149477. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy kötőképességű kötőanyag gyártására önsülő szénelektródák részére
Megjelent: 1962. április 30. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.477. SZÄM 21. h. 20—25. OSZTÁLY - AA-425. ALAPSZÁM Eljárás nagy kötőképességű kötőanyag gyártására önsülő szénelektródák részére Feltalálók: Abaffy Károly oki. vegyész, Várpalota, Horváth Béláné oki. vegyésztechnikus, Inota A bejelentés napja: 1959. október 29. önsülő szén elektródák elektródamasszájával kapcsolatban követelmény, hogy a benne levő kötőanyagból a kiégés során megfelelő mennyiségben — például alumínium elektrolízis esetén 52% — keletkezzen kötőkoksz,- másrészt (hogy az elektróda tetején a massza kötőanyag ne váljon el a koksztól. Fenti követelmények kielégítése céljából egyesek a kötőanyag előzetes kezelésével érik el a keletkező kötőkoksz mennyiségének a kívánt értékre való növelését (pl. desztilláció, frakcionált extrakció). Ezen eljárások következtében azonban a kötőanyag képlékenységi tulajdonságai romlanak és emiatt a masszakeverés idejét és hőfokát emelni kell, Éppen ezen hátrány miatt ezt az eljárást csak kevesen használják. A találmányként javasolt eljárás lényege a következő: a kötőanyagból keletkező kötőkoksz mennyiségének növelését kénes kezelés hatására lejátszódó kémiai kondenzációval, ill. polimerizációval hajtjuk végre. Ha a kötőanyaghoz kenet adagolunk és azt legalább két órán keresztül 200 C°-on tartjuk, kénhidrogén kilépése mellett a kötőanyag molekulái között kondenzáció, illetve polimerizáció játszódik le. Ezzel párhuzamosan növekszik a kötőanyag átlagos mólsúlya és így a keletkező kötőkoksz mennyisége is. A kondenzációhoz szükséges kenet a masszakeverés utolsó fázisában adagoljuk be. Mivel a masszakeverés jóval 200 C° alatt történik (általában max. 140 C°-on) a kondenzáció itt nem játszódik le, minthogy ennek a reakciónak küszöbhőmérséklete 180—200 C°. -Ennek következtében az említett kondenzációs ül. polimerizációs reakciók, azaz ezeknek hatására a kötőanyag megsűrűsödése a felhasználás során jön létre, mivel itt kerül a reakcióhoz szükséges hőmérsékletre. Ilyenformán a reakció lejátszódása után létrejövő sűrűsödés nem nehezíti meg a masszakeverést. Ha a szurok magasabb lágyuláspontja a masszakeverésnél nem okoz nehézséget, úgy a kenés kezelés végrehajtható tisztán kötőanyaggal. Mint már fentebb említettük, a kötőanyagból keletkező kötőkoksz mennyiségét 50—52%-ra kell beállítani. Az ehhez szükséges kénmennyiséget különböző minőségű kötőanyagoknál külön-külön kell meghatározni laboratóriumban. A meghatározás menete a következő: 3X1 kg kötőanyagot olvasztunk meg 300 C°-on, adagolunk az 1.-be 1%; a 2.-be 3%; a 3.-ba 6% kenet. 8 óráig tartjuk ezen a hőmérsékleten és utána kokszolási próbát csinálunk (Muck—Brockmann szerint). Az eredményeket diagramon ábrázoljuk (kén koncentráció szemben a kokszmaradékkal). A kapott görbéről leolvasható a szükséges kéntartalom. A fentiek szerint meghatározott kénmennyiséget többféleképpen juttathatjuk a masszába: 1. Masszakeverés utolsó fázisában. 2. Elektróda tetején, masszaadagolás alkalmával. 3. Közvetlen a kötőanyagba való bekeveréssel. A számított kénből le kell vonni a koksz eredeti kéntartalmát, mert az is részt vesz a reakcióban. Eljárásunk lehetővé teszi az eddig erre a célra nem használt magas kéntartalmú kokszok felhasználását elektrödamassza gyártásához. Ebben az esetben a felhasznált kötőanyag eredeti kokszmaradékának természetesen alacsonynak kell lenni. Az ilyen magas kéntartalmú kokszot olyan arányban kell keverni kénmentes koksszal, hogy a keverék kéntartalma ne legyen magasabb a laboratóriumi vizsgálatok során megállapított, a kondenzációhoz szükséges mennyiségnél. A fent leírtak jobb megvilágítása céljából közlünk egy számszerű példát. Kiindulási anyagok: koksz 0,1% kéntartalommal, szurok 0,0 kéntartalommal, 30% kokszmaradék. Laboratóriumi vizsgálat, illetve annak eredményei:
