphitization furnace for long carbonaceous products comprising a chamber which is long in the horizontal direction and provided at one end with a feed zone through which a column of long carbonaceous products to be graphitized is introduced and provided at the other end with a discharge zone through which the column exits after it has been graphitized. The chamber contains a heat insulating material including a fragmented carbonaceous material in contact with the column of products. An electrical contact arrangement allows at least 50* of the current to be introduced into the column of products to be graphitized. The contact device includes an annular element with the column of products to be graphitized passing through it, the annular element being arranged in the feed zone and connected to one pole of the current source. Other electrical contact means, including at least one electrical conductor arranged inside the furnace, provide an electrical connection between the column of graphitized products and the other pole of the electrical current source. It is preferred for at least one thermal contact device, which includes at least one heat conductor arranged inside the furnace downstream of the electrical contact device, to provide a thermal connection between the column of graphitized products and a fluid which is at a temperature close to room temperature . The strength of the electric current passing through the column of products is adjusted to make the temperature of the column in the hottest zone about 2500°C and preferably to reach 3000-+200°C.

En fordelaktig . utførelsesform av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet på en detaljert, men ikke begrensende måte, for å gi en ytterligere forklaring av oppfinnelsen. An advantageous . embodiment of the invention will now be described in a detailed, but not limiting manner, to provide a further explanation of the invention.

Fig. 2 viser en diagrammessig fremstilling av en ovn 12 av en langstrakt form. I en nedstrømsretning innbefatter den en matesone 13, hvor kolonnen 14 av lange karboninneholdende produkter føres inn og blir oppvarmet på forhånd. Hoveddelen 15 eller ovnslegemet, hvor kolonnen med karbonprodukter 14 blir brakt til temperaturen nødvendig for grafittiseringen og så progressivt avkjølt og til slutt en avkjølingssone 16 ved hvilken kolonnen med produkter, nå i grafittisert tilstand, blir avkjølt ytterligere til ønsket temperatur ved hvilken den kan bekvemt bli utsatt for luft ved 17. Fig. 2 shows a diagrammatic representation of an oven 12 of an elongated shape. In a downstream direction, it includes a feed zone 13, where the column 14 of long carbonaceous products is introduced and preheated. The main part 15 or furnace body, where the column of carbon products 14 is brought to the temperature necessary for graphitization and then progressively cooled and finally a cooling zone 16 in which the column of products, now in a graphitized state, is further cooled to the desired temperature at which it can conveniently be exposed to air at 17.

Fra oppstrømssiden utøver en pressinnretning 18 forsynt med stempelet 19 en kraft på kolonnen 14 med produkter i pilens F^ retning ved hjelp av et lagrings- og elektrisk kontaktelement 20 som blir avkjølt ved indre sirkulering av fluidum, slik som vann. From the upstream side, a pressing device 18 provided with the piston 19 exerts a force on the column 14 of products in the direction of the arrow F^ by means of a storage and electrical contact element 20 which is cooled by internal circulation of fluid, such as water.

Fra nedstrømssiden av pressinnretningen 21 utøves en tilbakeholdingskraft i retning av pilen Fg på kolonnen med produkter i sonen 17 ved hjelp av dens stempel 22 som virker på opplagringselementet 23. I løpet av driften blir skyv- og tilbakeholdelseskreftene justert slik at kolonnen med produkter blir forskjøvet i en nedstrømsretning, dys. fra høyre til venstre på fig. 2 ved ønsket hastighet, idet den blir holdt i kompresjon med en kraft på tilnærmet 0,1 til 1 MPa. En vekselstrømskilde S, som kan være vekselstrøm eller likestrøm, muliggjør passasjen av elektrisk strøm gjennom kolonnen med produkter som skal bli grafittisert, idet strømstyrken er tilstrekkelig for å bringe karbonproduktene, som danner kolonnen henholdsvis staven, til grafitti-seringstemperaturen inne i ovnen. From the downstream side of the pressing device 21, a restraining force in the direction of the arrow Fg is exerted on the column of products in the zone 17 by means of its piston 22 acting on the storage element 23. During operation, the pushing and restraining forces are adjusted so that the column of products is displaced in a downstream direction, dys. from right to left in fig. 2 at the desired speed, being held in compression with a force of approximately 0.1 to 1 MPa. An alternating current source S, which can be alternating current or direct current, enables the passage of electric current through the column of products to be graphitized, the current strength being sufficient to bring the carbon products, which form the column or the rod, to the graphitization temperature inside the furnace.

På oppstrømssiden har forsøk vist at for å forbinde kolonnen med karbonprodukter med den elektriske strømkilden ved to punkter blir en del 1^ av strømmen I, generelt bestående av fra 10 til 50* av I, ført inn ved toppen av kolonnen med karbonprodukter ved hjelp av lagringselementet 20 som er forbundet med ene polen til den elektriske strømkilden ved hjelp av lederen 24. Den komplementære delen lg blir innført som vist på fig. 2, ved nivået til matesonen 13 for ovnen gjennom lederen 25, som er montert parallelt med 24. Kolonnen med karbonprodukter ble forbundet med den andre polen til strømkilden S via den elektriske kontaktinnretningen 26 og lederen 27. On the upstream side, experiments have shown that in order to connect the column of carbon products with the electric current source at two points, a fraction 1^ of the current I, generally consisting of from 10 to 50* of I, is introduced at the top of the column of carbon products by means of the storage element 20 which is connected to one pole of the electric current source by means of the conductor 24. The complementary part 1g is introduced as shown in fig. 2, at the level of the feed zone 13 of the furnace through the conductor 25, which is mounted parallel to 24. The column of carbon products was connected to the other pole of the current source S via the electrical contact device 26 and the conductor 27.

Stedet for den elektriske kontaktinnretningen 26 i hoveddelen av ovnen 15 definerer på oppstrømssiden lengden av grafittiseringssonen G, ved hvilken kolonnen med karbonprodukter er brakt til ønsket temperatur for å bli omdannet til grafitt. Nedstrøms av den elektriske kontaktinnretningen 26 strekker seg en avkjølingssone R over hele lengden til ovnens hoveddel. Ved sonen R faller temperaturen til kolonnen med grafittiserte karbonprodukter vel under grafittiseringstempe-raturområdet. The location of the electrical contact device 26 in the main part of the furnace 15 defines on the upstream side the length of the graphitization zone G, at which the column of carbon products is brought to the desired temperature to be converted into graphite. Downstream of the electrical contact device 26, a cooling zone R extends over the entire length of the main part of the oven. At zone R, the temperature of the column of graphitized carbon products falls well below the graphitization temperature range.

