CH270260A - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Kohle. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Kohle.

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CH270260A
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Description


  Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Kohle.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung eines geformten Pro  duktes aus bituminöser Kohle. Es ist bekannt,  eine grosse Zahl nützlicher Gegenstände durch  Verformung von Kunstharzen oder plastischen  Stoffen herzustellen. Solche Artikel können  in einfachen     Pressformen    oder in     Einspritz-          formen    hergestellt werden, und es ist bekannt,  dass solche Produkte haltbar, hart und der  Korrosion nicht unterworfen sind. Das Ziel  der Erfindung besteht darin, ähnliche feste,  geformte Produkte aus Kohle herzustellen.  



  Wie bekannt, wird, wenn man bituminöse       Kohle,        die        13        bis        35        %        flüchtige        Stoffe,        be-          rechnet    auf die trockene,     aschefreie    Grundlage  enthält, von Raumtemperatur an aufwärts,  gleichförmig erhitzt, ein Temperaturbereich  erreicht, bei dem die Kohle weich wird. Es  ist dies der sogenannte  kritische Bereich ,  der für verschiedene     Kohlesorten    etwas vari  iert, aber stets im Bereich zwischen 300 bis  500  C liegt.

   Erhitzt man die Kohle auf noch  höhere Temperaturen, so wird sie wieder hart  und bildet ein verhältnismässig festes Material.  In oder oberhalb dem Temperaturbereich, in.  welchem die Kohle plastisch wird, erleidet sie  unter     Entweichung    flüchtiger Bestandteile  eine thermische Zersetzung. Bei der Mehrzahl  solcher     bituminöser    Kohlen kann die Entwick  lung dieser flüchtigen Stoffe derart rasch er  folgen, dass eine Blähung des Produktes und  demzufolge die beim Koks bekannte     Blasen-          struktur    eintritt. Diese Blähung wird nach  stehend als      Intumeszenz     bezeichnet.

   Bei den    üblichen     Verkohlungsprozessen,    wo die beiden:  Erscheinungen des     Erweichens    und Wieder  erhärtens und der thermischen Zersetzung  mit Schwellung und Bildung von Rissen  gleichzeitig auftreten, ist das entstehende Ma  terial von geringem oder gar keinem Wert.  für die Herstellung von Formkörpern mit be  stimmter Formgebung, und es ist nur eine  geringe Beeinflussung der physikalischen Ei  genschaften des Materials möglich.  



  Kohlen, welche die festesten Kokse bil  den, sind solche mit einem Anteil von 20 bis       301/o    flüchtigen Stoffen, was einem Kohlen  stoffgehalt von etwa 80 bis     901/o    entspricht.  (Diese beiden Werte sowie die     Blähungszahl     werden, wo sie in dieser Beschreibung er  wähnt sind, nach B. S.1016 bestimmt.) Solche  Kohlen blähen sich in der Regel bei Tempera  turen etwas oberhalb ihres     Erweichungspunk-          tes    stark auf, was zu übermässigen Drücken  in den Öfen, Retorten und dergleichen führen  kann, wobei die Gefahr einer Beschädigung  der Wände auftritt.

   Um diese Gefahr     zu     beheben, ist es allgemein üblich, solche Koh  len mit. einem Anteil an     inertem    Material, wie  schwach oder nicht     verkokende    Kohle oder       Kokslösche,    zu vermischen, oder die Kohle vor  der     Karbonisierung    einer     Voroxydation,    bei  verhältnismässig niedrigen Temperaturen, zu       unterwerfen.    Diese Vorgehensweisen setzten  den     Blähungsdruck    herab, doch weist der ent  stehende     Koks    immer noch eine typische bla  sige Struktur und unregelmässige     Rissbildun-          gen    auf.

        Mit andern Worten, der Koks hat, im Ge  gensatz zu den Produkten gemäss vorliegender       Erfindung,    eine von blossem Auge gut sicht  bare     Zellstruktur.     



  Es ist bei der Herstellung gewisser Artikel,  wie z. B. Briketts und Kohleelektroden, all  gemein üblich, dem gepulverten, kohlenstoff  haltigen Ausgangsmaterial ein Bindemittel zu  zusetzen, das     teeriger,    stärkeartiger oder kleb  riger Beschaffenheit ist oder auch Melasse  sein kann. (Solche Stoffe werden allgemein  als Bindemittel bezeichnet.)  Im Schweiz.

