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DE1209037B - Porous carbon molded body and process for its manufacture - Google Patents

Porous carbon molded body and process for its manufacture

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Publication number
DE1209037B
DE1209037B DEST22107A DEST022107A DE1209037B DE 1209037 B DE1209037 B DE 1209037B DE ST22107 A DEST22107 A DE ST22107A DE ST022107 A DEST022107 A DE ST022107A DE 1209037 B DE1209037 B DE 1209037B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pyrobitumen
natural
particles
oxygen
bitumen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEST22107A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Albert Sommer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STRABA HANDELS AG
Original Assignee
STRABA HANDELS AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STRABA HANDELS AG filed Critical STRABA HANDELS AG
Priority to DEST22107A priority Critical patent/DE1209037B/en
Publication of DE1209037B publication Critical patent/DE1209037B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped 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
    • C04B35/52Shaped 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
    • C04B35/528Shaped 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
    • C04B35/532Shaped 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 containing a carbonisable binder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Poröser Kohle-Forinkörper und Verfahren zu seiner Herstellun-C Zur Herstelltin- von Elektroden für die elektrolytische Gewinnung von Metallen, insbesondere Aluminium, wird ini allgemeinen kleinstückiger Kohlenstoff, granuliert bis staubförmig, mit Pech als Bindemittel vermischt, in die erforderliche Form gepreßt und sodann einer Kalzinierung unterworfen, so daß die fertige Elektrode in die Elektrolyseöfeii eingeführt werden kann und dort der hohen Temperatur für die zur Elektrolyse erforderliche Zeit standhält. An Ausgangsmaterial für Kohlenstoff steht entweder Graphit, also kristallinischer Kohlenstoff, oder Pech- bzw. Petrolkoks zur Verfügung.Porous carbon form body and process for its manufacture Manufacture of electrodes for the electrolytic extraction of metals, in particular Aluminum, is generally made up of small pieces of carbon, granulated to powdery, mixed with pitch as a binder, pressed into the required shape and then subjected to calcination, so that the finished electrode in the Elektrolyseöfeii can be introduced and there the high temperature required for electrolysis Withstands time. The starting material for carbon is either graphite, that is crystalline carbon, or pitch or petroleum coke are available.

Letzterer stellt einen sehr reinen Kohlenstoff dar, der entweder aus der Trockenverdampfung von Teerpech oder aus Petroleumrückständen gewonnen wird. Namentlich Petrolkoks findet mehr und mehr Verwendun-, da der für die Elektroden erforderliche Grad der Leitfähi-keit durch diesen Bestandteil relativ leicht erreicht \verden kann.The latter is a very pure carbon that either consists of the dry evaporation of tar pitch or petroleum residues. Petroleum coke, in particular, is being used more and more because it is used for electrodes The required level of conductivity is relatively easy to achieve with this component \ verden.

Um aus diesem zunächst mehr oder weniger feinkörnig anfallenden Produkt Forinkörper von der nötigen Beschaffenheit herzustellen, müssen diese Materialien verfesti-t werden, was jetzt im allgemeinen durch Vermischen mit Pechen und geeignete Formung der Miscbun- durch Pressen geschieht. Die so entstandenen, so(-enannten Lyrrinen Formkörper müssen dann einen1 bei hoher Temperatur (1000 bis 1200#'C) und melirtä-ic r Dauer durch- führten »baking«-e e I' Prozeß unterworfen werden, wodurch alle flüchtiger2 Bestandteile entfernt werden, wonach die fertige Elektrode dann, praktisch aus reinem Kohlenstoff besteht.In order to produce shaped bodies of the required quality from this initially more or less fine-grained product, these materials have to be solidified, which is now generally done by mixing with pitch and suitably shaping the mixture by pressing. The resulting lyrrine moldings must then be subjected to a "baking" process carried out at high temperature (1000 to 1200 ° C) and mottled for a period of time, whereby all volatile2 constituents are removed , after which the finished electrode then consists practically of pure carbon.