For å begrense varmetapet fra kolonnen med karbonprodukter i løpet av dens passasje gjennom, ovnslegemet blir et fragmentert karboninneholdende materiale i granulatform eller pulverform anvendt som en varmeisolator. Dette materialet opptar i det minste alt rommet som direkte omgir kolonnen med elektroder og kommer helt i kontakt med kolonnen. I disse delene til ovnslegemet som er ved lavere temperatur og spesielt de hvor temperaturen ikke er mye over 2000°C kan. et ildfast materiale basert på metalloksyder i form av ildfaste stener eller betong bli anvendt i stedet for karbonbaserte granulater. In order to limit the heat loss from the column of carbon products during its passage through the furnace body, a fragmented carbon-containing material in granular or powder form is used as a heat insulator. This material occupies at least all the space that directly surrounds the column of electrodes and comes into full contact with the column. In these parts of the furnace body which are at a lower temperature and especially those where the temperature is not much above 2000°C can. a refractory material based on metal oxides in the form of refractory stones or concrete be used instead of carbon-based granules.

Ved sonen G (fig. 3) kan et granulatkarbonmateriale eller et svart karbonpulver bli anvendt med fordel som varmeisolator 30 i umiddelbar nærhet av kolonnen med karboninneholdende produkter. Disse to materialene kan også bli anvendt ved vekslende lag. Erfaring har vist at under normale drifts-betingelser bevirker passasjen av kolonnen med karbonprodukter gjennom ovnens indre ikke at fragmenterte karbonmateri-aler blir drevet mot utløpssonen til ovnen. At zone G (fig. 3), a granular carbon material or a black carbon powder can be used with advantage as heat insulator 30 in the immediate vicinity of the column of carbon-containing products. These two materials can also be used in alternating layers. Experience has shown that under normal operating conditions the passage of the column of carbon products through the interior of the furnace does not cause fragmented carbon materials to be driven towards the outlet zone of the furnace.

For å muliggjøre avkjøling av kolonnen med karbonprodukter i sonen R er det foretrukket at det for det varmeisolerende materialet anvendes et fragmentert karbonmateriale 48 (dvs. et finfordelt karbonmateriale), (se fig. 5) med større varmeledning enn den anvendt ved sonen G. Kokspartikler eller grafittpartikler eller en blanding av disse partiklene kan f.eks. anvendes. For å unngå for lang sone R, kan varmetapene ved den sonen bli øket ved å anbringe i det minste en varmeleder i det fragmenterte karbonmaterialet, idet varmelederen innbefatter en eller flere lange staver av relativt langt tverrsnitt fremstilt av et materiale som er en god varmeleder og anordnet i en retning som fortrinnsvis krysser aksen til kolonnen med elektroder. Disse stavene er anordnet med i det minste en av dens ender i nærheten av ovnens ytre vegg slik at de lett kan bli avkjølt ved hjelp av egnede innretninger. Den andre enden av stavene eller en løpende del derav er i den umiddelbare nærheten av kolonnen med produkter. Grafittstaver av tilstrekkelig stort tverrsnitt er fortrinnsvis anvendt for å danne varmeledere. Enden 28 av en slik varmeleder kan bli sett på fig. 2. Antallet og tverrsnittet av varmeledere er bestemt for således å gi den ønskede avkjølingshastigheten for kolonnen med grafittiserte produkter, som tar med i beregningen dens tverrsnitt og passasjehastighet og som tar i beregningen lengden av sonen R. Jo større tverrsnittet for kolonnen med grafittiserte produkter, jo lavere må dens avkjølingshastighet være. Fig. 3, 4 og 5 viser den indre strukturen av ovnslegemet i nærmere detalj og tverrsnittet i en stor målestokk tatt i planene A-A, B-B og C-C. Fig. 3 viser et tverrsnitt i stor målestokk tatt langs A-A på fig. 2 og viser den indre ovnsstrukturen ved dens standard (løpende) del av grafittiseringssonen G. Kolonnen med produkter som blir grafittisert 29 er helt omgitt av et fragmentert karbonmateriale 30 av dårlig varmeledning med en partikkelstørrelse i størrelsesorden av 0,2 til 10 mm. Dette granulerte materialet er i seg selv anbrakt inne i en foring av ildfaste Stener 31 omgitt av en metallsjiktkappe 32. I noen soner kan det være nyttig å avkjøle metallsjiktet på kjent måte for å unngå lokal overoppvarming som kan bevirke deformasjon. Ved toppen 33 er det fragmenterte karbonmaterialet i kontakt med omgivende luft. Fig. 4 viser et tverrsnitt i større målestokk langs B-B på fig. 2 ved rette vinkler med elektriske kontaktinnretninger 26. Den elektriske kontaktinnretningen innbefatter som vist to grafittstaver 34-35 av f.eks. av sirkulært snitt anordnet på tvers av aksen til kolonnen med grafittiserte karbonprodukter 29. En av hver av grafittstengene er i umiddelbar nærhet av kolonnen med produkter, idet et gap 36-37 på et par centimeter er fortrinnsvis anordnet for å unngå enhver risiko for sammenstøting. Den andre enden av stengene er utenfor ovnen og blir grepet av et elektrisk kontaktelement 38-39, som blir avkjølt av fluidumsirkulasjon på en måte som er kjent og som ikke vil bli beskrevet. De to elektriske kontaktelementene er forbundet med hjelp av elektriske ledere 27 med den andre polen til strømkilden S (fig. 2). To enable cooling of the column of carbon products in zone R, it is preferred that a fragmented carbon material 48 (ie a finely divided carbon material) is used for the heat-insulating material (see fig. 5) with greater heat conduction than that used in zone G. Coke particles or graphite particles or a mixture of these particles can e.g. are used. In order to avoid too long zone R, the heat losses at that zone can be increased by placing at least one heat conductor in the fragmented carbon material, the heat conductor comprising one or more long rods of relatively long cross-section made of a material that is a good heat conductor and arranged in a direction which preferably crosses the axis of the column of electrodes. These rods are arranged with at least one of their ends near the outer wall of the furnace so that they can be easily cooled by means of suitable devices. The other end of the rods or a running part thereof is in the immediate vicinity of the column of products. Graphite rods of sufficiently large cross-section are preferably used to form heat conductors. The end 28 of such a heat conductor can be seen in fig. 2. The number and cross-section of heat conductors is determined to thus provide the desired cooling rate for the column of graphitized products, which includes in the calculation its cross-section and passage speed and which takes into account the length of the zone R. The larger the cross-section of the column of graphitized products, the lower its cooling rate must be. Figs 3, 4 and 5 show the internal structure of the furnace body in greater detail and the cross-section on a large scale taken in plans A-A, B-B and C-C. Fig. 3 shows a cross-section on a large scale taken along A-A in fig. 2 and shows the internal furnace structure at its standard (running) part of the graphitization zone G. The column of products being graphitized 29 is completely surrounded by a fragmented carbon material 30 of poor thermal conductivity with a particle size in the order of 0.2 to 10 mm. This granulated material is itself placed inside a lining of refractory Stener 31 surrounded by a metal layer jacket 32. In some zones it may be useful to cool the metal layer in a known way to avoid local overheating which can cause deformation. At peak 33, the fragmented carbon material is in contact with ambient air. Fig. 4 shows a cross-section on a larger scale along B-B in fig. 2 at right angles with electrical contact devices 26. The electrical contact device includes, as shown, two graphite rods 34-35 of e.g. of circular section arranged across the axis of the column of graphitized carbon products 29. One of each of the graphite rods is in close proximity to the column of products, a gap 36-37 of a couple of centimeters being preferably arranged to avoid any risk of collision. The other end of the rods is outside the furnace and is gripped by an electrical contact element 38-39, which is cooled by fluid circulation in a manner known and which will not be described. The two electrical contact elements are connected by means of electrical conductors 27 to the other pole of the current source S (fig. 2).

