WO2002092534A1 - Verfahren zum brennen oder kalzinieren von geformten kohlenstoffkörpern in einem ringkammerofen - Google Patents

Verfahren zum brennen oder kalzinieren von geformten kohlenstoffkörpern in einem ringkammerofen Download PDF

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WO2002092534A1
WO2002092534A1 PCT/DE2002/001201 DE0201201W WO02092534A1 WO 2002092534 A1 WO2002092534 A1 WO 2002092534A1 DE 0201201 W DE0201201 W DE 0201201W WO 02092534 A1 WO02092534 A1 WO 02092534A1
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cao
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Fred Brunk
Wolfgang Becker
Herwig Lenz
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Dr. C. Otto Feuerfest Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/528—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes

Definitions

  • the present invention relates to a method for calcining and firing shaped carbon bodies, in particular carbon or graphite electrodes, in ring chamber furnaces.
  • anodes or cathodes for the production of aluminum by means of melt flow electrolysis in so-called ring chamber furnaces are fired at temperatures preferably from approximately 900 ° C. to 1300 ° C.
  • Such furnace systems consist of a large number of stationary chambers over which there are generally several rotating fires, including u. a. from Brenneinrich-
  • An annular chamber fen of the closed design is for example in WO 92/22780. described.
  • the remaining cavities around them are generally covered with petroleum coke 0 (petroleum coke), carbon coke (metallurgical coke) and the like in a grain size of .1 mm to 20 mm, filled (hereinafter referred to as "filling coke").
  • the filling coke is removed with the aid of a suction device and the anodes or cathodes removed.
  • the uppermost anode or cathode blocks are caused by the combustion process 5 at risk of fire, which is why a covering layer, usually made of the same material as the filling coke, is also placed on its surface.
  • a covering layer usually made of the same material as the filling coke.
  • the thickness of the covering layer when using carbon coke is approx. 30 to 40 cm. when petroleum coke is used, it is approx. 55 to 70 cm.
  • the top anodes are in the open anode furnace blocks are covered with a much thicker layer than the 0 closed furnace.
  • a refractory material is proposed as an additional covering for the filling coke, the particles (in the form of spheres, granules, tablets or cubes) of which are larger than the particles of the filling coke, but smaller than about 50 mm.
  • This classification should enable the coke and covering material to be separated and reused later.
  • the layered balls of the alumina substance groups mentioned in the examples (90% by weight Al 2 O 3 , 10% by weight SiO 2 and 99% by weight Al 2 O 3 and 1% by weight SiO 2 ) and mullite ( 3.8% by weight of Al 2 O 3 and 66.2% by weight of SiO 2 ) are, however, extremely expensive to produce.
  • an additional filler coke layer which is arranged under the refractory material, is absolutely necessary for the method in order to avoid burning off the upper surface of the carbon moldings.
  • iron-rich slags then form during the firing process, which partially bake the covering material described and make separation by sieving from the rest of the filling and covering coke difficult.
  • EP 0 779 258 A2 describes a material for filling the cavities between the carbon bodies and the walls of the individual chambers of the furnace, consisting of a homogeneous mixture of a carbon carrier and a material containing silicon oxide.
  • the SiO 2 is intended to serve as a dispenser which absorbs contaminants, in particular sodium, which are released during the firing process and thus is intended to reduce the corrosion of the refractory chamber walls. It is considered a major advantage of this procedure that recycling material such as B. contaminated carbon filter dust and crushed used firebricks, can be used. Examples of the mixing ratios of the filling material and its production are given. Defined statements about the chemical composition of the silicon oxide-containing component are not given.
  • the object of the invention is to improve the known methods for burning or calcining shaped carbon bodies.
  • the invention accordingly includes, inter alia, a method for firing or calcining shaped coolant bodies covered with filling coke in an annular chamber furnace at temperatures above 900 ° C., the filling coke additionally containing a material containing CaO and cristobalite and / or tridymite, with a CaO - Content of 1.5 to 10 wt .-% and an SiO 2 content of 90 to 98.5 wt .-% are covered.
  • the requirements described above for a covering material are surprisingly achieved.
  • the covering material is placed over the filling coke, which surrounds the carbon moldings on all sides.
  • a material is first produced by mixing at least one granular refractory raw material with an SiO 2 content of over 94% by weight with at least one raw material rich in CaO and optionally a binder, so that a moldable mass is formed.
  • natural quartzite or recycled material from furnace linings are B. a coke oven compiled so that an SiO 2 90 to 99 wt .-%, preferably 93 to 95 wt .-% SiO 2 , is present in the dry mass.
  • Lime milk, limestone and / or other calcium compounds are admixed as CaO raw material, to the extent that 1.5 to 10% by weight, preferably 2 to 4% by weight, based on the dry mass, are present.
  • a binder z. B. sulfite and synthetic resins can be used.
  • the raw materials are expediently put together with a grain structure of 0 to 10 mm, preferably 0-5 mm.
  • the prepared mass is z. B. pressed into cuboid formings, dried and preferably sintered at temperatures between 900 and 1600 ° C. After firing, the moldings are crushed and classified into the grain size from 2 to 35 mm, preferably 6 to 20 mm.
  • the prepared mass is shaped into bodies, for example cylinders, cubes and the like, in such a way that the desired particle size of 2 to 25 mm is obtained after firing, so that there is no need for comminution and subsequent classification.
  • used silica stones e.g. B. from coke ovens and vaults of glass melting tanks, which already have a CaO content greater than 1.5% by weight, cristobalite and / or tridymite-rich and an SiO 2 content greater than 90% by weight to have.
  • Such preliminary products are crushed to a grain size of 2 to 35 mm, preferably 6 to 20 mm.
  • a layer of preferably filler coke is placed on the upper surface of the shaped carbon body in order to avoid burning.
  • this layer is replaced by a material which is present as a covering material after the fire in the ring chamber furnace. This is achieved in such a way that when the SiO 2 and CaO raw material carriers are mixed, one or more carbon carriers are added, with sufficient handling strength being present after the shaping and subsequent temperature treatment, preferably below 350 ° C.
  • the carbon burns in the CaO-containing mold and the sintered material can be used as a covering material, if necessary comminution and classification.
  • cassette C an approx. 40 cm thick layer of carbon coke was also placed on the uppermost anode surface, and an approx. 5 cm thick layer consisting of the CaO-containing and cristobalite and tridymite-rich material in the grain size 2-12 was placed thereon mm.
  • the CaO content was approximately 2.5% by weight, the SiO 2 content approximately 94.5% and the total content of tridymite and cristobalite was greater than 80% by weight.
  • the material strength was approx. 3000 N, the bulk density was approx. 850 g / l.
  • cassette D the carbon coke layer on the uppermost anode surface was reduced to 8 cm, then the same material according to the invention as in chamber C was placed in a layer thickness of approximately 15 cm.
  • the total layer thickness over the top anode was approx. 23 cm, compared to cassettes A, B and C thus approx. 22 cm less.
  • the material according to the invention could be removed from the chambers and used again as cover material in other cassettes in accordance with the above-mentioned procedures (examples cassette C and D). Even after more than five fires, the material showed no slag or crust formation and there were no caking on the cassette walls, which could react with the refractory stone material, in particular in the upper cassette wall area.
  • the present examples illustrate that when the material is used, one Slag and crust formation, even after repeated use, is avoided and coal coke consumption is drastically reduced.
  • the refractory stone material in the cassette stone wall is protected against slag corrosion by using the covering material, in particular in the upper cassette wall area.
  • Particularly noteworthy in the example of the procedure in cassette D is that by reducing the overall layer thickness above the uppermost anode, it is now possible to burn larger anodes in the furnace without having to change the cassette dimensions.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalzinieren und Brennen von geformten Kohlenstoffkörpern, insbesondere Kohle- oder Graphitelektroden, in Ringkammeröfen. Das Verfahren zum Brennen oder Kalzinieren von mit Füllkoksen bedeckten geformten Kohlenstoffkörpern erfolgt dabei In einem Ringkammerofen bei Temperaturen oberhalb 900 °C, wobei die Füllkokse zusätzlich mit einem CaO-haltigem und Cristobalit- und/oder Tridymit-reichen Material, mit einem CaO-Gehalt von 1,5 bis 10 Gew.-% und einem SiO2-Gehalt von 90 bis 98,5 Gew.-% abgedeckt werden.