Schon vor ein.i-er Zeit ist ein Verfahren entwickelt worden, wodurch bindende Asphaltbitumina bei relativ niederen Temperaturen. und innerhalb von Stunden in ein hochkohlenstoffhaltiges., unschmelzbares Material vermö-e einer molekularen Umwand-Jung bei Temperaturen unter 300-C umgewandelt werden können. Dies wurde durch die Einwirkungvon Luftsauerstoff innerhalb von gleichmäßig verteilten Flohlräumen ini verpreßten Gemisch ermöglicht. Das hierdurch aus dem zunächst schmelzbaren und bindenden Asphaltbitumen entstehende bitunlinöse Umwandlungsprodukt hat die Eigenschaften des sogenannten Pyrobitumens, d. h., es ist unlöslich und unschmelzbar und geht bei weiterer Erhitzung, zum Teil im Elektrolyseofen, leicht in reinen Kohlenstoff über. Pyrobitumen hat einen Kohlenstoffgehalt von etwa 9211/1., und der daraus resultierende Kohlenstoff ist praktisch identisch mit Petrolkoks.A long time ago a process was developed by which binding asphalt bitumens were produced at relatively low temperatures. and can be converted into a high-carbon, infusible material within hours by means of a molecular transformation at temperatures below 300-C. This was made possible by the action of atmospheric oxygen within evenly distributed flea spaces in a compressed mixture. The non-linear conversion product resulting from the initially fusible and binding asphalt bitumen has the properties of so-called pyrobitumen, i. In other words, it is insoluble and infusible and easily turns into pure carbon on further heating, sometimes in an electrolysis furnace. Pyrobitumen has a carbon content of around 9211/1., And the resulting carbon is practically identical to petroleum coke.

Die Herstelluii« des vorerwähnten Pech- bzw. Petrolkokses ans flüssigem Teerpech bzw. Petroleumprodukten, Rückständen oder Bitumen erfordert eine hohe Zufuhr von Wärme, da diese leichteren Kohlenwasserstoffe sehr reich an leichten wasserstoffhaltigen Bestandteilen sind, und verlangt mehr oder weniger umständliche und zeitraubende Manipulationen, so daß die Erzeugung und Belieferung mit Pech- bzw. Petrolkoks, namentlich in der letzten Zeit, kostspielig geworden ist. Petroleumrückstände, auch ziemlich konsistente, ergeben nur 50 "/, oder noch weniger Kohlenstoff in Form von Petrolkoks. Andererseits finden sich aber in der Natur in mehreren Gebieten Laaerstätten von verschiedenen Bitumenarten, welche dem Pyrobitumen weitgehend entsprechen und sogar mehr oder weniger reines Pyrobitumen darstellen, wie z. B. Impsonit, ebenso Albertit u. ä. The production of the above-mentioned pitch or petroleum coke on liquid tar pitch or petroleum products, residues or bitumen requires a high supply of heat, since these lighter hydrocarbons are very rich in light hydrogen-containing components and require more or less laborious and time-consuming manipulations, see above that the production and supply of pitch or petroleum coke, especially recently, has become costly. Petroleum residues, even fairly consistent ones, result in only 50 "/ or even less carbon in the form of petroleum coke. On the other hand, in nature in several areas there are laaer sites of different types of bitumen, which largely correspond to pyrobitumen and are even more or less pure pyrobitumen, such. as Impsonit well Albertit u. ä.

Diese Produkte, die 90 "/" und mehr Kohlenstoff enthalten, haben bisher keine technische Verwendung aefunden, da sie wegen ihrer Unschmelzbarkeit und Unlöslichkeit nicht als Bindemittel wie die normalen Asphaltbitumina verarbeitbar sind. Als Brennstoff fanden sie auch nur geringfügig Verwendung, da sie meist kleine Reste flüchtiger Bestandteile enthalten, die im Ofen aufschäumen, das Brennen behindern und zu starker Qualm- und Rußbildung führen.These products, which contain 90 "/" and more carbon, have so far not found any technical use, because they cannot be processed as binders like normal asphalt bitumens due to their infusibility and insolubility. They were only used marginally as fuel, as they usually contain small residues of volatile components that foam up in the furnace, prevent burning and lead to the build-up of smoke and soot.

