Wynalazek dotyczy sposobu wyrobu przedmiotów z grafitu i spoiwa, zawieraja¬ cego wegiel, a w szczególnosci elektrod z zawartoscia 80% lub wiecej grafitu i o ge¬ stosci powyzej 1,6 gr/cm3. Takie przed¬ mioty sa wyrabiane przez ogrzewanie spra¬ sowanych mieszanin rozdrobnionego gra¬ fitu ze spoiwem, zawierajacem wegiel. Wy¬ rób ten w swej istocie jest znamienny tern, ze usuwa sie powietrze lub inne nieskra- plajace sie gazy z mieszaniny przed ogrze¬ waniem prowadzonem w formach, najko¬ rzystniej przed formowaniem, droga ulat¬ niania sie stosunkowo latwolotnych mate- rjalów, jak weglowodory, badz obecnych w spoiwie, badz powstajacych z niego.Wynalazek jest przedewszystkiem roz¬ winieciem sposobu, opisanego w patencie Nr 8606 i ma nastepujacy przebieg. Okolo 80% rozdrobnionego grafitu miesza sie z 20% rozdrobnionego spoiwa o odpowied¬ nich wlasnosciach, np. z twardym pakiem i nastepnie prasuje w stalowej formie, po- czem zostaje nagrzane do odpowiednich temperatur, celem rozlozenia paku, dziala¬ jacego jako spoiwo. Gazy moga sie z form swobodnie ulatniac, natomiast podczas o- grzewania zapobiega sie rozszerzaniu pla-stycznej mieszaniny "W formie, zapómóca zastosowania srodków mechanicznych. Po rozlozeniu spoiwal óitzytómy przedmiot, mozna ogrzac do wyzszych temperatur w celu zakonczenia procesu grzania lub tez samego grafitowania wytworzonego wegla bez odksztalcenia, lub popekania przed¬ miotów. Sposób powyzszy posiada duze znaczenie przy wyrobie przedmiotów z grafitu np. elektrod, które winny posiadac gestosc powyzej 1,6, duza wytrzymalosc mechaniczna oraz wysoka przewodnosc e- lektryczna.Przy wykonywaniu tego sposobu do¬ tychczas zwykle wkladano do Ijormy mie¬ szanine rozdrobnionego grafitu ze spoiwem i d^fzewanó ja tak dlugo, dopóki miesza¬ nina uzyskala temperature odpowiednia do Jej prasowania. Taki sposób pracy dawal dobre wyniki o ile chodzilo o wyrób ma¬ lych przedmiotów- Jezeli jednak chciano wykonac przedmioty o srednicy powyzej 20 lub 25 cm, wówczas napotykano trud¬ nosci.Mieszanina grafitu ze spoiwem jest przed prasowaniem stosunkowo zlym prze¬ wodnikiem ciepla. Jesli wiec chodzilo o wyrób duzych przedmiotów, to trzeba by¬ lo stracic duzo czasu i stosowac wzglednie wysokie temperatury, aby zawartosc form doprowadzic do temperatury odpowiedniej do prasowania. Fakt ten stanowi wade, gdyz spoiwo w czesciach mieszaniny, leza¬ cych w farmie wpoblizu nagrzanych scia¬ nek,; moze po dluzszem ogrzewaniu przy temperaturze odpowiedniej do prasowania ogrzac sie nadmiernie, co zmniejsza jego plastycznosc i sile spajania oraz prowadzi do rozkladu spoiwa w znacznej mierze nasfcutek przegrzania, czego nalezy sta¬ nowczo unikac przed prasowaniem.-Nastepnie do wyrobu z grafitu przed¬ miotów o duzej wytrzymalosci mechanicz¬ nej i duzej gestosci nalezy stosowac duze cisnienie, przewyzszajace 1400 kg na cm2.Przy uzyciu;:¦;:nizszych cisnien wyroby nie posiadaja zwykle zadanych wlasnosci. Od¬ kryto, ze koniecznosc stosowania tak du¬ zych cisnien nawet wtedy, gdy mieszanine ogrzewa pie poza forma do temperatury prasowania, lub podczas ogrzewania w for¬ mie miesza lub porusza, nalezy przypisac wplywowi powstawania w mieszaninie grafitu ze spoiwem pecherzy powietrza, spowodowanych stykaniem sie mieszaniny podczas jej wyrobu z atmosfera. To absor¬ bowanie powietrza nadaje koncowym pro¬ duktom .porowatosc, skutkiem czego nie posiadaja one zadanych wlasnosci, o ile przy prasowaniu ogrzanej mieszaniny nie stosuje sie bardzo duzych cisnien. Jed¬ nakze stosowanie duzych cisnien staje sie zbedne, gdy pracuje sie sposobem wedfug wynalazku i gdy mieszanine grafitu ze spoiwem przygotowuje ®ie do prasowania i ogrzewa w warunkach, które zapobiegaja nadmiernemu stykaniu sie mieszaniny z atmosfera a przez to, pochlanianiu powie¬ trza przez mieszanine oraz nadmiernemu rozkladowi spoiwa podczas ogrzewania.Postepujac wedlug tego przepisu mozna wyrabiac przedmioty od duzej gestosci 1,7 do 1,9 gr/cm3 lub wiecej stosujac wzgled¬ nie niskie cisnienia, jak np. 250 kg na cm2 lub mnie}, nawet 45 kg na cm2.Wszelkie spoiwa, które wedlug wyna¬ lazku nadaja sie do wyrobu przedmiotów z grafitu o duzej gestosci tworza podczas ogrzewania pary lub gazy. O ile unika sie przesz nadmierne krakowanie w wysofetsck temperaturach wytwarzania wodoru^ meta¬ nu lub podobnych gazów, to obecnosc tydfc par podczals procesu prasowania me jest szkodliwa prawdopodobnie dlatego; ze pa¬ ry te stosunkowo latwo ulegaja skropleniu albo w warunkach prasowania rozpuszcza¬ ja sie w spoiwie. Wedlug wynalazku pary^ te wykorzystuje sie w cekt ;usuniecia po^ wietrza/ zawartego w przerabianej miesza¬ ninie oraz w celu przeszkodzenia nadmier¬ nemu stykaniu sie mieszaniny l powie¬ trzem podczas ogrzewania, gdyz prowkdzi — 2sie je w zamknietym zbiorniku, umozliwia- jacyra jedynie uchodzenie gazów. W1 ten sposób zapobiega sie nadmiernemu styka¬ niu przerabianej mieszaniny grafitu i spoi¬ wa z atmosfera podczas wyrobu przedmio¬ tów od chwili rozpoczecia okresu ogrzewa¬ nia az do zakonczenia prasowania.Do naczynia x mieszanina lub do formy mozna dodac benzenu, ksylolu lub innego weglowodoru albo podobnych substancyj stosunkowo latwo skraplajacych sie i roz¬ puszczalnych w warunkach prasowania, a to w tym celu, aby w razie potrzeby przez odparowanie ich ulatwic usuniecie nieskra- plajacych sie gazów.Ogrzewanie mozna równiez prowadzic w samej; formie; w tym przypadku nalezy stosowac urzadzenia, umozliwiajace poru¬ szanie mieszaniny podczas ogrzewania, ce¬ lem przyspieszenia tego procesu; nastep¬ nie nalezy mozliwie calkowicie usunac po¬ wietrze. Moznaby bylo równiez ogrzewac mieszanine w zbiorniku lub formie zapo- moca wlozonych grzejników, ogrzewanych np* pradem elektrycznym. W tym przy¬ padku mozna zaniechac mieszania miesza¬ niny, wychodzac z zalozenia, ze zadna z czesci tej ostatniej nie jest o tyle odlegla od zródla ciepla, by trzeba bylo stracic zbyt wiele czasu do uzyskania temperatu¬ ry prasowania/ Nalezy w kazdym przypad¬ ku starac sie o to, by nieskraplajace sie gazy uchodzily ze zbiornika, jednakze na¬ lezy przytem uniknac nadmiernych strat cial lotnych ze spoiwa. Przed prasowaniem nalezy usunac grzejniki, a wlozyc tlok pra¬ sy w taki sposób, by mieszanina nie sty¬ kala sie zbyt dlugo z powietrzem.Wynalazek nie ogranicza sie do jed¬ nej tylko szczególnej metody ogrzewania mieszaniny, gdyz mozna tu stosowac rów¬ niez i inne metody. Sama mieszanina po odpowiedniem izolowaniu moze stanowic opótf dla pradu elektrycznego.Zaleca sie jednak w wiekszosci przy¬ padków ogrzewac mieszanine w mieszadle bez stykania jej z powietrzem i dopiero ogrzana mieszanine wkladac do form- Przy¬ tem przy przekladaniu mieszaniny z mie¬ szadla do formy nalezy unikac nadmierne¬ go stykania sie z powietrzem.Za spoiwo w sposobie wedlug wyna¬ lazku moze szczególnie dobrze sluzyc han¬ dlowy pak z wegla kamiennego, ogrzewany w otwarlem naczyniu tak dlugo w tempe¬ raturze okolo 350°C, dopóki uzyska tem¬ perature topnienia, lezaca pomiedzy 160^ 210°C, Pod okresleniem „temperatura top¬ nienia paku" nalezy rozumiec te tempera¬ ture, przy której naroza malych kawalków paku nadtapiaja sie, a na powierzchni scia¬ nek malych rurek wloskowatych, w któ¬ rych ogrzewa sie pak, zjawiaja sie cza¬ steczki cieczy.Mozna równiez grafit zmieszac ze zwy¬ klym handlowym pakiem, a nastepnie o- grzewac te mieszanine np. w mieszadle ai do chwili, gdy pak w mieszaninie uzyska wlasnosci potrzebne do wyrobu przedmio¬ tów z wegla grafitowego o pozadanej ge¬ stosci. Nalezy przytem dbac o to, aby usu¬ nac podczas ogrzewania, poprzedzajacego proces prasowania, powietrze zawarte w mieszaninie celem zapobiegniecia przegrza¬ niu czesci tej mieszaniny; nalezy równiez uwazac, by podczas przekladania tej mie¬ szaniny do form prasy nie zachodzilo nadr mierne stykanie sie jej z powietrzem.Optymalne temperatury podczas proce¬ su moga ulegac wahaniu i zaleza od twar^ dosci paku; moga one znajdowac sie np. pomiedzy 250 i 450°C. Najkorzystniejsze sa temperatury pomiedzy 280 a 350°C.Przy temperaturach znacznie nizszych od 300°C spoiwo utrudnia mniej lub bardziej przebieg prasowania, prawdopodobnie skutkiem zbyt wysokiej lepkosci. Naogól jednakze dla kazdego rodzaju spoiwa moz¬ na uzyskac najlepsze wyniki przy tempera¬ turach prasowania, które prowadza do pewnego rozkladu spoiwa lub do wytwo* rzenia lotnych par, a które naogól leza co - ? -najmniej 50 do 100°C ponad temperatura topnienia spoiwa.Chociaz do otrzymania dobrych wyni¬ ków mieszanine przed prasowaniem nale¬ zy ogrzac do temperatury, w której po¬ wstaja stosunkowo latwo skraplajace sie pary, to jednak nalezy unikac nadmiernych strat substancyj lotniczych ze spoiwa. Gdy straty substancyj lotnych sa zbyt duze, wówczas temperatura topnienia pozostale¬ go spoiwa wzrasta, co utrudnia usuwanie powietrza z mieszaniny; równiez cierpi na tern plastycznosc mieszaniny.Stosunki ilosci spoiwa i grafitu w mie¬ szaninie moga byc rozmaite. Im mieszani¬ na zawiera wiecej spoiwa, tern nizsza by¬ wa temperatura prasowania i tern mniej wynika trudnosci skutkiem zawartych w niej pecherzy powietrza; jednakze wyroby maja wtedy niska gestosc. W innych wa¬ runkach, przy mniejszych ilosciach spoiwa w mieszaninie, wazniejszem jest unikanie pochlaniania powietrza lub obecnosci pe¬ cherzy; jest sie wtedy bardziej skrepowa¬ nym w doborze temperatur prasowania, lecz wyroby posiadaja wyzsza gestosc. A wiec przy wyrobie przedmiotów, wymagajacych duzego cisnienia i zawierajacych male ilosci spoiwa istote rzeczy stanowi unikanie obec¬ nosci pecherzy powietrza lub innych nieskra- plajacych sie lub nie rozpuszczajacych sie w mieszaninie przed prasowaniem gazów.Szczególnie dobra mieszanina sklada sie mniej wiecej z 20% twardego paku i prawie 80% grafitu. Produkt koncowy za¬ wiera tedy mniej niz 20% wegla i powy¬ zej 80% grafitu.Na rysunku przedstawiono przyklad wykonania urzadzenia, sluzacego do ogrze¬ wania i mieszania grafitu ze spoiwem.Urzadzenie posiada mieszadlo 1, wy¬ posazone w izolacje cieplna i grzejnik e- lektryczny 2. Cyfra 3 oznaczono przewo¬ dy doprowadzajace prad. Przez boczna sciane mieszadla 1 przechodzi wal 4, spo¬ czywajacy w lozysku oporowem 8, umie- szczonem we wnetrzu mieszadla 1. Wal 4 posiada ramiona mieszalne 7, które docho¬ dza prawie do plaszcza mieszadla. Do ob¬ racania walu 4 sluzy reczna korba 5. Caly beben mieszadla spoczywa na czopach 9, zapomoca których mozna go obracac przy wyladowywaniu mieszaniny. Ladowanie i wyladowywanie bebna odbywa sie przez o- twór, wykonany w