   Patent Nr. 264610 ist nun vor  geschlagen worden, bei der Herstellung von  festen, geformten Produkten aus bituminöser  Kohle     ohne    Anwendung von Bindemitteln  eine Kohle mit guten     agglutinierenden    Eigen  schaften und eine kleine Menge eines festen,  das Aufblähen der Kohle beim Erhitzen ver  hindernden Mittels, das bei der     Brenntem-          peratur    nicht schmilzt und keine chemische       Einwirkung    ausübt, wie Pechkoks, nicht     bak-          kende    Kohle oder Graphit, oder feste, pul  verige,     nicht    kohlenstoffhaltige Produkte, wie       Kieselsäureanhydrid,

      Silikate oder Silizium  oder tonartige Materialien, in fein zerkleiner  tem Zustand miteinander zu vermischen, die       Mischung        in    die Form des     gewünschten    End  produktes überzuführen und den     Formling     unter     nichtoxydierenden    Bedingungen bei  Temperaturen oberhalb 550 C zu brennen.  Die verwendeten Mittel werden zufolge ihrer  Eigenschaft, bei Anwendung im richtigen Ver  hältnis und unter andern geeigneten Bedin  gungen, die Neigung     zum    Aufblähen zu ver  hindern, ohne die Backfähigkeit der Kohle  ernstlich herabzusetzen, als     blähungsverhin-          dernde    Mittel bezeichnet.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft nun  eine andere Methode zur Verhinderung des  bei der Herstellung von geformten Produkten,  gefürchteten     Aufblähens,    das beim Verkoken  bituminöser Kohle üblicherweise mit der  Bildung von Verzerrungen und Rissen ver  bunden ist.  



  Gegenstand des vorliegenden Patentes ist  ein Verfahren zur Herstellung eines geform  ten     Produktes        aufs        bltiaminöser    Kohle ohne    Anwendung von Bindemitteln, wobei das Pro  dukt keine von blossem Auge sichtbare     Zell-          struktur    oder Risse aufweist, dadurch gekenn  zeichnet, dass man fein zerkleinerte, in die  Form des     gewünschten    Endproduktes     ge-          brachte        bituminöse        Kohle,

          die        13        bis        30%     flüchtige Anteile, bezogen auf das trockene,       aschefreie    Ausgangsmaterial, enthält, in Ge  genwart eines chemischen, das Aufblähen der  Kohle verhindernden Mittels, das entweder  ein flüchtiges Hydrid oder eine Substanz ist,  die bei der Brenntemperatur mit den aus der  Kohle entwickelten wasserstoffhaltigen Sub  stanzen flüchtige Hydride bildet, in einer  nichtoxydierenden Atmosphäre auf minde  stens 550  C erhitzt, wobei die Geschwindig  keit des Temperaturanstieges zwischen 200  und     500     C so gewählt wird, dass er 1 bis       10     C pro Minute beträgt.  



  Es ist so möglich, ein     Produkt    zu erhal  ten, das gegen kochendes     Toluol    und Anilin  beständig ist, eine Reissfestigkeit von über  210     kg/cm2    und ein Bruchmodul von über  350     kg/cm2    sowie eine     Porosität,        bestimmt    mit  tels     Methylalkohol,    von nicht über     15(1/o    und  gute elektrische Leitfähigkeit aufweist und  in nichtoxydierender Atmosphäre bei Tem  peraturen bis zu 2000  C beständig ist.  



  Die Bestimmung der     Porosität    des Pro  duktes mittels     Methvlalkohol    wird wie folgt  durchgeführt  Aus dem zu prüfenden Material werden  drei Stücke von je 1     ein:'    ausgeschnitten und  mindestens 6 Stunden auf 110  C erhitzt, ab  kühlen gelassen und jedes Stück für sich ge  wogen. Man erhält so das Gewicht     G1    in  Gramm.  



  Die Stücke werden nun in einem Reagenz  rohr evakuiert     und    hernach unter Vakuum  Methylalkohol zufliessen gelassen. Die Proben  werden 6     Stunden    im Alkohol gelassen und  hernach der Alkohol bei     gewöhnlichem    Druck  zum Kochen gebracht und     abgekühlt.    Die  Probestücke werden nun aus dem Alkohol  herausgenommen, sorgfältig mit Watte abge  tupft, bis sie eine matte     Oberfläche        aufweisen,     rasch in ein     Wägefläschchen    gebracht und ge-      wogen. Man erhält so das Gewicht     G.,    in  Gramm.  



  Das Mass für die     Porosität    ergibt sich aus  dem Mittel von drei Bestimmungen auf Grund  der Formel  
EMI0003.0003     
    wobei O das spezifische Gewicht des verwen  deten Methylalkohols bedeutet.  



  Als Mittel zur Verhinderung des     Aufblä-          hens    der Kohle beim Erhitzen kann man  ausser dem flüchtigen Hydrid eine feste, flüs  sige oder gasförmige Substanz, die während  des Brennens eine chemische Zersetzung be  wirkt und mit aus der Kohle entwickelten       Kohlenwasserstoffen    ein flüssiges Hydrid bil  det, verwenden.

   Diese Substanzen können,  wenn sie fest oder flüssig sind, mit der fein  zerkleinerten Kohle innig vermischt werden,  oder wenn es sich um Gase oder Dämpfe  handelt, die als solche vorhanden oder aber  durch Verdampfen von Flüssigkeiten oder  festen Stoffen entstanden sein können, wäh  rend des     Brennprozesses,    mindestens in dessen  kritischem Bereich, mit der Kohlensubstanz  in innigen und gleichmässigen Kontakt ge  bracht werden.  