Es wurden nun hierorts Versuche vorgenommen, Elektrodeiiköiper aus natürlichem Pyrobitumen herzustellen und diesem an sich schon sehr hochkohlenstoffhaltigen Produkt durch relativ einfache Wärmezufuhr seinen von Natur aus nur geringen Wasserstoffgehalt noch zu entziehen und praktisch ganz in Kohlenstoff zu verwandeln.Attempts have now been made here to isolate electrodeiiköiper natural pyrobitumen and this already very high carbon content Product by means of a relatively simple supply of heat its by nature only a small amount of hydrogen can still be withdrawn and practically entirely in carbon to transform.

Hierbei ergaben sie erhebliche Probleme, nämlich einerseits die Schwierigkeit oder sogar scheinbare Unmöglichkeit, das unschmelzbare Material zu formen und andererseits nachträglich molekular umzuwandeln, ohne daß die Formkörper dabei wieder zerfielen. Diese Probleme wurden im Laufe der Untersuchungen gelöst, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird.In doing so, they gave rise to considerable problems, namely, on the one hand, the difficulty or even apparent impossibility to shape the infusible material and on the other hand subsequently to convert molecularly without the moldings disintegrating again in the process. These problems were resolved in the course of the investigation, which will be discussed further below will be discussed in more detail.

Es bestand also der Grundgedanke, bei der Herstellung von Elektroden anstatt von Pech- oder Petrolkoks, der erst auf mehr oder weniger kostspieligen Umwegen hergestellt werden muß, schon bei der Bereitung der Rohelektrode möglichst von einem in der Natur vorkommenden hochkohlenhaltigen Rohstoff auszugehen. In Verfolg dieses Gedankens wurden Versuche mit natürlichem Pyrobitumen oder verwandten Produkten unternommen.So there was the basic idea in the manufacture of electrodes instead of pitch or petroleum coke, which is more or less expensive Must be made detours, as early as possible during the preparation of the raw electrode start from a naturally occurring high-carbon raw material. In pursuit This idea was followed by experiments with natural pyrobitumen or related products undertaken.

In der Natur finden sich derartige Materialien zum Teil schon als fast reines Pyrobitumen. Hierzu gehört vor allem - wie schon erwähnt - das als Impsonit bekannte Material, welches sich beispielsweise in verschiedenen Gegenden des nordamerikanischen Kontinents findet. Es gibt aber eine ganze Reihe von bituminösen Materialien, deren Charakter von Schweilöslichkeit und Schwerschmelzbarkeit bis zur Unlöslichkeit und Unschmelzbarkeit reicht. Die natürliche Bildung dieser mit zunehmendem geologischen Alter immer kohlenstoffreicher werdenden Produkte entspricht der Bildung von Kohle aus Zellulose über Torf und Braunkohle, wobei das Endprodukt der Anthrazit ist. Solche dem Asphaltbitumen verwandten, aber als natürliches Pyrobitumen zu bezeichnenden Produkte sind unter den Namen Impsonit, Albertit, Wurtzilit, Elaterit usw. bekannt. Öfters finden sich auch Kombinationen von Pyrobitumen mit sogenannten Asphaltiten, d. li. schwer löslichen und schwer schmelzbaren Zwischenprodukten, wie z. B. Grahamit, Glanzpech und dem bekannten Gilsonit, welches noch schmelzbar und löslich ist, aber bereits 85 bis 86'/o Kohlenstoff enthält. Zur Unterscheidung von reinem Pyrobitumen werden im folgenden die verschiedenen vorstehend genannten Arten der in der Natur gefundenen Sorten als Naturpyrobitumen bezeichnet, bei dem also der Charakter schwankend und im allgemeinen die Unlöslichkeit und Unschmelzbarkeit nicht hundertprozentig ist. Soweit bekannt, repräsentiert das sogenannte Impsonit das reinste natürliche Pyrobitumen und kann schon als praktisch unlöslich und unschmelzbar bezeichnet werden.Such materials can be found in nature in some cases as almost pure pyrobitumen. Above all , this includes - as already mentioned - the material known as impsonite, which is found, for example, in various regions of the North American continent. But there is a whole range of bituminous materials, the character of which ranges from solubility in welding and low-meltability to insolubility and infusibility. The natural formation of these products, which become more and more carbon-rich with increasing geological age, corresponds to the formation of coal from cellulose via peat and lignite, whereby the end product is anthracite. Such products, which are related to asphalt bitumen but can be described as natural pyrobitumen, are known under the names impsonite, albertite, wurtzite, elaterite, etc. Often there are also combinations of pyrobitumen with so-called asphaltites, i.e. left poorly soluble and difficult to melt intermediate products, such as B. grahamite, gloss pitch and the well-known gilsonite, which is still meltable and soluble, but already contains 85 to 86% carbon. To distinguish it from pure pyrobitumen, the various types of types found in nature mentioned above are referred to below as natural pyrobitumen, which means that the character varies and, in general, the insolubility and infusibility is not one hundred percent. As far as is known, the so-called impsonite represents the purest natural pyrobitumen and can already be described as practically insoluble and infusible.

