DE868292C

DE868292C - Verfahren zur Herstellung von Kohlenelektroden

Info

Publication number: DE868292C
Application number: DEB6431D
Authority: DE
Inventors: Theodor Wilhelm Dr Pfirrmann; Mathias Dr Pier
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1943-04-01
Filing date: 1943-04-01
Publication date: 1953-02-23

Description

Verfahren zur Herstellung von Kohlenelektroden Kohlenelektroden, wie sie hauptsächlich in der chemischen Industrie Verwendung finden, insbesondere solche, die erst in denn Ofen gebrannt `verden, während sie in, ihm verwendet werden, stellt man im allgemeinen aus einem. Gemisch von feinverteiltem, möglichst aschefreiem Elektrodenkoks mit geeigneten Bindemitteln her. Als Bindemittel kommt bisher hauptsächlich Pech. oder Teer in Betracht. Diese Bindemittel sind an sich geeignet, weil sie verhältnismäßig. wenig Asche enthalten, indessen stehen. sie nicht in genügender Menge zur Verfügung, weil sie für andere Zwecke, beispielsweise zur Herstellung von Kohlebriketts oder von Trebstoffien durch Druckhydrierung verwendet werden. Vielfach läßt auch ihre Bindefähigkeit zu wünschen übrig.
Es wurde nun gefunden, daß man als Bindemittel zur Herstellung von Kohlenelektroden mit großem Vorteil solche Bitumina verwendet, die aus festen kohlenstoffhaltigen Stoffen., wie Kohlen, Torf, Holz u. dgl., durch Behandlung bei erhöhter Temperatur und unter Druck mit im Vergleich zur Aufnahmefähigkeit der Stoffe unzureichenden Mengen Wasserstoff erhalten sind. Die Herstellung dieser Bitumina ist beispielsweise in der österreichischen Patentschrift 152 829 eingehend beschrieben: Hiernach werden Steinkohle, Braunkohle, Holz oder Torf in feingemahlener Form mit einem Lösungsmittel aromatischer oder naphthenischer Art, z. B. einer Teermittelölfraktion, angepastet, und zwar im Mengenverhältnis von etwa i bis 5 Teile Kohle auf 9 bis 5 Teile Ö1, sodann wird das Gemisch mit i bis 5 Gewichtsprozent Wasserstoff, auf Reinkohle bezogen, bei Temperaturen von etwa 380 bis q.25° und unter Drucken von etwa 100 bis 300 at so lange behandelt, bis etwa o, 5 bis 3 Gewichtsprozent Wasserstoff, bezogen auf Reinkohle, verbraucht sind. Das dickflüssige Reaktionsgemisch wird auf mechanischem Weg, insbesondere durch Filtration, bei erhöhter Temperatur von Feststoffen befreit. Aus- dem so erhalternen, praktisch aschefreien Produkt (es enthält weniger als o,i %- Asche) wird das Lösungsmittel äbdestilliert. Man erhält auf diese Weise aus dem Ausgangsstoff bis. zu etwa 9o % äschefreies Bitumen. Dieses, besitzt die Eigenschaften urigesättigter Verbindungen, .es nimmt z. $. leicht Sauerstoff auf und polymerisiert »in, der Wärme, wobei es unter Erhöhung des Erweichungspünktes wenigstens zum Teil in Benzin und Benzol unlöslich wird. Es. ist ahne weiteres als Bindemittel zur Herstellung von Kohlenelektroden ,geeignet. Es empfiehlt sich, in den meisten Fällen das Bitumen auf einen Frweichungßpunkt oberhalb 8o°, insbesondere zwischen xoo und 300°, einzustellen, falls es einen solchen. nicht schon besitzt. Dies geschieht entweder durch Destillation, gegebenenfalls unter Anwendung von Vakuum, oder durch Extraktion mit Lösungsmitteln, z. B. aliphatischem Benzin, oder anderen selektiven Lösungsmitteln, wie verflüssigtem Schwefeldioxyd, ferner durch polymerisierendes Erhitzen des Bitumens, zweckmäßig in; Gegenwart kondensierend wirkender Katalysatoren, wie z. B. von