  Die     Intumeszenz    der kohlenstoffhaltigen  Substanz ist eine Folge des gleichzeitigen Vor  handenseins von festen Stoffen, flüssigen und  gasförmigen Phasen, wobei die flüssige Phase  kontinuierlich ist und Gas entwickelt, das  unter gewissen     Viskositätsbedingungen    nicht  entweichen kann, ohne eine Blähung zu ver  ursachen. Das genannte chemische, die Blä  hung verhindernde Mittel kann solche Be  standteile der     Kohlesubstanz,    die sonst in der  flüssigen Phase auftreten würden, wenn die  Kohle weich wird, flüchtig machen.

   Es kann  auch selbst, bei verhältnismässig niedrigen  Temperaturen (sogar bevor die     Erweichungs-          temperatur    der Kohle oder das Anfangssta  dium der Erweichung erreicht ist) verdamp  fen und so im geformten Artikel in einer frü  hen Stufe seiner Wärmebehandlung eine er  höhte     Porosität    bewirken,    Im allgemeinen können die genannten  chemischen, die Blähung verhindernden Mittel  eine oder mehrere der nachfolgend aufgezähl  ten Wirkungen haben:  l..     Sie    können den kritischen Bereich der  Brenntemperatur erweitern, indem sie die       Kohlesubstanz    leichter     zersetzlich    machen;

    2. da die Zersetzung der flüssigen Sub  stanzen, die bei der     Carbonisierung    von Kohle  entstehen, von der Bildung fester Stoffe be  gleitet ist, können die chemischen Stoffe in  direkt den Anteil der festen Phase erhöhen;  3. das Entweichen von Gas kann durch  Verflüchtigung des chemischen Mittels selbst  oder durch Reaktion     zwischen    demselben und  dem Kohlenstoff     und/oder    Wasserstoff der       Kohlesubstanz    erleichtert werden, so dass der  geformte Artikel in der früheren Stufe seiner  Wärmebehandlung eine erhöhte     Porosität    auf  weist.

   Die chemischen,     blähungsv        erhindern-          den    Mittel können natürlich Elemente oder  Verbindungen sein, die selbst durch Hitze       zersetzbar    sind oder in der Hitze mit Kohlen  stoff und/oder Wasserstoff reagieren.  



  Man weiss, dass die     Substanz    der Kohle im  allgemeinen aus chemischen Verbindungen von  Kohlenstoff und Wasserstoff besteht, mit klei  nen Mengen Sauerstoff und Stickstoff, die  an Kohlenstoff gebunden sind.  



  Das chemische     blähungsverhindernde    Mit  tel kann z. B. ein Halogen oder ein Halogen  wasserstoff oder eine Halogenverbindung, die  unter den Brennbedingungen für den geform  ten Artikel Halogen oder     Halogenwasserstoff     entwickelt, sein. Diese Mittel werden nachste  hend als chemische Mittel vom Halogentypus  bezeichnet.  



  In Fällen, wo das erwähnte Mittel fest ist,  kann es mit der feinverteilten Kohle vor der  Verformung vermischt werden. Wenn es flüs  sig ist, kann man es mit der feinverteilten  Kohle vor der Verformung vermischen, oder  es kann auf den geformten Artikel, z. B.  durch Anspritzen, vor dem Brennen aufge  bracht werden, oder man kann die Flüssig  keit verdampfen und in die Brennatmosphäre  einführen. Wenn das Mittel ein Gas ist, kann  es in die Atmosphäre eingeführt werden, die      den geformten Gegenstand während des Bren  nens     iungibt.     



  Das     chemische    Mittel vom Halogentypus  kann in sehr     kleinen    Mengen verwendet wer  den. Es ist bekannt, dass die teerartigen  Stoffe, die während der thermischen     Zerset-          zung        (Carbonisierimg)    der Kohle entstehen  und als Schicht auf dem festen Rückstand  oder in den Zwischenräumen als Dämpfe vor  handen sind,     mindestens        zum    Teil umgesät  tigte, hochreaktionsfähige Verbindungen sind,  die     eine    wesentliche Rolle sowohl beim Zu  sammenbacken und Aufblähen, das beim Ver  koken der     Kohle    beobachtet wird, spielen.

    Man kann nun die Blähung verhindern, ohne  das Zusammenbacken     zu    beeinträchtigen oder  dieses sogar     zu    erhöhen, indem man auf diese       teerigen    Substanzen     chemische    Agenzien vom  Halogentypus einwirken lässt, wobei gefunden  wurde, dass solche Produkte am geeignetsten  sind,     die    während des Brennens als Halogen  (Cl,     Br,    J oder F) bzw.