For å forenkle strømmen av elektrisk strøm mellom kolonnen med grafIttiserte karbonprodukter 29 og grafittstengene 34-35 er et lag av fragmentert karbonmateriale av høy konduktivitet 40, som består av grafittpartikler, fortrinnsvis anordnet i gapet 36-37 og det omgivende mellomrommet. Dette laget er fortrinnsvis omgitt av et fragmentert karbonmateriale 41 av lavere konduktivitet, slik som granulert koks for å redusere varmetapet. In order to facilitate the flow of electric current between the column of graphitized carbon products 29 and the graphite rods 34-35, a layer of fragmented carbon material of high conductivity 40, consisting of graphite particles, is preferably arranged in the gap 36-37 and the surrounding space. This layer is preferably surrounded by a fragmented carbon material 41 of lower conductivity, such as granulated coke to reduce heat loss.

Som en innretning for ytterligere forbedring av kvaliteten på elektrisk kontakt mellom kolonnen med grafittiserte karbonprodukter og de tverrgående grafittstengene kan direkte kontakt bli tilveiebrakt mellom den bevegelige kolonnen og stengene. Kolonnen med grafittiserte karbonprodukter kan f.eks. gli over en eller flere kontaktstenger anordnet under kolonnen og eventuelt inneholde utsparinger i en bueformet anordning, på hvilken kolonnen er anbrakt. Alternativt kan en kontaktstang bli anvendt som strekker seg rett over bredden av ovnen og med kolonnen av grafittiserte karbonprodukter i glidende kontakt på dens senter. As a means of further improving the quality of electrical contact between the column of graphitized carbon products and the transverse graphite rods, direct contact can be provided between the movable column and the rods. The column with graphitized carbon products can e.g. slide over one or more contact rods arranged under the column and optionally contain recesses in an arc-shaped device, on which the column is placed. Alternatively, a contact rod may be used which extends directly across the width of the furnace and with the column of graphitized carbon products in sliding contact at its center.

Fig. 5 viser et tverrsnitt i større målestokk langs C-C på fig. 2 ved rette vinkler med forbindelsesvarmelederen 28. Varmelederen innbefatter to grafittstenger 42-43 av f.eks. sirkulært tverrsnitt anordnet på tvers av kolonnen med grafittiserte karbonprodukter 29. Hver av grafittstengene har en sone (en ende av stangen i tilfelle som vist på figuren) som er i umiddelbar nærhet av kolonnen med produkter 29, idet et gap på et par centimeter 44-45 er fortrinnsvis anordnet for å unngå enhver fare for sammenstøt. Den andre enden av stengene er utenfor ovnen og blir avkjølt av et varmekontaktelement 46-47 forsynt med en innretning for avkjøling av fluidumssirkulasjon (ikke vist). Kolonnen med produkter 29 og grafittstenger er omgitt av et fragmentert karbonmateriale 48, slik som granulert koksmateriale eller ethvert annet fragmentert karboninneholdende materiale. Det er mulig, dersom det er funnet å være nyttig, å forbedre varmekontakten mellom kolonnen med produkter og grafittstengene ved å anordne et fragmentert karboninneholdende materiale av høy varmekonduktivitet, slik som granulert materiale basert på grafitt, i gapet 44-45 og omgivende mellomrom. Varmekontakt mellom kolonnen med grafittinneholdende produkter 29 og grafittstengene kan dessuten bli ytterligere forbedret ved å tilveiebringe en glidende kontakt lik den som vil være anordnet ved nivået til de elektriske kontaktstengene. Fig. 5 shows a cross-section on a larger scale along C-C in fig. 2 at right angles to the connection heat conductor 28. The heat conductor includes two graphite rods 42-43 of e.g. circular cross-section arranged across the column of graphitized carbon products 29. Each of the graphite rods has a zone (one end of the rod in the case as shown in the figure) which is in close proximity to the column of products 29, a gap of a couple of centimeters 44- 45 is preferably arranged to avoid any risk of collision. The other end of the rods is outside the furnace and is cooled by a heat contact element 46-47 provided with a fluid circulation cooling device (not shown). The column of products 29 and graphite rods is surrounded by a fragmented carbonaceous material 48, such as granulated coke material or any other fragmented carbonaceous material. It is possible, if found useful, to improve the thermal contact between the column of products and the graphite rods by arranging a fragmented carbon-containing material of high thermal conductivity, such as granulated material based on graphite, in the gap 44-45 and surrounding spaces. Thermal contact between the column of graphite-containing products 29 and the graphite rods can also be further improved by providing a sliding contact similar to that which will be arranged at the level of the electrical contact rods.

For å akselerere fallet i temperaturen i sonen R er det ofte fordelaktig å anordne flere forbindelsesvarmeledere langs passasjeaksen til kolonnen med produkter ved intervaller som er bestemt for således å gi den ønskede kurven for fallet i temperatur for grafittinneholdende produkter under hen-syntagen av deres passasjehastighet og deres tverrsnitt. I tilfellet hvor f.eks. en kolonne med produkter har en diameter på tilnærmet 500-+50 mm blir de forskjellige parametrene justert for å gi en avkjølingshastighet på tilnærmet 4 til 10°C pr. minutt. I tilfelle av en kolonne med produkter med en diameter på tilnærmet 600-+50 mm er det foretrukket å redusere den maksimale avkjølingshastigheten for således å ikke overskride 7°C pr. minutt. Spesielle forholdsregler må bli tatt i mate- og uttømningssonen til ovnen, først for således å forhindre luft fra å gå inn i ovnslegemet og for det andre å forhindre overflateoksydasjon av kolonnen med karbonprodukter. Tilfredsstillende elektrisk kontakt med en pol til strømkilden må dessuten .bli tilveiebrakt for matesonen til kolonnen med karbonprodukter og innblanding av fragmentert karbonmateriale ut fra ovnslegemet må bli forhindret i uttømningssonen. In order to accelerate the drop in temperature in the zone R, it is often advantageous to arrange several connecting heat conductors along the axis of passage of the column of products at intervals determined so as to provide the desired curve for the drop in temperature of graphite-containing products subject to their passage speed and their cross section. In the case where e.g. a column of products has a diameter of approximately 500-+50 mm, the various parameters are adjusted to give a cooling rate of approximately 4 to 10°C per minute. In the case of a column of products with a diameter of approximately 600-+50 mm, it is preferred to reduce the maximum cooling rate so as not to exceed 7°C per minute. Special precautions must be taken in the feed and discharge zone of the furnace, firstly to thus prevent air from entering the furnace body and secondly to prevent surface oxidation of the column of carbon products. In addition, satisfactory electrical contact with a pole to the power source must be provided for the feed zone of the column of carbon products and mixing of fragmented carbon material from the furnace body must be prevented in the discharge zone.

Fig. 6 viser et aksialsnitt i større målestokk gjennom matesonen 13 til ovnen 12 på fig. 2. Kolonnen med karboninneholdende produkter 14 er vist passerende gjennom det indre av den rørformede matesonen 13 i retning av pilen. Veggen som omgir kolonnen med produkter har et ringformet grafIttelement 49 og to ringformede elementer fremstilt av et isolerende ildfast materiale 50 og 51. En indre omhylling fremstilt av sjiktstål 52 blir avkjølt av et fluidumsirkula-sjonssystem (ikke vist). Den ytre omhyllingen er forbundet med metallveggen 53 til ovnslegemet av en isolerende tetning (ikke vist). En metallkrave 54 griper den ytre omhyllingen 52 i sonen hvor selve omhyllingen er i kontakt med grafittelementet ved dets oppstrømsdel 55. Kraven er forbundet ved hjelp av lederen 25 med en av polene til strømkilden S (se fig. 2). Overføring av elektrisk strøm mellom grafittelementet 49 og kolonnen med karboninneholdende produkter 14 er sørget for ved hjelp av et fragmentert karboninneholdende materiale 56, som fyller gapet mellom kolonnen med karboninneholdende produkter 14 og nedstrømsdelen 57 til, grafittelementet 49. Det fragmenterte karboninneholdende materialet kan være partikler av koks, grafitt eller andre karboninneholdende materialer. Det ble innført ved oppstrømsenden til matesonen gjennom trakten 58. Fig. 6 shows an axial section on a larger scale through the feed zone 13 of the furnace 12 in fig. 2. The column of carbonaceous products 14 is shown passing through the interior of the tubular feed zone 13 in the direction of the arrow. The wall surrounding the column of products has an annular graphite element 49 and two annular elements made of an insulating refractory material 50 and 51. An inner casing made of sheet steel 52 is cooled by a fluid circulation system (not shown). The outer casing is connected to the metal wall 53 of the furnace body by an insulating seal (not shown). A metal collar 54 grips the outer sheath 52 in the zone where the sheath itself is in contact with the graphite element at its upstream part 55. The collar is connected by means of the conductor 25 to one of the poles of the current source S (see fig. 2). Transmission of electric current between the graphite element 49 and the column of carbonaceous products 14 is provided by means of a fragmented carbonaceous material 56, which fills the gap between the column of carbonaceous products 14 and the downstream part 57 of the graphite element 49. The fragmented carbonaceous material may be particles of coke, graphite or other carbon-containing materials. It was introduced at the upstream end of the feed zone through funnel 58.

Den kontinuerlige forskyvningen av kolonnen med elektroder har en tendens til å bevirke at karboninneholdende materialer blir ført sammen mot hoveddelen av ovnen. Slik innblanding blir imidlertid hindret ved pakking av fragmentert karboninneholdende materiale 30 som fyller hoveddelen. For å unngå enhver mulig fastkiling kan materialet strømme ut langsomt gjennom passasjen 59, som fortrinnsvis er anordnet i bunnen av veggen til matesonen 13 og anordnet ved nedstrømsenden til den sonen, idet åpningen kommuniserer med en mottagerbeholder 60 som er vist på fig. 6 og 7. The continuous displacement of the column of electrodes tends to cause carbonaceous materials to be brought together towards the main body of the furnace. However, such mixing is prevented by packing fragmented carbon-containing material 30 which fills the main part. In order to avoid any possible wedging, the material may flow out slowly through the passage 59, which is preferably provided in the bottom of the wall of the feed zone 13 and provided at the downstream end of that zone, the opening communicating with a receiving container 60 shown in fig. 6 and 7.

