155954. lajstromszámú szabadalom • Eljárás grafit, vagy szénalapanyagú testek szilárdságának és villamos vezetőképességének növelésére és/vagy ilyen testek egymáshoz, kerámiai testekhez, vagy fémekhez való ragasztására

155954 sok esetben azok mechanikai roncsolódása következik be. Ez a jelenség lép fel pl. az alumínium elektrolizáló celláknál a katódsíneknek a katódszén hornyaiba történő beágyazásánál. A grafit, vagy szénáiapanyagú béléseket csak a legritkább esetben lehetséges monolit darabból kiképezni a nagy móretek és a bonyolult alak folytán. Ezért a béléseket több kisebb építőelemiből rakják össze. Egyes esetekben — pl. .alumíniumelektrolizálóioellák katódkiképzésénél — a katódszenek sajtolással történő gyártásitechnológiájából adódó .anizotrópia miatt is célszerűbb a bélést több kisebb keresztmetszetű szén, vagy grafit idomtestből kiképezni. Csak ily módon biztosítható, hogy az áramvezető katódbélésben, üzemeltetés folyamán az áram iránya megegyezzék a széntömb sajtolási irányával. A grafit, vagy szénidomtestek szilárdsága, fajlagos villamosellemállása, és réteges elválásra való hajlamossága ugyanis a sajtolás irányában lényegesen kedvezőbb, mint arra merőlegesen. A bélést több építőelemből úgy célszerű kiképezni, hogy az egyes építőelemek miinél szorosabban tapadjanak egymáshoz. Kívánatos, hogy az egymással való érintkezzési felület mentén ne következzék be a bélés vegyi korróziója, ne képződjék itt fuga. További kikötés, hogy az érintkezési felületek átmeneti villamosellenállása minél kisebb legyen. A grafit és szén alapanyagú idomtestek tulajdonságainak javítására ismeretesek olyan eljárások, miszerint a formázott és kiégetett idbmtesteket különböző impregnálószerekkel átitatják, és ezután azokat újra égetik. Impregnálószerként általában szurkot alkalmaznak. A szurok hátránya, hogy igen hosszú az impregnálási idő, vagy igen nagy az impregnálási hőmérséklet. A szurok ugyanis nem nedvesíti kellően a grafit és szénanyagökat. Hátránya az is, hogy impregnálás előtt az idomokat elő kell melegíteni. Ujabban pl.: az I.ílö9.i208 sz. francia szabadalom szerint a szurokhoz impregnálószerként 15—50% fiurfurolt is kevernek. Ismeretes továbbá az is, hogy a 928.532 sz. anigol szabadalom furfurilalkohol és 2% foszforsav keveréket javasol impregnálószerként a grafitok tömörítésére. E szabadalmakban javasolt eljárások egyrészt túlzottan költségesek, mert az impregnálószer kedvezőtlen tulajdonsága több műveleti fázist igényel, másrészt ugyancsak az impiregnálószer kedvezőtlen tulajdonsága miatt nem növekszik lényegesen a szén és grafitanyagok szilárdsága és villamosvezetőképessége, mert a kicsiny pórusokat az alkalmazott impregnálószerek nem töltik ki. További hátrány, hogy az impregnálás utáni potomerizációs hőkezelés csak egy nagyon szigorú hőfok időprogram szerint hajtható végre, ami költséges berendezéseket igényel és az idomok keresztmetszetében sem egyenletes a tömörödés, illetve a tulajdonságok javulása, az egyenlőtlen polimerizáció következtében. A felsorolt hátrányok következtében az ismert impregnálószerek alkalmazásával a grafit, vagy széntömbök szilárdsága, villaimosvezetőképessége és tömörsége csak kis mértékben növelhető, mi mellett az impregnálási valamint az azt követő égetési költségek igen jelentősek. 5 Ugyancsak többféle ragasztószer ismeretes, melyeket ez idő szerint grafit, vagy szénalapanyagú idomtesteknek egymáshoz való ragasztására alkalmaznak. Gyakran oly módon kötik össze az idbmtesteket, hogy közöttük 10—50 mm 10 fugát hagynak, amelyet szurok vagy kátrány kötőanyagból és koksz- vagy grafitszemcsékből összeállított masszával döngölnek ki. Ez utóbbi eljárásnak az a hátránya, hogy a diöngölőmassza kötőanyaga nem nedvesíti kel-15 lően a szénidbmtesteket, ennek folytán szilárd kötés nem jöhet létre. Általában döngölés alkalmával mind az összekötendő testeket, mind pedig a dön-gölőmasszát 100M200 C°-ra fel kell melegíteni. Ez többletmunkát és költséges be-20 rendezéseket igényel, ezenkívül a meleg. állapotban levő döngölőmunka elvégzése igen ártalmas az emberi szervezetre, a képződött kátránygőzök miatt. Továbbá a dönigölőmasszából készült koksz laza szerkezetű, porózus, kis szilárd-25 ságú, rossz villamosvezető, ezért még kedvező tulajdonságú grafit, vagy szén idoimtestek beépítése esetén is kedvezőtlen lesz a bélés tulajdonsága a fellépő igénybevételekkel szemben. A fugákban levő kedvezőtlen minőségű anyag £0 ugyanis megbontja a bélés homogenitását. Ennek következtében a fugák mentén a bélés hamar tönkremegy, a berendezésekben rendszerint jelenlevő folyadék, illetve olvadék a fugákba behatol, kémiailag elszennyeződhet, és ennek 35 következtében a berendezés élettartalma nagymértékben lecsökken. Döngölőmasszával való kötés esetén a fugáikba bedöngölt massza csak nagy hőmérsékleten, kb. '500 C° felett kokszosodik, e hőmérséklet alatt plasztikus. Emiatt 40 olyan esetekben, amikor pl. a grafit- vagy szénbélés üregeiben a hő hatására sokkal nagyobb mértékben táguló fémes áramvezető van beágyazva, az üreg falai a hőmérséklet növelésekor letörhetnek, miután a plasztikus döngölő-45 massza reakdóereőt nem képez. Ez a jelenség lép fel pl. alumíniumelektrolizálóeellák katódkiképzésénél. Az ismert grafit, vagy szémdomtestek ragasztására alkalmazott ragasztószerek hátrányai a 50 következők: nagy hőmérsékleten a kötési szilárdság kicsi, ezenkívül a ragasztószerek általában vízüveget, vagy egyéb olyan komponenst is tartalmaznak, amelyek a bélésben szennyezőként hatnak, vagy csökkentik az összeragasztott 55 felület fajlagos villamosvezetőképességét. Jelen találmány célja az ismert impregnáló és ragasztó* anyagok hátrányainak kiküszöbölésén kívül az, hogy a szén alapanyagú idomtestek mechanikai szilárdságát, villamosvezető-60 képességét növelje és tömörségét fokozza, továbbá az eljárások költségeit csökkentse. A kitűzött célt a találmány szerinti impregnáló és/ vagy ragasztóanyaggal érjük el. A találmányt az jellemzi, hogy az impregnálási furánvázú 65 vegyület, előnyösen furfurol vagy furfurilalko^ 2