   Halogenwasserstoff       (HC1,        HBr,    HJ oder HF) vorhanden sind  oder solche entwickeln.     Wenn    man     Halogen-          verbindungen    auswählt, sollte nicht ausser  acht gelassen werden, dass die zusätzlichen  Elemente, wenn sie in übermässigen Mengen  vorhanden sind, die     Kohlesubstanz    oxydieren  können oder     sonstwie    die Eigenschaften des  Gegenstandes (z. B. in bezog auf Festigkeit  oder     Verzerrung)    verschlechtern können.  



  Das chemische     blähungsverhindernde    Mit  tel kann auch ein Element aus der sechsten  Gruppe des periodischen Systems sein, das  heisst Schwefel, Selen oder     Tellur,    oder     Ver-          bindungen    dieser Elemente, die aus flüchtigen  Hydriden bestehen, oder in Gegenwart von  Wasserstoff oder     Kohlenwasserstoffen    bei  Temperaturen im     Brenntemperaturbereich     solche     bilden.        Natürlich    sind Sauerstoff und  die Metalle der sechsten Gruppe ausge  schlossen.  



  Bei der     Wahl    von Verbindungen des Schwe  fels, Selens oder     Tellurs    sollte man ebenfalls  die Möglichkeit berücksichtigen, dass die zu  sätzlichen,     eingeführten    Elemente, wenn sie       in    übermässigen Mengen zugegen     sind,    die       Kohlesubstanz        oxydieren    oder sonst die Ei-         genschaften    des Formkörpers angreifen kön  nen, z. B. bezüglich der Festigkeit oder Ver  zerrung.  



  Die Agenzien können also solche sein,  welche während des Brennprozesses als flüch  tige     Wasserstoffverbindungen    von Elementen  der sechsten Gruppe des periodischen<B>Sy-</B>  stems bestehen oder solche liefern, nämlich  Schwefelwasserstoff     (H.S),        Selenwasserstoff          (H,Se)    oder     Tellurwasserstoff        (H.Te).     



  Das chemische,     blähungsverhindernde    Mit  tel kann ferner ein Element der fünften  Gruppe des periodischen Systems oder eine  Verbindung eines solchen sein, die in Gegen  wart von Wasserstoff oder einem Kohlen  wasserstoff bei der Brenntemperatur ein     Hy-          drid    bildet. Die     Vanadinuntergruppe    der       fünften    Gruppe ist jedoch ausgeschlossen. Die  flüchtigen Hydride können z. B.

   Ammoniak       (NH3),        Phosphin    (PH,), Arsenwasserstoff  oder     Arsin        (AsH3),        Antimonwasserstoff    oder       Stibin        (SbH3)    und     Wismutwasserstoff        (BiH3)     sein.  



  Man kann also zweckmässig so verfahren,  dass man zur Herstellung geformter Produkte  aus bituminöser Kohle, ohne Zusatz- eines  Bindemittels  1. eine     bitiuninöse    Kohle wählt, die 13 bis       30        %        flüchtige        Anteile,        bezogen        auf        das        trok-          kene        aschefreie    Ausgangsmaterial, enthält,  2. ein festes oder flüssiges, die     Blähung     verhinderndes Mittel vom beschriebenen Typus  auswählt,  3.

   die Kohle und das genannte Mittel, so  fern es fest ist,     fein    zerkleinert oder dafür  Sorge trägt, dass sie fein zerkleinert vor  liegen,  4. die Kohle und das genannte Mittel  innig vermischt,  5. die Mischung in die gewünschte Form  bringt,  6. Mittel zur Verhinderung der Oxydation  des geformten Produktes während des Er  hitzens vorsieht und  7. das geformte Produkt bei einer Tem  peratur über 550 C,     vorzugsweise    oberhalb  <B>7001'</B> C brennt, wobei die Geschwindigkeit des  Temperaturanstieges zwischen 200     und    500  C      so gewählt wird, dass er     1.    bis 10 C pro Mi  nute beträgt.  



       Gemäss    einer     Ausführungsform    des Ver  fahrens, bei der das chemische     blähLtngsver-          hindernde    Mittel kein fester Stoff oder keine  Flüssigkeit ist, welche mit der feinverteilten  Kohle     misehbar    sind, also z. B. ein Dampf  oder Gas ist, kann die oben erwähnte Mi  schungsstufe 4 ausgelassen werden, und das  Mittel wird in diesem Falle als Gas oder  Dampf in die nichtoxydierende Atmosphäre  eingeführt, in welcher der geformte Artikel  gebrannt wird.  



  Im folgenden wird angegeben, wie die beim  Verfahren verwendeten Stoffe beispielsweise  beschaffen sind bzw. wie die verschiedenen  Massnahmen durchgeführt werden können.  



  <I>1. Kohle.</I> Die gewählte Kohle sollte eine  solche mit. der     Blähungszahl    2 bis 10 und vor  zugsweise 6 bis 10 sein. (Die     Blähungszahl     ist ein zuverlässigeres Mass für die klebenden  Eigenschaften als der sogenannte Klebewert.)  Eine derartige Kohle wird als Kohle mit guten  Klebeeigenschaften bezeichnet. In England  sind solche Kohlen z. B. aus den Minen in       Süd-Wales,        Durham    und     Kent    erhältlich.

   Die  für das erfindungsgemässe Verfahren am  besten geeigneten Kohlen sind bituminöse  Kohlen mit einem Gehalt an flüchtigen     Stof-          fen        zwischen        13        und        30%,        vorzugsweise        zwi-          schen        22        und        28%,        berechnet        auf        die        trok-          kene,        asehenfreie    Basis.

   Ihr Kohlenstoffgehalt  liegt zwischen 80 und     901/o,    vorzugsweise     zwi-          schen        85        und        89        %.     



  Bei der Wahl einer Kohle     mit    guten  Klebeeigenschaften muss darauf geachtet wer  den, zu was das Endprodukt verwendet wer  den soll. Wenn z. B. eine hohe elektrische  Leitfähigkeit.     erwünscht    ist, empfiehlt es sich,  eine Kohle zu wählen, die einen niedrigen       Aschegehalt    aufweist, oder wo Zähigkeit oder  Bruchfestigkeit wesentlich ist, eine solche mit  hoher     Blähungszahl.     



  <I>2. Chemisches,</I>     blähungsverhinderndes   <I>Mit-</I>  <I>;</I>     tel.    Wie oben gesagt, kann das     blähungsver-          hindernde    Mittel fest, flüssig oder gasförmig  sein. Bei festen Mitteln wird es in fein zer-         kleinertem    Zustand verwendet, und es ist  wichtig, dass es verdampft oder während des  Brennvorganges eine chemische Zersetzung be  wirkt. Wenn es flüssig ist, kann es mit der  Kohle vor der Verformung vermischt werden,  oder man kann es vor oder nach der Verfor  mung auf die Kohle aufsprühen oder ver  dampfen und in die Brennatmosphäre ein  führen.  



  Die Menge des verwendeten chemischen       blähungsverhindernden    Mittels ist sehr     ge-          ring.        Sie        kann        zwischen    1     bis        5%        des        Gewich-          tes    der Kohle betragen. Die optimale Menge  kann leicht durch einen einfachen     Vorversuch     ermittelt werden.  



  <I>3.</I>     Zerkleinerungsgrad.    Die ausgewählte  Kohle und der     Zusatzstoff    (sofern er fest ist)  können getrennt oder zusammen in einer ge  eigneten Vorrichtung vermahlen werden, der  art, dass über 95     Gew.O/o    der Teilchen durch  ein Sieb mit. 6240 Maschen pro Quadratzenti  meter hindurchgehen. In vielen Fällen wird  mit Vorteil eine noch feinere Zerkleinerung,  entweder der Kohle oder des Zusatzes oder  beider, so vorgenommen, dass mindestens  60     CTeW.     /o der Teilchen kleiner sind als  10     Mikron,    oder dass die spezifische Ober  fläehe mindestens 15000     em2/g    übersteigt.

    Diese beiden Messungen können nach der  photoelektrischen     Sedimentationsmethode,    wie  sie in      Proceedings    of     the        Conference    an     the     Determination of     Particle        Size    in     the        Sub-          Siev    e Range  (eine B. C. U. R.     A.-B.    C. 0. R.     A.-          Veröffentlichung    1944), beschrieben ist, vor  genommen werden.

   Während es für die feste  sten Produkte erforderlich ist, dass die eine  oder andere Komponente in den feinsten er  wähnten oder einen noch feineren Vertei  lungszustand     gebracht    wird, hängt die Frage,  welche der beiden Komponenten oder gege  benenfalls beide derart zerkleinert werden  sollen, von den Ergebnissen des nachstehend  beschriebenen     experimentellen    Vorgehens ab.

    Die Abstufung der Teilchengrösse, durch die  oben beschriebene Zerkleinerung, wird im all  gemeinen schon derart, sein, dass ein befrie  digender     Diehtigkeitsgrad    (Packung) erreicht  wird, doch kann     gewünschtenfalls    noch eine      weitere     Aussortierung    der Kohle und/oder des  Zusatzstoffes     in    bezug auf die Teilchengrösse  nach bekannten     Prinzipien    erfolgen, um     einen     besonderen     Dichtigkeitsgrad    zu erreichen.

    Eine Erhöhung des     Zerkleinerungsgrades-    der  Kohle kann jedoch zu einer erhöhten     Blä-          hungsneigung    führen, und dieser Faktor sollte  deshalb nicht ausser acht gelassen werden,  wenn man die Menge des die     Blähung    ver  hindernden Mittels sowie die andern     Herstel-          lungsbedingungen    bestimmt.  



  <I>4.</I>     Dfischung.    Die üblichen Mischverfah  ren, wie sie z. B. für die Herstellung von       Kohlemischungen    für die     Verkohlung    oder  zur Herstellung von     Briketts    genügen, eignen  sich nicht. für das erfindungsgemässe Verfah  ren. Die Festigkeit des gebrannten Produktes  kann auf die Hälfte oder noch weniger ab  sinken, wenn eine ungeeignete oder unrich  tige Mischung erfolgte. Es wird deshalb ein  Mischverfahren verwendet, bei dem man sich  darauf verlassen kann, dass sämtliche etwa  vorhandene Agglomerate zerfallen und dass  die Zusammensetzung des Pulvergemisches so  gleichmässig als möglich ausfällt.  



  Es wurde     gefunden,    dass die Festigkeit  und andere Eigenschaften des     gebrannten     Produktes verbessert oder erhöht werden kön  nen,     wenn    man die Mischung durch eine  Mischmühle hindurchgehen lässt. Dieser Mahl  vorgang kann in gewissen Fällen mit Vorteil  wiederholt werden,     und    es     wurde    festgestellt,  dass bei gewissen Mischungen die Festigkeit  des gebrannten Produktes     durch    diese inni  gere Vermischung, die bis     zu    einem gewissen  Grad auch noch von einer weiteren Zerkleine  rung begleitet ist, stark erhöht wird.  



  Die Zugabe     kleinerer    Anteile anderer Zu  sätze, die     wenig    oder gar keine schädliche Wir  kung auf das Produkt ausüben, ist nicht aus  geschlossen.  



  <I>5. Verformung.</I> Ein Druck     im.    Bereich  von 315     kg/cm2    ist in vielen Fällen geeignet.  'Für gewisse Mischungen jedoch, und     wenn    die  Verformung nach dem     Auspressverfahren    er  folgt, ergab sich die Möglichkeit,     Pressdrücke     bis hinab zu etwa 79     kg/cd    anzuwenden. Bei  komplizierten Formen kommen     Pressdrücke       von 945     kg/em@    und höher in Frage. Der  optimale     Formpressdruck    für eine gegebene       Mischung    kann ebenfalls experimentell be  stimmt werden.

   Da während der Verformung  des Artikels kein     Härtungsvorgang    stattfin  det, kann die     Verformungsdauer    nur     kurz     sein, und es ist in der Regel nicht notwendig,  den     Pressdruck    länger als 10 bis 15 Sekunden       aufreehtzuhalten.    Die     Verformung    erfolgt  in der Regel bei     Zimmertemperatur,    doch  kann es für     gewisse    Mischungen     erwünscht     sein, bei höheren Temperaturen zu arbeiten.  



  Der     Pressdruck    kann für verschiedene  Fälle beträchtlich wechseln, doch soll     immer     genügend Druck angewendet werden, dass der  Formkörper ohne Beschädigung von der Form  in den Brennofen übergeführt werden kann.  



  Die Verformung kann durch Auspressen  durch     Spritzgüss    oder auf andere Art, wie sie  in der Industrie der plastischen und kerami  schen Massen ausgeführt wird, vorgenommen  werden.  



  Im allgemeinen eignen sich die üblichen  Methoden, wie sie zur Verformung von Kunst  harzen und trockenen Pulvern angewendet  werden, mit dem Unterschied, dass man  nicht höhere Temperaturen als Raumtem  peratur anzuwenden braucht. Man sollte dafür  Sorge tragen, dass die     Druckeinwirkung    voll  kommen gleichmässig und gleichförmig er  folgt. Der Stempel der Form hat     vorteilhaf-          terweise    etwas mehr Spiel, als dies beim     Ver-          pressen    von Kunstharzen üblich ist.  



  <I>6.</I>     Brennatmosphäre.    Das Brennen, das  heisst das Erhitzen des geformten Gegenstan  des, und die darauffolgende Abkühlung müs  sen unter nichtoxydierenden Bedingungen  vorgenommen werden. Dies     wird    zweck  mässigerweise dadurch erreicht, dass man den  Gegenstand in eine     Schutzmasse    aus körnigem  oder     pulverigem    Material einpackt, das wäh  rend des Brennvorganges nicht oxydierende  Gase oder Dämpfe entwickelt. Ein für diesen  Zweck geeignetes Material ist eine Kohle mit  hohem Gehalt an flüchtigen Stoffen, die nur  geringe oder keine Backfähigkeit besitzen,     wie     z.

   B.     Warwickshire        Brights.    Man stellt aus  diesem pulverförmigen Material eine Unter-      Lage her, die leicht     zusammengepresst    wird.  Der geformte Gegenstand wird dann in eine  Vertiefung dieser Unterlage gelegt, welche  z. B. durch Stempeln mit einem festen, der  Form des Gegenstandes entsprechenden Former  erzeugt wird. Wenn der Formkörper hohl  ist, wird sein Inneres mit dem gleichen pulver  förmigen Material gefüllt. Die freiliegende  Oberfläche des Formkörpers wird mit dem  gleichen Pulver bedeckt, das fest, aber vor  sichtig     angepresst    wird.  