Fig. 7 viser et tverrsnitt langs D-D på fig. 6, som viser strømningspassasjen 59 og fordelingen av fragmentert karboninneholdende materiale 56 i det ringformede mellomrommet som omgir kolonnen med produkter 14. På grunn av tilstedeværelsen av dette materialet er den elektriske forbindelsen mellom grafittelementet i dets nedstrømsdel 57 og kolonnen med produkter anordnet rett rundt periferien av kolonnen. Fig. 7 shows a cross-section along D-D in fig. 6, which shows the flow passage 59 and the distribution of fragmented carbonaceous material 56 in the annular space surrounding the column of products 14. Due to the presence of this material, the electrical connection between the graphite element in its downstream part 57 and the column of products is arranged right around the periphery of the column.

Den spesielle anordningen av grafittelementer 49, som har strømmen Ig strømmende gjennom den unngår avkjølingen av kortikalsonen for kolonnen med produkter, som har blitt oppvarmet på forhånd av strømmen 1^ før den går inn i matesonen til ovnen (se fig. 2) avkjølt av fluidumssirkula-sjonen. The special arrangement of graphite elements 49, which has the current Ig flowing through it avoids the cooling of the cortical zone of the column of products, which has been preheated by the current 1^ before entering the feed zone of the furnace (see Fig. 2) cooled by fluid circulation -tion.

For å unngå direkte kontakt er en ringformet pakning 51 fremstilt av et isolerende, ildfast materiale anordnet mellom oppstrømsdelen 55 til grafittelementet som er i kontakt med den kalde, ytre veggen 52 og kolonnen med produkter 14. Dessuten er grafittelementet langt nok for at den nedstrøms-liggende delen 57 (som tilveiebringer elektrisk kontakt med kolonnen av produkter via det fragmenterte karboninnholdende materialet) når en høy temperatur relativt i forhold til metallomhyllingen 52 i løpet av normal drift på grunn av pakningen av isolerende ildfast materiale 50 som adskiller den derfra. Denne anordningen muliggjør at nedstrømsdelen 57 av grafittelementet når en temperatur på tilnærmet 500 til 1000°C i løpet av normal drift som således fremmer en Jevn stigning i temperaturen til kolonnen med produkter. In order to avoid direct contact, an annular gasket 51 made of an insulating, refractory material is arranged between the upstream part 55 of the graphite element which is in contact with the cold outer wall 52 and the column of products 14. Moreover, the graphite element is long enough so that the downstream the lying part 57 (providing electrical contact with the column of products via the fragmented carbonaceous material) reaches a high temperature relative to the metal sheath 52 during normal operation due to the packing of insulating refractory material 50 separating it therefrom. This arrangement enables the downstream part 57 of the graphite element to reach a temperature of approximately 500 to 1000°C during normal operation which thus promotes a steady increase in the temperature of the column of products.

Mange utførelsesformer av elementet som tilveiebringer elektriske forbindelser med kolonnen av produkter kan bli utført og som gir resultater ekvivalente med den beskrevne. Generelt sagt ville en struktur bli valgt ved hvilken delen av strømforsyningselementet som er i kontakt med kolonnen av produkter enten direkte eller indirekte via et lag med kontaktmateriale på et par centimeters tykkelse blir brakt til en temperatur fra tilnærmet 500 til 1000°C. I tilfellet beskrevet på fig. 6 og 7 er overflaten til grafittelementet i en elektrisk kontakt med kolonnen av produkter via et lag fragmentert karbon tilnærmet 10 til 30 mm tykt. Many embodiments of the element providing electrical connections with the column of products can be made and give results equivalent to the one described. Generally speaking, a structure would be chosen in which the part of the power supply element in contact with the column of products either directly or indirectly via a layer of contact material a few centimeters thick is brought to a temperature of approximately 500 to 1000°C. In the case described in fig. 6 and 7, the surface of the graphite element is in electrical contact with the column of products via a layer of fragmented carbon approximately 10 to 30 mm thick.

Fig. 8 viser et aksialt snitt i større målestokk gjennom uttømningssonen 16 til ovnen 12. Fig. 8 shows an axial section on a larger scale through the depletion zone 16 of the furnace 12.

Kolonnen med grafittiserte produkter 17 som går ut av ovnens hoveddel passerer som vist gjennom et rørformet kammer som innbefatter en ytre metallomhylling i to deler 61 og 62, som blir avkjølt slik som ovenfor beskrevet ved hjelp av et fluidum, slik som vann. Innenfor omhyllingen vender en ringformet vegg 63, fortrinnsvis av grafitt, mot kolonnen med grafittiserte produkter 17. The column of graphitized products 17 exiting the main part of the furnace passes, as shown, through a tubular chamber which includes an outer metal casing in two parts 61 and 62, which is cooled as described above by means of a fluid, such as water. Within the enclosure, an annular wall 63, preferably of graphite, faces the column of graphitized products 17.

For å Ikke avkjøle kolonnen for hurtig når den går ut av ovnens hoveddel er grafittveggens oppstrømsdel 64 adskilt fra omhyllingen 61 ved hjelp av en pakning av et ikke-karboninneholdende ildfast materiale 65. I nedstrømsdelen er grafittveggen 63 i direkte kontakt med den avkjølte omhyllingen 62 for således å tillate at kolonnen med grafittiserte produkter blir avkjølt tilstrekkelig før den går ut. For å forhindre at luft går inn 1 ovnens hoveddel og for også å forhindre oksydasjon av kolonnens produkter som går ut fra den fyller et lag med fragmentert karboninneholdende materiale 66 ringrommet mellom kolonnen med produkter og grafittveggen. Materialet blir innført gjennom trakten 67, som kommuniserer med ringrommet ved oppstrømsenden av utløpssonen 16 gjennom en åpning 68 som strekker seg gjennom veggene 64 og 65. Materialet blir ført langsomt sammen med forskyvningen av kolonnen av produkter og ved nedstrømsenden til det rørformede kammeret strømmer den bort gjennom en tut 69 inn i en mottagerbeholder 70. Egnede resirkulasjonsinnret-ninger kan ta opp det granulerte materialet på beholderen og returnere det til trakten 67. Innføringen av fragmentert karboninneholdende materiale i umiddelbar nærhet av ned-strømsenden til ovnens hoveddel har spesielt den fordel at det forhindrer enhver mulig innblanding av fragmentert karbonmateriale 48, inneholdt i ovnens hoveddel., med utsiden. Det fragmenterte karbonmateriale som passerer gjennom uttømningssonen kan bestå av koksgranulater, graflttgranula-ter eller andre stabile karboninneholdende materialer. Også i denne sonen blir avkjølingshastigheten til kolonnen med grafittiserte produkter justert til samme hastigheter som i sonen R. I tilfeller av en kolonnediameter på tilnærmet 500-+50 mm vil således avkjølingshastigheten ikke overskride tilnærmet 10°C pr. minutt opptil 400°C. In order not to cool the column too quickly when it leaves the main part of the furnace, the graphite wall's upstream part 64 is separated from the casing 61 by means of a gasket of a non-carbon-containing refractory material 65. In the downstream part, the graphite wall 63 is in direct contact with the cooled casing 62 for thus allowing the column of graphitized products to cool sufficiently before exiting. To prevent air from entering the main part of the furnace and also to prevent oxidation of the column's products exiting it, a layer of fragmented carbon-containing material 66 fills the annulus between the column of products and the graphite wall. The material is introduced through the funnel 67, which communicates with the annulus at the upstream end of the outlet zone 16 through an opening 68 extending through the walls 64 and 65. The material is carried slowly along with the displacement of the column of products and at the downstream end of the tubular chamber it flows away through a spout 69 into a receiving container 70. Suitable recirculation devices can pick up the granulated material on the container and return it to the hopper 67. The introduction of fragmented carbon-containing material in the immediate vicinity of the downstream end of the main part of the furnace has the particular advantage that prevents any possible mixing of fragmented carbon material 48, contained in the main part of the furnace, with the outside. The fragmented carbon material that passes through the depletion zone may consist of coke granules, graphite granules or other stable carbon-containing materials. Also in this zone, the cooling rate of the column with graphitized products is adjusted to the same rates as in zone R. In cases of a column diameter of approximately 500-+50 mm, the cooling rate will therefore not exceed approximately 10°C per minute up to 400°C.

Forsøk har vist at, på grunn av materialspenningen utøvd på kolonnen med karboninneholdende produkter som beveger seg, forblir kolonnen innrettet med stykkene av karbonproduktet i en kontinuerlig rekke. Ved regelmessige intervaller blir det siste stykket ved kolonnen med produkter, som er i grafittisert tilstand, trukket ut fra nedstrømssiden. Et nytt stykke med karbonprodukter som skal bli grafittisert blir likeledes innført ved toppen av kolonnen. Karbonproduktene som skal bli grafittisert er fortrinnsvis en blanding av karbon-partikler, slik som petroleumskoks eller andre karbonholdige materialer, med et egnet bindemiddel, slik som hydro-karbonblanding og/eller et syntetisk harpiks og/eller andre bindemiddel. Etter formingen har produktet blitt lagret på forhånd ved en temperatur på tilnærmet 600 til 1200°C. Den granulære arten av varmeisolasjonen anvendt ved ovnen tillater imidlertid en større mengde med flyktige sammen-setninger å bli frigjort uten utsettelse av driften. Karbonprodukter som fremdeles inneholder en viss prosent med flyktig materiale kan derfor bli behandlet i ovnen uten noen ulempe. Experiments have shown that, due to the material stress exerted on the column of moving carbonaceous products, the column remains aligned with the pieces of the carbonaceous product in a continuous row. At regular intervals, the last piece at the column of products, which is in a graphitized state, is withdrawn from the downstream side. A new piece of carbon products to be graphitized is likewise introduced at the top of the column. The carbon products to be graphitized are preferably a mixture of carbon particles, such as petroleum coke or other carbonaceous materials, with a suitable binder, such as hydrocarbon mixture and/or a synthetic resin and/or other binder. After forming, the product has been stored in advance at a temperature of approximately 600 to 1200°C. However, the granular nature of the thermal insulation used at the furnace allows a greater amount of volatile compounds to be released without delaying operation. Carbon products that still contain a certain percentage of volatile material can therefore be processed in the furnace without any inconvenience.

To anvendelseseksempler som følger viser nøyaktige betingel-ser under hvilke elektroder av karbonprodukter kan bli stabilisert ved hjelp av ovnen ifølge oppfinnelsen. Two application examples that follow show the exact conditions under which electrodes of carbon products can be stabilized using the furnace according to the invention.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

En sats med karboninneholdende produkter preparert ved ekstrusjon blir behandlet, som innbefatter en blanding av 75 vekt-* med petroleumkoks og 25* med kullbek i form av sylindriske stenger som etter tillagningen ved 800°C har en diameter på 529 mm og en enhetslengde på 2150 mm. I denne tilstanden har stengene en resistivitet på 6000 mikro-ohm cm. Stengene danner en kolonne med produkter som blir ført gjennom en ovn i samsvar med oppfinnelsen som vist på fig. 2 til 8. Ved nivået for kontaktene mellom endene til hver stang blir et tynt lag av karbonfllt eller komprimert, ekspandert grafitt brakt i mellom for å forbedre den elektriske kontakten og absorbere overflateujevnheter. Kolonnen med karbonprodukter innbefatter totalt 11 stenger eller stykker. Trykket utøvd av pressinnretningen på kolonnen med produkter når den passerer gjennom er justert til å gi en kompresjonsspenning på tilnærmet 0,6 til 1 MPa. Passasjehastigheten er tilnærmet 1,5 m/h. Styrken på strømmen som passerer gjennom kontakten 20 er tilnærmet 10.000 til 15.000 A, mens styrken på strømmen som passerer gjennom kolonnen i grafittiseringssonen G er tilnærmet 40.000 A. Spenningen ved terminalene til vekselstrømskilden er tilnærmet 100 V. A batch of carbonaceous products prepared by extrusion is processed, which includes a mixture of 75% by weight of petroleum coke and 25% of coal pitch in the form of cylindrical rods which, after cooking at 800°C, have a diameter of 529 mm and a unit length of 2150 etc. In this state, the rods have a resistivity of 6000 micro-ohm cm. The bars form a column of products which are passed through an oven in accordance with the invention as shown in fig. 2 to 8. At the level of the contacts between the ends of each rod, a thin layer of carbon filled or compressed expanded graphite is interposed to improve electrical contact and absorb surface irregularities. The column of carbon products includes a total of 11 rods or pieces. The pressure exerted by the pressing device on the column of products as it passes through is adjusted to provide a compressive stress of approximately 0.6 to 1 MPa. The passage speed is approximately 1.5 m/h. The strength of the current passing through the contact 20 is approximately 10,000 to 15,000 A, while the strength of the current passing through the column in the graphitizing zone G is approximately 40,000 A. The voltage at the terminals of the alternating current source is approximately 100 V.