Description

Verfahren zum Brennen oder Kalzinieren von geformten Kohlenstoffkörpern in einem Ringkammerofen
Beschreibung
5
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalzinieren und Brennen von geformten Kohlenstoffkörpern, insbesondere Kohle- oder Graphitelektroden, in Ringkammeröfen.
1.0 Zum Beispiel werden Anoden oder Kathoden für die Herstellung von Aluminium durch Schmelzflußelektrolyse in sog. Ringkammeröfen, in geschlossener oder offener Bauart, bei Temperaturen vorzugsweise von ca. 900 °C bis 1300 °C gebrannt. Derartige Ofenanlagen bestehen aus einer Vielzahl von stationären Kammern, über die im allgemeinen mehrere umlaufende Feuer, bestehend u. a. aus Brenneinrich-
15 tung und Kühlvorrichtung, angeordnet sind.
Ein Ringkammer fen der geschlossenen Bauform ist beispielsweise in der WO 92/22780. beschrieben. Um die in den Kammern überwiegend in mehreren Lagen plazierten grünen Anoden oder Kathoden vor Deformation und Abbrand (Oxidation) zu schützen, werden um diese herum die verbliebenen Hohlräume mit Petrolkoksen 0 (petroleum coke), Kohlekoksen (metallurgical coke) und dgl., im allgemeinen in einer Körnung von .1 mm bis 20 mm, ausgefüllt (nachfolgend als „Füllkoks" bezeichnet). Nach dem Brennprozeß wird der Füllkoks mit Hilfe einer Absaugvorrichtung ent- . nommen und die Anoden oder Kathoden herausgenommen. Die obersten Anodenbzw. Kathodenblöcke sind brenntechnisch bedingt besonders gefährdet gegen Ab- 5 brand, deshalb wird auch auf deren Oberfläche eine Abdeckschicht, üblicherweise aus dem gleichen Material wie der verwendete Füllkoks, gelegt. Zum Beispiel beim geschlossenen Anodenofen beträgt die Dicke der Abdeckschicht bei Verwendung von Kohlekoks ca. 30 bis 40 cm, bei Einsatz von Petrolkoks liegt sie bei ca. 55 bis 70 cm. Im offenen Anodenofen werden die obersten Anodenblöcke im Vergleich zum 0 geschlossenen Ofen mit einer wesentlich dickeren Schicht abgedeckt.
Im wesentlichen werden die folgenden Anforderungen an ein Abdeckmaterial in Öfen zum Brennen von Kohlenstoff-Formkörper gestellt: - Vermeidung von Schlacken- und Krustenbildung, insbesondere bei Einsatz von schlackenbildenden Koksen;
- mehrmalige Verwendung;
- deutliche Reduzierung der Abdeckschichtdicke im Vergleich zu alleinigem . Einsatz von Koks;
- kein negativer Einfluss auf die Qualität der Kohlenstoff-Formkörper;
- einfache Handhabung;
- positive wirtschaftliche Bilanz.
Aus der DE 2 314 391 ist als Stand der Technik bekannt, zur Verhinderung der Oxydation der Füllkokse während des Brandes die obere Oberfläche der um die Kohlenstoff-Formkörper herum gepackten Füllkokse mit Siliziumdioxidsand, ein natürlicher Rohstoff (mineralogisch aus Quarz bestehend), solo oder als Mischung mit Koks zu bedecken. Als sehr nachteilig hat sich allerdings eine starke Krustenbildung erwie- sen, eine Mehrfachverwendung war nicht gegeben.
In der DE 2 314 391 wird als zusätzliche Abdeckung der Füllkokse ein feuerfestes Material vorgeschlagen, dessen Teilchen (in Form von Kugeln, Körnchen, Tabletten oder Würfeln) größer als die Teilchen der Füllkokse, jedoch kleiner als etwa 50 mm sind. Durch diese Klassierung sollen eine spätere Trennung und Wiederverwendung von Füllkoks und Abdeckmaterial möglich sein. Die in den Beispielen genannten geschichteten Kugeln des Stoffgruppen Aluminiumoxid (90 Gew.-% AI2O3, 10 Gew.-% SiO2 sowie 99 Gew.-% AI2O3 und 1 Gew.-% SiO2) und Mullit (3 ,8 Gew.-% AI2O3 und 66,2 Gew.-% SiO2) sind allerdings in der Herstellung extrem teuer. Entsprechend der Druckschrift ist für das Verfahren eine zusätzliche Füllkoksschicht, die unter dem feuerfesten Material angeordnet wird, zwingend erforderlich, um einen Abbrand der oberen Oberfläche der Kohlenstoff-Formkörper zu vermeiden. Angaben zur Dicke dieser Füllkoksschicht werden aber nicht gemacht. Insbesondere bei Verwendung von Kohlekoksen in der zusätzlichen Abdeckkoksschicht bilden sich beim Brennprozeß dann eisenreiche Schlacken aus, welche das beschriebene Abdeckmaterial par- tiell zusammenbacken und eine Trennung durch Sieben vom restlichen Füll- und Abdeckkoks als schwierig gestalten. Von Enflüssen der beim Brennprozeß aus den Kohlenstoffkörpern entweichenden gasförmigen Bestandteilen ist in dieser Veröffentlichung nichts ausgesagt. Bei den der Erfindung zugrundeliegenden eingehenden Versuchen zeigte sich, dass z. B. Aluminiumoxidkugeln beim Einsatz in einem geschlossenen Ringkammerofen bereits nach zwei Umläufen zerstört waren.
In der EP 0 779 258 A2 wird ein Material zum Befüllen der Hohlräume zwischen den Kohlenstoffkörpern und den Wänden der individuellen Kammern des Brennofens beschrieben, bestehend aus einer homogenen Mischung eines Kohlenstoffträgers und eines siliziumoxidhaltigen Materials. Das SiO2 soll dabei als Spender dienen, welches beim Brennprozeß frei werdende Verunreinigungen, insbesondere Natrium, äb- sorbiert und somit die Korrosion, der feuerfesten Kammerwände reduzieren soll. Als ein wesentlicher Vorteil dieser Vorgehensweise wird angesehen, dass auch Recyclingmaterial, wie z. B. kontaminierte Kohlenstoff-Filterstäube und zerkleinerte gebrauchte Schamottesteine, Verwendung finden kann. Beispiele für die Mischungsverhältnisse des Füllmaterials und seine Herstellung werden genannt. Definierte Aussagen über die chemische Zusammensetzung der siliziumoxidhaltigen Komponente werden nicht gegeben. Auf die nachteilige Schlackenbildung, insbesondere im oberen Kammerwandbereich, bei Verwendung von Koks als Füllmaterial wird hingewiesen, wobei das in der Patenschrift vorgeschlagene Füllmaterial dieses Problem reduzieren können soll. Im Einsatz kann jedoch nicht vermieden werden, dass sich an der Schüttoberfläche eine Schlacke ausbildet, welche, insbesondere beim geschlossenen Ringkammerofen, im oberen Kammerwand bereich fest am. feuerfesten Steinmaterial anhaftet und mit diesem reagiert. Als Folge notwendiger mechanischer Reinigungen werden die Wände schnell zerstört und müssen repariert werden. Die Verwendung kontaminierter Recyclingmaterialien verstärkt die Vorgänge der Schlak- ken- und Krustenbildung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Verfahren zum Brennen oder Kalzinieren von geformten Kohlenstoffkörpern zu verbessern.
Die Erfindung beinhaltet demnach u.a. ein Verfahren zum Brennen oder Kalzinieren von mit Füllkoksen bedeckten geformten Kόhlenstoffkörpern in einem Ringkammerofen bei Temperaturen oberhalb 900 °C, wobei die Füllkokse zusätzlich mit einem CaO-haltigem und Cristobalit- und/oder Tridymit-reichen Material, mit einem CaO- Gehalt von 1 ,5 bis 10 Gew.-% und einem SiO2-Gehalt von 90 bis 98,5 Gew.-% abgedeckt werden.