plaszczu, bebna i zaopa¬ trzony w obrotowa przepustnice 10. KolJ nierz 11 umozliwia, polaczenie bebna z po¬ krywa 12, odpowiadajaca formie 13, która przykrywa podczas napelniania jej mie¬ szanina z bebna. Podczas mieszania, gdy otwór bebna jest skierowany ku górze, od¬ powiednie urzadzenie na kolnierzu 11, nie- przedstawione na rysunku, np. zamkniecie plynowe lub inne umozliwia uchodzenie powietrza i par z mieszadla, ale zapobiega przedostawaniu sie powietrza do srodka.Stosujac przedstawione urzadzenie do wyrobu mieszanin na elektrody, laduje sie do bebna odpowiednia ilosc mieszaniny gra¬ fitu z pakiem o skladzie, np. 80% grafitu, którego rozdrobnienie odpowiada 200 ocz¬ kom na cm2 i 20% twardego paku, którego rozdrobnienie odpowiada 100 oczkom cm2.Otwór bebna laczy sie z odpowiedhiem za¬ mknieciem plynowem, które przepuszcza uchodzace gazy i pary z mieszalnicy, lecz zapobiega przedostawaniu sie powietrza do srodka. Mieszanine ogrzewa sie wolno ob¬ racajac wal 4 3.Z do chwili uzyskania tem¬ peratury, potrzebnej przy prasowaniu. O ile zachodzi potrzeba, wówczas ogrzewa¬ nie prowadzi sie tak dlugo, dopóki pary, wywiazuj ace sie ze spoiwa, usuna z mie¬ szaniny zawarte w niej pecherze z nie- skraplajacych sie gazów mozliwie calko¬ wicie lub o tyle, o ile to jest konieczne. Po usunieciu powietrza lub innych nieskrapla- jacych sie gazów zapomoca tych par, co stwierdza sie przez zwykle obrabianie próbki, mieszadlo przestaje byc ogrzewa¬ ne i zostaje obracane o 180° tak, iz otwór zostaje skierowany wdól. Gdy przepustni- — 4 -*ca i# jest jeszcze zamknieta, laczy sie po¬ krywa 12 formy z kolnierzem 11 miesza¬ dla. iNastepnie otwiera sie przepustowa klape, by mieszanina szybko wpadla do formy ogrzanej uprzednio do tej sanie} temperatury, co i mieszanina.W pewnych przypadkach jest pozada¬ ne, by w formie przed napelnieniem ogrza¬ namieszanina znajdowaly sie'pary latwo skraplajacych sie substancyj np. pary ben¬ zenowe; osiaga sie to np. przez wpuszcze¬ nie kilku kropli benzenu do ogrzanej for¬ my krótko przed jej napelnieniem. W in¬ nych przypadkach okazalo sie korzystnem forme, przy jej napelnianiu* laczyc szczel¬ nie z mieszadlem, przyezem bezposrednio przed napelnieniem wytwarza sie w formie próznie. Jednakze we wszystkicli przypad¬ kach chodzi o to, 4y podczas napelniania formy do mieszaniny dostalo sie mozliwie malo powietrza. '"¦-*¦ Po napelnieniu formy mieszanina wkla¬ da sie forme do prasy hydraulicznej i u- skuteczniia konieczne prasowanie. Wyrób prowadzi sie dalej w sposób znany, np., jak to opisano w patencie Nr 8606, przy¬ ezem materjalowi prasowanemu w formie uniemozliwia sie mechaniczne rozszerzanie, gdy ogrzewanie posunelo sie juz tak dale¬ ko, ze spoiwo zweglilo sie na sztywna ma¬ se. Dostatecznie ogrzany przedmiot mozna poddac dowolnemu dodatkowemu ogrzewa¬ niu do temperatury zgrafitowania, jezeliby chodzilo o wyrób przedmiotów z czystego grafitu.W pewnych okolicznosciach zaleca sie usuwanie prasowanej mieszaniny z form przed skoksowaniem spoiwa. W tym przy¬ padku nalezy forme oraz zawartosc ochlo¬ dzic znacznie nizej temperatury mieknie¬ cia paku lub spoiwa przed, usunieciem spra¬ sowanego przedmiotu z formy, gdyz ina¬ czej uleglby on znieksztalceniu, rozszerze¬ niu i popekaniu. Tak sformowane przed¬ mioty, które wyjeto z formy w odpowied¬ niej temperaturze, mozna przechowywac przez dluzszy czas- Jednakze w celu po¬ wtórnego ogrzewania nalezy je znów umie¬ scic w formach zapobiegajacych rozpad- nieciu sformowanych przedmiotów. PL