Metallh:alögeniden, Borfluorid u. dgl., bzw. unter Hindurchleiten von Luft. Die .gemäß der beiden. zuletzt erwähnten Maßnahmen erhaltenen Erzeugnisse können noch mit selektiven Lösungsmitteln, wie Benzin oder flüssige schweflige Säure, in höher- und niedrigermolekulare Bestandteile zerlegt werden. Man kann auch in der angegebenen Weise vorbehandelte Bitumina mit unbehandelten mischen. Die Einstellung auf den gewünschtem Erweichungspunkt läßt sich auch durch Zugabe ariderer hochschmelzender Bitumina erzielen: Als solche kommen; in erster Linie die bekannten Bindemittel, wie Teer und Pech, in Betracht. .
Zur Herstellung der Elektroden verwendet man im allgemeinen @io bis, 25 % des Bindemittels. Dieses wird mit dem feinverteilten aschearmen Elektrodenkoks bei erhöhter Temperatur innig vermengt, zu Formstücken gepreßt und erhitzt. Man kann. aber auch die Elektrodenmasse mit dem Bindemittel zusammen, ohne vorher zu einem Formkörper verpreßt zu werden, in einen Mantel an der Decke des Elelctrödenofens, einfüllen, wie dies bei der sog. Söderberg-Elektrode der Fall ist. Hierbei bildet sich die Elektrode fortlaufend aus der nachsinkenden Elektrodenmasse während des, Ofenbetriebes. Die Fähigkeit der Selbstpölymerisation des Bindemittels ohne .großen Verlust durch abdestillierende Teerdämpfe ist bei dieser Arbeits, weise vorn besonderem Vorteil.
Das neue Bindemittel hat gegenüber den sonst verwendeten, wie Pech oder Teer; den Vorteil einer besseren: Bindekraft, die dem etwas höheren, aber nicht zu hohen Wasserstoffgehalt und den höheren Gehalt an Benzin und Benzol unlöslichen Stoffern zuzuschreiben ist. Da das neue Bindemittel bei tieferen Temperaturen als Pech oder Teer erhalten wird, enthält es auch nur wenig von sehr feinverteilter Kohle, was ebenfalls der Bindefähigkeit zugute kommt. Der Schwefelgehalt bleibt selbst bei schwefelreichen Ausgangsstoffen unter 0,5 0/0. Außerdem ist das Bindemittel, wie bereits erwähnt, nahezu aschefrei und enthält je nach Ausgangsstoff o,i bis o,o2% Asche. Das Bindemittel hat dann eine besonders günstige Bindewirkung, wenn, bei der Herstellung nur wenig Wasserstoff, etwa 0,3 bis 45 0%, bezogen auf Reinkohle, verbraucht wird, da das Erzeugnis in diesem Fall besonders, große Mengen leicht polymerisierbarer Stoffe enthält.
Gemäß der beschriebenen Erfindung können die verschiedensten Kohlenelektroden hergestellt werden, beispielsweise Lichtbogenkohlen., Kohlebürsten, Schleifkontakte u. dgl.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Kohlenelektroden, insbesondere solchen, die erst in dem Ofen gebrannt werden, während sie in, ihm verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel, gegebenenfalls zusammen mit bisher üblichen Bindemitteln, wie Pech, solche Bitumina verwendet, die aus festen kohlenstoffhaltigen, Stoffen, wie Kohlen, Torf oder Holz, durch Behandeln bei erhöhter Temperatur und unter Druck mit, im Vergleich zur Aufnahmefähigkeit des kohlenstoffhaltigen Stoffes unzureichenden Mengen Wasserstoff erhalten sind.
2. Verfahren nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daS man das Bitumen vor der Verwendung als Bindemittel durch Destillation, Extraktion, Erhitzen in Gegenwart kondensierend wirkender Katalysatoren bzw. . unter Hindurchleiten von Luft oder durch Zugabe hochschmelzender Bitumina auf einen Erweichungspunkt oberhalb 8o°, insbesondere von 100 bis 300°, bringt.