Soweit im folgenden von Naturpyrobitumenteilchen gesprochen wird, werden darunter Teilchen verstanden, die aus den vorgenannten hochkohlenstoffhaltigen, schwer oder nicht schmelzbaren Naturpyrobitumina bestehen. Diese Teilchen können durch entsprechende Zerkleinerung hergestellt werden, doch sei darauf hingewiesen, daß vielfach die in der Natur gefundenen Materialien sehr leicht zerfallen und häufig der Zerkleinerungsvorgang verhältnismäßig einfach ist.As far as natural pyrobitum particles are spoken of in the following, are understood to mean particles that are made from the aforementioned high-carbon, Difficult or non-meltable natural pyrobitumina exist. These particles can be produced by appropriate comminution, but it should be noted that that in many cases the materials found in nature disintegrate very easily and frequently the crushing process is relatively simple.

Der Erfindung liegt nun unter anderem die Aufgabe zugrunde, einen Formkörper und ein Verfahren zur Bildung dieses Formkörpers zu schaffen, zu dessen Herstellung vorzugsweise Naturpyrobitumen Verwendung findet, das zur Zeit infolge seiner besonderen Eigenschaften, wie z. B. Zerbröckeln bei Erwärmung, nicht verarbeitet werden kann. Bei Vorversuchen mit Naturpyrobitumen (Impsonit) wurde zuerst dieses Material zerkleinert und später aus diesen Teilchen ohne Zusatz eines besonderen Bindemittels Formkörper gebildet, die jedoch nur eine verhältnismäßig geringe Festigkeit aufwiesen. Die Formfestigkeit nahm jedoch mit der Preßtemperatur zu, und eine verhältnismäßig günstige Preßtemperatur liegt bei 350'C. Eine nachträgliche Erhöhung der Temperatur führt nicht in allen Fällen zu einer nennenswerten Zunahme der Formkörperfestigkeit. Bei sehr hohen Drücken und gleichzeitig hoher Temperatur konnten jedoch Probekörperfestigkeiten erreicht werden, die für die Praxis ausreichen. Eine Kalzinierung derartiger Probekörper, z. B. in dem bei der Elektrodenherstellung bekannten »baking«-Prozeß, gelingt jedoch nicht, weil die Probekörper dabei von selbst wieder zerfallen.The invention is based, inter alia, on the object of providing a shaped body and a method for forming this shaped body, for the production of which natural pyrobitumen is preferably used, which is currently due to its special properties, such as, for. B. crumbling when heated, cannot be processed. In preliminary tests with natural pyrobitumen (impsonite), this material was first crushed and later formed from these particles without the addition of a special binder, but these only had a relatively low strength. However, the dimensional stability increased with the pressing temperature, and a relatively favorable pressing temperature is 350.degree. A subsequent increase in the temperature does not in all cases lead to a noticeable increase in the strength of the molded body. At very high pressures and at the same time high temperatures, however, test specimen strengths could be achieved which are sufficient for practical use. Calcination of such specimens, e.g. B. in the "baking" process known in the manufacture of electrodes, but does not succeed because the specimens disintegrate again by themselves.