  Es ist auch möglich, den nötigen Schutz  durch     flindurehleiten    eines Gasstromes durch  den Ofen zu erreichen.     Hiezu    eignen sich  z. B. Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, gewöhn  liebes     Leuchtgas    oder Kohlenwasserstoff  dämpfe. In     diesem    Fall sollte der Formkör  per auf eine ebene Unterlage, vorzugsweise aus  feinem, lockerem, körnigem Material, wie Sand  oder Holzkohle, gebracht und dafür Sorge  getragen werden, dass die Gaszusammenset  zung um den ganzen Gegenstand herum so  gleichmässig wie möglich ist.

   Welches Schutz  verfahren man auch anwendet, und man kann       natürlieh    jede geeignete Methode oder Kom  bination solcher benutzen, ist es wesentlich,  dass das Brennen der Formkörper derart er  folgt, dass keine Verbrennung der Oberflächen  derselben stattfindet. Dies macht nicht not  wendigerweise den vollständigen Ausschluss  des Sauerstoffes oder anderer Stoffe, die theo  retisch befähigt sind, Kohlenstoff zu oxy  dieren, erforderlich, da die beim Brennen ent  wickelten Dämpfe einen genügenden Schutz  gegen geringe Mengen dieser Substanzen bie  ten können. Falls ein Anbrennen stattgefun  den hat, kann das leicht, z. B. durch die An  wesenheit einer dünnen     Ascheschicht    und/oder  an der genarbten oder gesprungenen Ober  fläche des Formkörpers, festgestellt werden.  



  Wie bereits vorher gesagt wurde, sind  Massnahmen zur Verhinderung der Oxydation  des Gegenstandes während der     Carbonisierung     wesentlich. Auch kann das erhaltene Pro  dukt durch die Art der angewandten Atmo  sphäre in wesentlichem Masse beeinflusst wer  den. In diesem Zusammenhang ist zu bemer  ken, dass der Druck, der während des Bren-         nens    in der Masse entsteht, zum Teil durch       DiffLtsion    nach aussen entweicht, zum Teil in  folge Zersetzung der     Kohlenwasserstoffe    unter  dem beträchtlichen Druck unter     Abseheidung     von Kohlenstoff in den Zwischenräumen der  Masse und gleichzeitiger Bildung von Wasser  stoff,

   dessen Diffusionsvermögen höher ist  als das der     Kohlenwasserstoffe,    aus denen er  entsteht, verschwindet. Durch diese Kohlen  stoffablagerung wird die Festigkeit des Pro  duktes erhöht und letzteres verdichtet. Man  vermutet auch, dass der nach aussen diffun  dierende     Wasserstoff    sich zu einem gewissen  Grad mit flüssigen oder festen Kohlenwasser  stoffen verbindet, wobei flüchtigere     Kohlen-          was3erstoffe    entstehen, die leichter entweichen       können,    wodurch der innere Druck noch mehr  herabgesetzt wird.  



  Die Verwendung von Wasserstoff als       Sehutzgas    kann eine Reaktion mit ungesättig  ten     Stoffen,    sowohl der     Kohlesubstanz    als  auch der umgebenden Atmosphäre, zur Folge  haben, und die Menge des elementaren Koh  lenstoffes, der in den Poren des Formkörpers  abgeschieden wird,     kann    deshalb geringer sein,  als dies sonst der Fall wäre, was eine erhöhte       Porosität    und verminderte Festigkeit des Pro  duktes zur Folge hat. Dieser Effekt     wird@auf     ein Minimum reduziert, wenn der Wasser  stoffstrom so niedrig gehalten wird, als es  sich mit der     Aufrechthaltung    der nichtoxy  dierenden Atmosphäre vereinbaren lässt.

   Das       g        o        leiche        ist        der        Fall,        wenn        andere        Schutzgase        oder     Gasgemische verwendet werden, welche solche  ungesättigte Verbindungen hydrieren, oder  diese ohne     Kohlenstoffabscheidung    abführen  können. Wenn das Stadtgas oder dergleichen  ein oxydierendes Gas enthält, kann letzteres  entfernt werden, indem man das Gas zuerst  durch ein Holzkohle oder andere leicht     oxy-          dierbare    Substanzen enthaltendes, erhitztes  Rohr leitet.  



  Die Verwendung von Wasserstoff zur Er  haltung einer nichtoxydierenden Atmosphäre  kann, zur Bildung des schwarzen, als     111    be  zeichneten Materials führen, das auch ent  steht, wenn das die     Aufblähung    verhindernde  Mittel im     LTberschuss    über die minimale      Menge, die zur Verhinderung der     ss1ähung    für  einen     gewissen        Brenngrad    erforderlich ist, zu  gegen ist.  



  Es scheint, dass für eine gute Kohlenstoff  5     ablagerung    und Erreichung eines festen     Pro-          didiites    die nichtoxydierende Atmosphäre aus  einem ungesättigten Kohlenwasserstoffgas  oder Dampf, wie Äthylen oder ein anderes       Olefin,    oder andern, leicht spaltbaren,     ge-          @    sättigten oder     ungesättigten        Kohlenwasserstof-          fen,        wie    Benzol, bestehen oder ein solches ent  halten sollte.