Durch den Einsatz von Teilchen aus CaO-haltigem und Cristobalit- und/oder Tridy- mit-reichem Material, mit einem SiO2-Gehalt von 90 bis 98,5 Gew.-% und einem CaO-Gehalt von 1 ,5 bis 10 Gew.-% und in einer Körnung von 2 bis 35 mm, werden in überraschender Weise die eingangs beschriebenen Anforderungen an ein Abdeckmaterial, insbesondere die Vermeidung einer Schlacken- und Krustenbildung bei Verwendung von schlackenbildenden Koksen, erreicht. Das Abdeckmaterial wird über den Füllkoks, welches allseitig die Kohlenstoff-Formkörper umgibt, gelegt.
Nach der Erfindung wird demnach zunächst ein Material erzeugt durch Mischen mindestens eines gekörnten feuerfesten Rohstoffs mit einem SiO2-Gehalt von über 94 Gew.-% mit mindestens einem CaO-reichen Rohstoff und gegebenenfalls Bindemittel, so dass eine formbare Masse entsteht. Beispielsweise werden natürliche Quar- zite oder Recycling-Material aus Ofenauskleidungen z. B. eines Koksofens so zusammengestellt, dass ein SiO2 90 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 93 bis 95 Gew.-% SiO2, in der trockenen Masse vorliegt. Zugemischt wird als CaO-Rohstoff Kalkmilch, Kalkstein und/oder andere Kalziumverbindungen, und zwar soviel, dass 1 ,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 4 Gew.-%, bezogen auf die trockene Masse, vorhanden sind. Als Bindemittel können z. B. Sulfitablauge und Kunstharze verwendet werden. Die Rohstoffe werden zweckmäßigerweise mit einem Kornaufbau von 0 bis 10 mm, vorzugsweise 0-5 mm zusammengestellt.
Die aufbereitete Masse wird z. B. zu quaderförmigen- Formungen verpresst, getrocknet und vorzugsweise gesintert bei Temperaturen zwischen 900 und 1600 °C. Nach dem Brand werden die Formlinge zerkleinert und in die Körnung von 2 bis 35 mm, vorzugsweise 6 bis 20 mm, klassiert.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die aufbereitete Masse zu Körpern, beispielsweise Zylinder, Würfel und dgl., derart abgeformt,, dass nach dem Brand die gewünschte Teilchengröße von 2 bis 25 mm vorliegt, eine Zerkleinerung mit anschließender Klassierung kann somit entfallen. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden gebrauchte Silika- steine, z. B. aus Koksöfen und Gewölben von Glasschmelzwannen, verwendet, die bereits von Hause einen CaO-Gehalt größer 1 ,5 Gew.-% haben, Cristobalit- und/oder Tridymit-reich sind und einem SiO2-Gehalt größer 90 Gew.-% haben. Derartige Vor- produkte werden auf eine Korngröße von 2 bis 35 mm, vorzugsweise 6 bis 20 mm, zerkleinert.
Auf die obere Kohlenstoff-Formkörperoberfläche wird eine Schicht aus vorzugsweise Füllkoks gelegt, um einen Abbrand zu vermeiden. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird diese Schicht durch ein Material ersetzt, welches nach dem Brand im Ringkammerofen als Abdeckmaterial vorliegt. Dieses wird dermaßen erreicht, dass beim Mischen der SiO2- und CaO-Rohstoffträger ein oder mehr Kohlenstoffträger zugeführt werden, wobei nach der Formgebung und anschließender Temperaturbehandlung unterhalb vorzugsweise 350 °C eine ausreichende Handhabungs-Festigkeit vorliegt. Beim Brand im Ringkammerofen verbrennt der Kohlenstoff im CaO-haltigen Formung und das dabei gesinterte Material kann, ggf. ist eine Zerkleinerung und Klassierung notwendig, als Abdeckmaterial eingesetzt werden.
Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele wird näher erläutert werden.
In einem geschlossenen Ringkammerofen zum Brennen von grünen Anoden wurden Versuche durchgeführt. Die einzelnen Kammern bestanden wiederum aus einzelnen Kassetten. Die Abmessung einer Kassette betrug ca.: 4,64 m Tiefe, 3,8 m Länge und 1 m Breite. In den Kassetten A, B, C und D wurde Kohlekoks (Füllkoks) mit einer Körnung von 5 bis 12 mm in die Hohlräume um die zu brennenden grünen Anoden maschinell eingefüllt.
In der Kassette A wurde auf die oberste Anodenoberfläche über den gesamten Kammerquerschnitt (3,8 m x 1 m) Kohlekoks in einer Schichtdicke von etwa 45 cm gelegt. In der Kassette B wurde auf die oberste Anodenoberfläche eine ca. 40 cm starke Kohlekoksschicht gelegt und darauf eine ca. 5 cm starke Schicht, bestehend aus Schamottekörnung 2-12 mm, mit ca. 0,3 Gew.-% CaO, 45 Gew.-% SiO2 und 50 % AI2θ3, geschüttet. Diese Vorgehensweise ist allgemein üblich und verringert deutlich den Kohlekoksabbrand im Vergleich zur Vorgehensweise in Kassette A.
In Kassette C wurde auf die oberste Anodenoberfläche ebenfalls eine ca. 40 cm dik- ke Kohlekoksschicht gelegt, darauf eine ca. 5 cm dicke Schicht, bestehend aus dem erfindungsgemäßen CaO-haltigen und Cristobalit- und Tridymit-reichen Material in der Körnung 2-12 mm. Der CaO-Gehalt betrug ca. 2,5 Gew.-%, der SiO2 Gehalt ca. 94,5 % und der Gehalt der Summe aus Tridymit und Cristobalit lag bei größer 80 Gew.-%. Die Materialfestigkeit lag bei ca. 3000 N, das Schüttgewicht bei ca. 850 g/l.
In Kassette D wurde die Kohlekoksschicht auf der obersten Anodenoberfläche auf 8 cm reduziert, hierauf wurde in einer Schichtdicke von ca. 15 cm das gleiche erfindungsgemäße Material wie in Kammer C gelegt. In Kassette D betrug die Gesamtschichtdicke über der obersten Anode ca. 23 cm, im Vergleich zu den Kassetten A, B und C somit um ca. 22 cm weniger.
Unter den oben angeführten Bedingungen wurden die grünen Anoden bei einer Brenntemperatur von ca. 1280 °C gebrannt. Die in den Kassetten eingesetzten Ab- deckmaterialen hatten sich, wie in der Tabelle 1 aufgelistet, verhalten. In den Kas- setten B und D wurde zusätzlich der Gesamtverbrauch an Kohlekoks, als Maß für den Abbrand, ermittelt, die Daten sind ebenfalls in der Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
Angewendetes Verfahren Zustand der Abdeckschicht, Sonstiges
Vergleichsbeispiel, Kohlekoks-solo starker Kohlekoksabbrand, Schlackenbil(Kassette A) dung und -anbackungen an den Kassettenwänden
Vergleichsbeispiel, Schamottekörstarke Schlacken- und Krustenbildung, nung Schlackenanbackungen an den Kasset(Kassette B) tenwänden und Anhaftung der Schlacke an den darunterliegenden Kόhlekoks, , Kohlekoksverbrauch ca. 10 Kg/t gebrannte Anode erfindungsgemäßes Verfahren keine Schlacken- oder Krustenbildung, (Kassette C) kein Zusammenbacken mit Kqhlekoks erfindungsgemäßes Verfahren, keine Schlacken- oder Krustenbildung, reduzierte Schichtdicke (Kassette kein Zusammenbacken mit K I öhlekoks D) Kohlekoksverbrauch ca. 1 ,5 Kg/t ge- , brannte Anode
Das erfindungsgemäße Material konnte aus den Kammern entnommen werden und gemäß den oben angeführten Vorgehensweisen (Beispiele Kassette C und D) in anderen Kassetten wieder als Abdeckmaterial eingesetzt- werden. Auch nach mehr als fünf Bränden zeigte das Material keine Schlacken- oder Krustenbildung und an den Kassettenwänden waren keine Anbackungen vorhanden, welche mit dem feuerfesten Steinmaterial, insbesondere im oberen Kassettenwandbereich, reagieren konn- ten. Die vorliegenden Beispiele verdeutlichen, dass bei Verwendung des Materials eine Schlacken- und Krustenbildung, auch nach mehrmaliger