Zur Vornahme der eigentlichen Versuche wurden nun Gemische der Naturpyrobitumenteilchen mit normalem Bitumen als zusätzliches Bindemittel von einer Penetration von 80 hergestellt, wobei die einzelnen Naturpyrobitumenteilchen mit einer dünnen Bitumenschicht überzogen wurden. Bei diesen Versuchen wurden etwa i bis 5 Gewichtsprozent Bitumen 80 zugegeben. Die Verpressung erfolgte so, daß sich ein poröser, geformter Körper ergab, dessen Porensystem. im wesentlichen zusammenhängend war und außerdem mit der Außenluft in Verbindung stand.To carry out the actual tests, mixtures of the natural pyrobitum particles with normal bitumen as an additional binding agent with a penetration of 80 were produced, the individual natural pyrobitum particles being coated with a thin layer of bitumen. In these tests, about 1 to 5 percent by weight of bitumen 80 was added. The compression was carried out in such a way that a porous, shaped body resulted, its pore system. was essentially coherent and also in communication with the outside air.

Um einen solchen Formkörper zur brauchbaren metallurgischen Elektrode, z. B. für Aluminium-Elektrolyseöfen, zu gestalten, muß unter anderem dreierlei erreicht werden; erstens müssen flüchtige Bestandteile soweit wie möglich entfernt werden, zweitens muß das als Bindemittel benutzte Bitumen in eine hitzebeständige Form, d. h. zur Unschmelzbarkeit umgewandelt werden, und drittens muß der elektrische Widerstand durch geeignete thermische Behandlung so eingestellt werden, daß er den Erfordernissen entspricht. Das wurde dadurch erzielt, daß der geformte Körper anschließend bei erhöhter Temperatur von ungefähr 170 bis 300'C unter Sauerstoffeinwirkung so lange behandelt wurde, bis das Bitumen 80 zum großen Teil oder praktisch ganz in unschmelzbares und unlösliches Pyrobitumen umgewandelt war und bis außerdem die geringen Restbestandteile an flüchtigen, in den verwendeten Naturpyrobitumenteilchen vorhandenen Stoffen ebenfalls umgewandelt bzw. ausgetrieben waren. Die Einstellung des elektrischen Widerstandes ist im Anschluß daran dadurch möglich, daß der bereits umgewandelte Formkörper noch kurzzeitig auf eine Temperatur von etwa 500'C oder darüber gebracht wird. Nunmehr hat der Formkörper die erforderliche Festigkeit und sonstigen Eigenschaften und kann entsprechend verwendet werden.In order to make such a shaped body a usable metallurgical electrode, e.g. B. for aluminum electrolysis furnaces, three things must be achieved, among other things; Firstly, volatile constituents must be removed as far as possible; secondly, the bitumen used as a binder must be in a heat-resistant form, i.e. H. be converted to infusibility, and thirdly, the electrical resistance must be adjusted by suitable thermal treatment so that it meets the requirements. This was achieved in that the shaped body was then treated at an elevated temperature of about 170 to 300 ° C under the action of oxygen until the bitumen 80 was largely or practically completely converted into infusible and insoluble pyrobitumen and also until the small residual components volatile substances present in the natural pyrobitum particles used were also converted or expelled. The electrical resistance can then be adjusted by briefly bringing the molded body, which has already been converted, to a temperature of about 500 ° C. or above. The shaped body now has the required strength and other properties and can be used accordingly.