Ved matesonen 13 er den indre diameteren til grafittkontaktelementet ved dens nedstrømsdel 57 tilnærmet 580 mm. Lengden på graf ittiserlngssonen G er tilnærmet 6 m, og det tar således tilnærmet 4 timer for passasje derigjennom. Av-kjølingssonen har en lengde på tilnærmet 4 m og uttømnings-sonen 16 en lengde på tilnærmet 6,5 m. Tatt med i beregningen lengden for matesonen 13, som er tilnærmet 1,5 m, vil tiden det tar karbonproduktene, som utgjør kolonnen, å passere gjennom ovnen være tilnærmet 12 timer, men da uten stopp-tidene, som er nødvendige for å tømme ut grafittiserte stykker fra nedstrømsenden og anbringelse av stykkene som skal bli grafittisert ved oppstrømsenden. Tiden det tar å frembringe et grafittisert stykke på 2,150 m lengde er tilnærmet 1,5 time tatt med i betraktningen stoppingen for å veksle elektroder. Dette korresponderer med omkring 500 kg med grafittiserte produkter pr. time. Energiforbruket er i størrelsesorden av 3,5 kWh/kg. At the feed zone 13, the inner diameter of the graphite contact element at its downstream part 57 is approximately 580 mm. The length of the graphite zone G is approximately 6 m, and it thus takes approximately 4 hours to pass through it. The cooling zone has a length of approximately 4 m and the depletion zone 16 a length of approximately 6.5 m. Including in the calculation the length of the feed zone 13, which is approximately 1.5 m, the time it takes the carbon products, which make up the column , to pass through the furnace will be approximately 12 hours, but then without the stop times, which are necessary for discharging graphitized pieces from the downstream end and placing the pieces to be graphitized at the upstream end. The time it takes to produce a graphitized piece of 2.150 m length is approximately 1.5 hours taking into account the stopping to change electrodes. This corresponds to around 500 kg of graphitized products per hour. The energy consumption is in the order of 3.5 kWh/kg.

De fysiske egenskapene for produkter som således grafittisert har blitt sammenlignet med de til et identisk sats som også har blitt grafittisert ved oppvarming ved hjelp av Joule-effekt i en enkel linjestatisk ovn ved hjelp av konvensjonelle industriprosesser (Heroult-prosessen) beskrevet i f.eks. US-patent nr. 1029121. Resultatene er som følgende: The physical properties of products thus graphitized have been compared with those at an identical rate that have also been graphitized by Joule effect heating in a simple line static furnace using conventional industrial processes (Heroult process) described in e.g. . US Patent No. 1029121. The results are as follows:

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

Ovnen er av samme type som den beskrevet med henvisning til fig. 2 til 8, men har hovedsakelig en annen størrelse for å grafittisere elektroder med 630 mm i diameter og en lengde på 2430 mm. Den Indre diameteren til nedstrømsdelen 57 for grafittkontaktelementet i matesonen 16 er brakt til 680 mm. Lengden på matesonen, grafittiseringssonen G, avkjølings-sonen R og uttømningssonen er den samme som ved eksempel 1. Trykket utøvd på den seg bevegende kolonnen av pressinnret-ningene 18 og 24 blir justert for å gi en aksial spenning på tilnærmet 0,6 til 1 MPa. Strømstyrken som går gjennom kolonnen med produkter i grafittiseringssonen er 55.000 A og spenningen ved terminalen for vekselstrømskilden er tilnærmet 80 V. Strømstyrken innført ved toppen av kolonnen via kontakten 20 tilnærmet 13.000 til 17.000 A, idet komplimentet til 55.000 blir innført ved nivået til kontakten 25. Hastigheten ved hvilken kolonnen passerer derigjennom er 1,0 m/t. En grafittisert elektrode blir således utledet fra ovnen ved tilnærmet 2,5 timer, tatt med i beregningen stopptiden nødvendig for å fjerne grafittiserte stykker og anbringe et nytt stykke i posisjonen. Timeproduksjons-hastigheten for ovnen er således omkring 400 kg/t. De fysikalske egenskapene ved produktene grafittisert på denne måten er de som i tilfelle for eksempelet 1. The oven is of the same type as that described with reference to fig. 2 to 8, but mainly has a different size for graphitizing electrodes with a diameter of 630 mm and a length of 2430 mm. The Inner diameter of the downstream part 57 of the graphite contact element in the feed zone 16 is brought to 680 mm. The length of the feed zone, graphitization zone G, cooling zone R and discharge zone is the same as in Example 1. The pressure exerted on the moving column by the pressing devices 18 and 24 is adjusted to give an axial stress of approximately 0.6 to 1 MPa. The amperage passing through the column of products in the graphitization zone is 55,000 A and the voltage at the terminal of the alternating current source is approximately 80 V. The amperage introduced at the top of the column via contact 20 is approximately 13,000 to 17,000 A, the compliment of 55,000 being introduced at the level of contact 25. The speed at which the column passes through it is 1.0 m/h. A graphitized electrode is thus discharged from the furnace at approximately 2.5 hours, including in the calculation the stop time necessary to remove graphitized pieces and place a new piece in position. The hourly production rate for the oven is thus around 400 kg/h. The physical properties of the products graphitized in this way are those in the case of example 1.