Verwendung, vermieden und der Kohlekoksverbrauch drastisch reduziert wird. Das feuerfeste Steinmaterial in der Kassettensteinwand wird durch Einsatz des Abdeckmaterials, insbesondere im oberen Kassettenwandbereich, vor einer Schlackenkorrosion geschützt. Besonders hervorzuheben beim Beispiel der Vorgehensweise in Kassette D ist, dass durch die Verringerung der Gesamtschichtdicke über ,der obersten Anode, es nunmehr möglich ist, größere Anoden im Ofen zu brennen, ohne dass hierfür die Kassettenabmessungen verändert werden müssen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Brennen oder Kalzinieren von mit Füllkoksen bedeckten ge- formten Kohlenstoffkörpern in einem Ringkammerofen bei Temperaturen oberhalb 900 °C, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkokse zusätzlich mit einem CaO- haltigem und Cristobalit- und/oder Tridymit-reichen Material, mit einem CaO- Gehalt von 1 ,5 bis 10 Gew.-% und einem SiO2-Gehalt von 90 bis 98,5 Gew.-% abgedeckt werden.
2„ Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material einen Gehalt der Summe aus Cri- . stobalit und Tridymit von größer 50 Gew.-% aufweist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in einer Partikelgröße von 2 bis 35 mm vorliegt.
4. , Verfahren nach einem der o. g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der CaO-Gehalt 2 bis 4 Gew.-% und der SiO2- Gehalt 93 bis 95 Gew.-% betragen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus gebrauchten Silikasteinen hergestellt wird.
6. Verfahren nach einem der o. g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material keine Schlacken bildet.
7. Verfahren nach einem der o. g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zu brennenden Kohlenstoffformkörper und der Abdeckschicht ein geformtes, vorzugsweise unterhalb 350 °C getempertes, kohlenstoffhaltiges Material gelegt wird, wobei
,die oxidischen Rohstoffkomponenten des Materials einen CaO-Gehalt von 1 ,5 bis 10 Gew.-% und einen SiO2-Gehalt von 90 bis 98,5 Gew.-% aufweisen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material nach dem Brand im Ringkammerofen als Abdeckmaterial eingesetzt wird.
9. Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Material in einer Partikelgröße von 2 bis 35 mm eingesetzt wird.
PCT/DE2002/001201 2001-05-17 2002-04-03 Verfahren zum brennen oder kalzinieren von geformten kohlenstoffkörpern in einem ringkammerofen WO2002092534A1 (de)

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AU2002257550A AU2002257550B2 (en) 2001-05-17 2002-04-03 Method for baking or calcining shaped carbon bodies in an annular furnace
CA2445130A CA2445130C (en) 2001-05-17 2002-04-03 A method for baking or calcining shaped carbon bodies in an ring furnace
NO20034851A NO20034851L (no) 2001-05-17 2003-10-30 Fremgangsmåte for breinning eller kalsinering av formgitte karbonlegemer ien ringkammerovn
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2314391A1 (de) * 1972-03-23 1973-09-27 Sumitomo Chemical Co Verfahren zum brennen oder graphitieren von kohlenstofformkoerpern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4119320C1 (de) * 1991-06-12 1993-01-07 Riedhammer Gmbh Und Co Kg, 8500 Nuernberg, De
NO306549B1 (no) * 1995-12-15 1999-11-22 Norsk Hydro As Fremgangsmåte ved baking eller kalsinering av formede kull-legemer i en kalsineringsovn samt pakkmateriale for bruk i samme

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2314391A1 (de) * 1972-03-23 1973-09-27 Sumitomo Chemical Co Verfahren zum brennen oder graphitieren von kohlenstofformkoerpern

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