Ein auf diese Weise hergestellter Formkörper besteht nun zum weitaus größten Teil aus natürlichem Pyrobitumen, dessen Teilchen durch ein gleichfalls in Pyrobitumen verwandeltes, ursprünglich schmelzbares Bitumen gebunden sind. Derartige Formkörper können unter anderem auch als Brennbriketts für Kohlenfeuerung verwendet werden.A molded body produced in this way now exists to a large extent mostly made of natural pyrobitumen, the particles of which are also made by a originally fusible bitumen transformed into pyrobitumen are bound. Such Shaped bodies can, among other things, also be used as fuel briquettes for coal firing will.

Die vorbeschriebene Umwandlung des gepreßten Formkörpers zur brauchbaren Elektrode war bei verschiedenen Pyrobitumensorten langwierig und nur bei Temperaturen unter etwa 220'C möglich, denn bei den durchgeführten Studien hat sich ergeben, daß bei Pyrobitumen, wie z. B. Impsonit, entgegen den Angaben in der Literatur bei höherer Temperatur ölige Dämpfe auftreten, die sich als dünnflüssiges gelbliches Öl kondensieren. Hierbei Wurde auch eine starke Selbsterhitzung beobachtet und festgestellt, daß die Probekörper zum Zerfallen neigen, wenn sich ihre Temperatur während der Behandlungszeit wesentlich über 200'C erhöht.The above-described conversion of the pressed molded body to the usable electrode was lengthy with various types of pyrobitum and only possible at temperatures below about 220'C , because the studies carried out have shown that pyrobitumen, such as. B. Impsonite, contrary to the information in the literature, oily vapors occur at higher temperatures, which condense as a thin, yellowish oil. Strong self-heating was also observed and it was found that the test specimens tend to disintegrate if their temperature increases significantly above 200.degree . C. during the treatment time.

Zur Beschleunigung und Vereinfachung dieses Vorgangs und auch zur Vermeidung von unkontrollierter Sell#sterhitzung hat es sieh bei verschiedenen Pyrobiturnensorten als vorteilhaft erwiesen, wenn die Naturpyrobitumenteilchen voi der Vermischung mit Biturnen als Biadeinittel und vor der Verpressun- für sich allein schon vorbehandelt werden, um ihre Restbestandtelle an flüchti-en bzw. löslichen bituminösen Stoffen zu entfernen bzw. zum -feil auch in unlösliches und unschnielzbares Pyrobitumen. uilizuwandeln. Zu diesern Zweck werden der Erfiaduag die Naturpyrobitumenteilchen vorher erwärmt, und zwar vorzugsweIse auf eiae Teniperatur zwischen 170 und 300"C, Hierbei muß beachtet werden, daß die Erwärmunul, durch Selbsterhitzung nicht so wcit ansteigt, daß eine Selbstc#-#tzUi.idiiii- eintritt, ii.;,.d - gebenenfalls z# gee ist es vorteilhaft oder auch erforderlich, für Clie notwendige Kühlung z#i sorgen undioder den Saaerstofffzutritt zu vern-#nidern, beispielsweise den Sauerstoffuelialt der um2ebenden. Luft herabzusetzen.To accelerate and simplify this process and also to avoid uncontrolled sales heating, it has proven to be advantageous in the case of various types of pyrobitur if the natural pyrobitum particles are pretreated by themselves before being mixed with biturns as a biadein and before pressing to remove their remaining stock to remove volatile or soluble bituminous substances or partly also in insoluble and insoluble bituminous pyrobitumen. uilizuwandeln. For this purpose, the natural pyrobitum particles are heated beforehand, preferably to a temperature between 170 and 300 ° C. It must be ensured that the heating level, due to self-heating, does not increase so much that self-c # - # tzUi.idiiii- occurs, ii.;,. d - if necessary, it is advantageous or also necessary to provide for the necessary cooling and / or to reduce the admission of oxygen, for example to reduce the oxygen level in the surrounding air.