Svært mange forskjellige utførelsesformer av prosessen i samsvar med oppfinnelsen kan være mulig. Den anvendte ovnen kan i seg selv ha svært mange modifikasjoner uten å gå utenfor oppfinnelsens ramme. Betingelsene under hvilken strømmen blir tilført kan spesielt bil tilpasset produktenes egenskaper. Betingelsene under hvilken kolonnen med produkter blir ført inn til ovnen og ført ut derfra kan likeledes bli tilpasset form og størrelse på disse produktene. Det er nærmere bestemt mulig å grafittisere ikke bare massive stenger, men også hule stenger, slik som rør av forskjellige tverrsnitt. Ingen av disse modifikasjonene eller tilpasnin-gene går utenfor oppfinnelsens ramme. Very many different embodiments of the process according to the invention may be possible. The oven used can itself have many modifications without going outside the scope of the invention. The conditions under which the current is supplied can be specially adapted to the product's characteristics. The conditions under which the column of products is brought into the oven and taken out from there can also be adapted to the shape and size of these products. More precisely, it is possible to graphitize not only solid rods, but also hollow rods, such as pipes of different cross-sections. None of these modifications or adaptations go outside the scope of the invention.

Claims

1. Process for continuous graphitization of long coked carbonaceous products, wherein a rod of carbonaceous products is caused to move inside a furnace having a lining of finely divided carbonaceous material (30, 40, 41, 48) filling the interior of the furnace , in that the rod (14-17, 29) with carbon-containing products is heated using the Joule effect to a temperature of at least 2500°C, characterized in that the rod with carbon-containing products (14-17, 29) is arranged horizontally or almost horizontally and that the finely divided carbonaceous material (30, 40, 41, 48) is in contact with the rod of carbonaceous products (14-17, 29), but does not follow the rod's movement.

2. Method according to claim 1, characterized in that the rod of carbon-containing products is subjected to a compression stress of approximately 0.1 to 1 MPa along the axis of movement.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical connection between the rod of products and at least one current source on the upstream side is distributed between at least two points, with a part of 10 to 50* of the strength of the graphitizing current being introduced at the top of the rod (20-24) and the complementary part further downstream (13-25).

4. Method according to any one of claims 1-3, characterized in that after the provision of a temperature of at least 2500°C, the rod is cooled to a temperature of 400°C or lower at an average rate not exceeding 10°C/min . in the case of a rod with a diameter of approximately 500-+50 mm.

5. Method according to claim 4, characterized in that in the case of a rod with a diameter of approximately 600-+50 mm the cooling rate does not exceed 7°C/min.

6. Furnace for continuous graphitization of long carbonaceous products, comprising a long chamber forming the furnace body (12) and having a feed zone (13) for products to be graphitized at one end and a discharge zone (16) at the other end, the heat insulating the material in the furnace consists of a finely divided carbonaceous material (30), characterized in that said zones are arranged along a mainly horizontal axis along which the rod (14-17) of products to be graphitized is moved, the products being heated by the Joule effect, and that the finely divided carbon-containing material (30) is in contact with the rod (14-17) of products, but does not follow the rod's movement.

7. Furnace According to claim 6, characterized in that it is provided with hydraulic cylinders (18-21) or with any other device, which makes it possible to move the rod at the desired passage speed while a compression stress is applied to it.

8. Oven according to claim 6 or 7, characterized in that the contacts between the pieces of carbon-containing products, which form the rod, are improved by means of a contact material, such as a thin layer of carbon felt or compressed, expanded graphite.

9. Furnace according to any one of the preceding claims 6-8, characterized in that electrical contact between the rod of carbon-containing products and a power source pole is arranged in the feed zone of the furnace by means of a long graphite sleeve (49) which surrounds the rod, the sleeve's the upstream end zone (55) is connected to the power source and thermally and electrically isolated from the rod of products, while the downstream end (57) establishes contact with the rod of carbonaceous products.

10. A furnace according to any one of claims 6 to 9, characterized in that a second electrical contact connected to the same pole of the current source as the long graphite sleeve is provided by means of a contact part (20) located at the upstream end of the rod of carbonaceous products.

11. Furnace according to any one of claims 6 to 10, characterized in that inside the furnace at the end of the graphitization zone at least one long graphite part (34-35) is arranged transversely which enables an electrical connection between the rod of carbon-containing products (29) and the other pole of the power source (27).

12. Oven according to claim 11, characterized in that at least one long graphite part (34-35) has at least one end (38-39) connected outside the oven to the power source and a part arranged inside the oven in the immediate vicinity of the rod of products (29), which is in electrical contact thus either directly or via granules of finely divided carbon, such as granular graphite materials (40).

13. Furnace according to any one of claims 6 to 12, characterized in that downstream of the graphitization zone at least one connecting heat conductor (42-43) is arranged in the finely divided, carbon-containing material (48) so that its axis is mainly transverse to the passage axis, wherein at least one of its ends remote from the rod of carbon-containing products is cooled by a cooling device (46-47), and wherein a portion of the connecting the heat conductor arranged Inside the furnace is in the immediate vicinity of the stick of carbon-containing products (29).

14 . Oven according to claim 13, characterized in that the heat conductor(s) (42-43) are made of graphite.

15. Furnace according to claim 13, characterized in that several heat conductors are arranged along the axis of passage between the graphitization zone and the downstream end of the furnace.

16. Oven according to any one of claims 6 to 12, characterized in that the bar of products (14) in the feed zone (13) is surrounded by a layer of finely divided, carbon-containing material (56).

17. Furnace according to claim 16, characterized in that it comprises a device (58) for introducing a finely divided, carbon-containing material (56) at the upstream end of the feed zone (13), and a device (59) for discharging the material (56) at the downstream end of the feeding zone (13).

18. A furnace according to any one of claims 6 to 17, characterized in that the rod of products (17) in the discharge zone (16) is surrounded by a layer of finely divided, carbon-containing material (66).

19. Furnace according to claim 18, characterized in that it has a device (67) for introducing finely divided, carbon-containing material (66) at the upstream end of the depletion zone (16), and a device (69) for discharging the material (66) at the downstream end of the depletion zone (16).