Die Dauer dicher Wärmebehandlung liäi3-t in hohem Maße von deni betreffenden Natuipyrobittlinen ab und kann nur im Einzelfall nach den Eigenschaften des Rohinaterlais fest- Jegt werden. Grundsätzlich ailt aber, daß die Vorbehandlung uni so schneller C LI geht, je höher die Temperatur gewählt wird. Sellbstentzündun- muß aber vermieden werden. In manchen Fällen hat eine 5stündi-e Wärinebehandliana ausgereicht, doch dürfte für bestliiii-r.te Sortca diese Zeit entsprechend zu er-iöl-,eii sein, wobei Air -"ollständigen UmN#aiidluil#, od2r iialiez#i,#,-olistäiid-1,-eit Umwandlung eine Umwandltiii,'#;zeit bis zu 20 Stunden erforderlich sein kann.The duration of the heat treatment depends to a large extent on the nature of the pyrobittline involved and can only be determined in individual cases according to the properties of the raw material. Basically Ailt but that the pretreatment uni faster C LI goes, the higher the temperature is chosen. But spontaneous inflammation must be avoided. In some cases a 5 hour heat treatment was enough, but for best Sortca this time should be accordingly olistäiid-1, -eit conversion a conversion time up to 20 hours may be required.

Wenn die Naturpyrobitunienteilchen nach dem vorstehend beschriebenen Verfa-Aren -,-orbel-iiiieteit worden sind, können sie a"-cl'-, als Zusc-hlagstofie für die Herstellung von Elektrodenkörpern. nacli dert bisher bekannten Verfahren -,verden, z. B. für Elektroden, die mit Pech a#s Bindemittel lieraestellt werden und die zur Kalzi#iiertiiic dem Prozeß unterzo2en werden müssen, oder auch zür Herstellun- voll Eiektrodeninasse für sogenannte Söderberg-Flektroden-If the natural pyrobitunia particles have been made according to the above-described process, they can be used as additives for the production of electrode bodies, using previously known processes, e.g. for electrodes which are coated with pitch as a binding agent and which have to be subjected to the process for calcination, or for the manufacture of full electrode assemblies for so-called Söderberg-Flektroden-

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Verfahron zur Heistellung poröser, aus -['vlasseteilchen gebildeter Kohle-Fornikörper, d a d u r c h - e k e n ii z e i c li ii e t , daß die Masseteilchen, die mindestens zum Teil Naturpyrobitumenteilchen sind, mit einer kleinen Menge Asphaltbitumen als zusätzliches Bindemittel in der Größenordnung von 3 bis 10 Gewichtsprozent gemischt bzw. überzogen werden, daß die Mischung zu einem Formkörper mit einem zusammenhängenden, von außen her zugänglichen Porensystem von ungefähr 5 bis 20 Volumprozent des Körpers verformt wird und daß der geformte Körper bei erhöhter Temperatur von ungefähr 170 bis 300'C unter Sauerstoffeinwirkung so lange behandelt wird, bis das Bindemittelbitumen zum 'großen Teil oder -anz in unschmelzbares oder unlösliches Pyrobitumen umgewandelt ist und bis vorzugsweise die in den. Naturpyrobitumenteilchen zunächst vorhandenen Restbestandteile an Flüchti-em ausgetrieben bzw. zum Teil auch um-ewandelt sind, wobei die obere Temperaturgrenze so zu wählen ist, daß Selbstentzündung nicht eintritt, und - e,c - benenfalls diese Grenze auf 220'C zu ermäßigen ist. 1. A Verfahron to Heistellung porous from - [ 'vlasseteilchen formed coal Fornikörper, d a d u rch - e k en ii z eic li ii et that the mass particles that are at least partly Naturpyrobitumenteilchen, with a small amount Asphalt Bitumen be mixed or coated as an additional binder in the order of 3 to 10 percent by weight, that the mixture is deformed into a shaped body with a coherent, externally accessible pore system of approximately 5 to 20 percent by volume of the body and that the shaped body is at elevated temperature is treated from about 170 to 300'C under the action of oxygen until the binder bitumen is largely or entirely converted into infusible or insoluble pyrobitumen and preferably up to the. Natural pyrobitum particles initially present residual constituents of refugees are expelled or partly also converted, the upper temperature limit being chosen so that spontaneous ignition does not occur, and - e, c - this limit is to be reduced to 220 ° C if necessary. 2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur mindestens teilweisen Karbonisierung oder Verkokung des Pyrobitumens bzw. zur Herstellung des gewünschten elektrischen Widerstandes der Formkörper auf eine Temperatur von Uber 300 bis beispielsweise 500-'C, im wesentlichen unter weit- liendem Satierstol.Tab-.e schluß, erwärmt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch izei--nzeielinet, daß die Naturpyrobit-ameiiteilcheii vor dem Vermischen mit dem zusätzlichen Bindemittelbituii-ieii durch Erwärmen, vorzugsweise unter Sauerstolleiawirkung, zur Austreibl-iii- bzw. Umwandluna voll noch flüchtigen und löslichen bitumhiösen Restbesiandteileii in unlösliches und unhehmelzbares Pyrobitumen umgewandeit werden. 4. Veriahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturpyrobitumenteilchen unter re-uliertern, Sauerstoffzutritt auf ungefähr 170 bis 300 -'C erwärmt werden, ohne daß Selbstentiündung auftritt. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturpyrobitumente'Ichen. vor dem Vermischen mit Bindemittelbitumen. mindestens zum Teil von ihrer Asche durch an sich bekannte Verfahren, beispielsweise Flotatioa, befreit werden. 6. Verlahren zur Erzeu-un- von Elektrodenvorniaterial, beispielsweise in Form von Zuschlag stoffen bei der Herstellung von Elektroden nach dein »bak-ine,«- oder Söderber-Verfahrea, dadurch gekennzeichnet, daß Naturpyrobitumenteilclieii vorzuasweise unter dosierter Sauerstoffeinwirkuii- zur Austreibung bzw. zur Umwandlung von noch flüchtigen und löslichen bituminösen Restbestandteilen in unlösliches und unschmelzbares Pyrobitumen durch Erwärmung auf 170 bis 30WC behandelt werden.2. The method according to claim 2, characterized in that for at least partial carbonization or coking of the pyrobitumen or for the production of the desired electrical resistance of the molded body to a temperature of over 300 to, for example, 500-'C, substantially below wide-liendem Satierstol. Tab-.e close, is heated. 3. The method according to claim 2 or 3, characterized izei - nzeielinet that the natural pyrobit-ameiiteilcheii before mixing with the additional binderbituii-ieii by heating, preferably under the effect of oxygen, for Ausreibl-iii- or Umluna fully volatile and soluble bituminous Remainder parts are converted into insoluble and ineligible pyrobitumen. 4. Veriahren according to claim 4, characterized in that the natural pyrobitum particles are heated under re-uliertern, oxygen access to about 170 to 300 -'C without self-ignition occurring. 5. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the Naturpyrobitumente'Ichen. before mixing with binder bitumen. are at least partially freed from their ashes by methods known per se, for example flotation. 6. Process for the production of electrode material, for example in the form of aggregates in the production of electrodes according to the "bak-ine," or Söderber process, characterized in that natural pyrobitument parts are vorzuasweise under metered oxygen influence for expulsion or to convert still volatile and soluble bituminous residues into insoluble and infusible pyrobitumen by heating to 170 to 30WC.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1286951B (en) * 1964-08-14 1969-01-09 Union Carbide Corp Process for the production of moldings from graphite with isotropic thermal expansion

Cited By (1)

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DE1286951B (en) * 1964-08-14 1969-01-09 Union Carbide Corp Process for the production of moldings from graphite with isotropic thermal expansion

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