   Wenn solche Dämpfe gewisse  ungesättigte, aus der Kohle entwickelte Be  standteile wegführen, werden diese durch eine  andere ungesättigte Substanz, wie z. B. Äthy  len, ersetzt, was nicht der Fall ist,     wenn    die  nichtoxydierende Atmosphäre aus Wasser  stoff oder Methan besteht.  



  Es     wurde    festgestellt, dass eine Äthylen  atmosphäre stets die Bildung des nachstehend  als     Alpha-Komponente,    die glänzend grau ist,  eine hohe Reissfestigkeit und muscheligen  Bruch aufweist, bezeichneten     Produktes    be  wirkt. Diese     Alpha-Komponente    entsteht,     wenn     der Formkörper in einer Atmosphäre karboni  siert wird, welche die bei tieferen Tempera  turen entstehenden     Zersetzungsprodukte    der  Kohle enthält.  



  Wenn eine Kohle mit verhältnismässig  niedrigem Gehalt an flüchtigen Stoffen und  schwachem Bindungsvermögen verwendet     wird,     ist es besonders empfehlenswert, das Brennen  des Gegenstandes in einer Kohlenwasserstoff  atmosphäre, wie es oben beschrieben wurde,  durchzuführen.  



  Bei dieser Behandlung von Kohle mit  hohem oder niedrigem Gehalt an flüchtigen  Bestandteilen ist es zur Vermeidung der Ver  dünnung eines verhältnismässig kostspieligen  Dampfes, wie Äthylen, durch die aus der  Kohle entwickelten flüchtigen Stoffe oft vor  teilhaft, zunächst in Gegenwart eines billi  geren, nicht oxydierenden Gases, wie z. B.

    Leuchtgas, das     zweckmässig    vorher von Schwe  fel     und    Sauerstoff befreit wurde, bei Tem  peraturen von etwa 450  C     vorzubrennen    und  den     vorgebrannten    Gegenstand mit oder ohne  Zwischenabkühlung einem weiteren Brenn-         prozess    in Gegenwart von     Äthylendampf    bei  beispielsweise bis etwa 850  C zu     unterwerfen.     Diese letztere Methode gestattet eine bessere  Kontrolle des Verfahrens und liefert zudem  Artikel mit besonders geringer     Porosität.     Wenn das nichtoxydierende Mittel in der  ersten Stufe z.

   B. ein Gas, wie Wasserstoff  oder Leuchtgas, ist, kann die Hydrierung und  die Abführung ungesättigter Bestandteile aus  der Kohle und der umgebenden Atmosphäre  zugelassen werden, und die Strömungsge  schwindigkeit des Gases kann deshalb genü  gend hoch gewählt werden, dass jede Gefahr  der Verbrennung des Gegenstandes als Folge  des Zutrittes von Luftsauerstoff ausgeschlos  sen     wird.    Weiter sind die in der     zweiten     Stufe verwendeten Dämpfe des Äthylens oder  anderer Gase dann verhältnismässig frei von  Verunreinigungen und können deshalb im  Kreislauf verwendet werden, wodurch sich  die     Verfahrenskosten    vermindern.

   Es ist  natürlich selbstverständlich, dass das     Brenn-          gut    diesen Kohlenwasserstoffgasen oder  -dämpfen genügend lange ausgesetzt werden  muss, damit eine     Abscheidung    in genügendem  Grad erfolgen kann, wobei letztere bei hohen  Temperaturen beschleunigt wird. Bei Brenn  temperaturen oberhalb etwa 1000  C ist es  jedoch wahrscheinlich, dass der Wirkungsgrad  des Verfahrens durch     Kohlenstoffablagerung     ausserhalb des Brenngutes, z. B. an der Ofen  wand, herabgesetzt wird.  



  Die beiden     Brennstufen,    wie sie vorstehend  beschrieben Wurden, eignen sich besonders  für die     Behandlung    von Kohlen mit hohem  Gehalt an flüchtigen Stoffen. Im Falle von  verhältnismässig schwach bindenden Kohlen  können die geformten Gebilde zu wenig fest  sein, um den Brennvorgang auszuhalten,     wenn     man nicht Kohlenwasserstoffgas oder -dampf  von Anfang an zuführt.

   Da ferner viele dieser  verhältnismässig schwach bindenden Kohle  arten auch einen geringen Gehalt an flüch  tigen Bestandteilen aufweisen, wird die     Koh-          lenstoffablagerung    an den Innenflächen des  Materials oder in den Zwischenräumen zwi  schen denselben dadurch nicht ernstlich be  einträchtigt, noch     wird    es erforderlich sein,      eine übermässige Gas- oder Dampfmenge an  zuwenden.  



  <I>7.</I>     Brennen.    Die     11inimaltemperatur,    auf  welche die Formkörper erhitzt werden müs  sen, liegt in der Nähe von 550  C, doch wer  den im allgemeinen bessere Ergebnisse er  zieht, bei Brenntemperaturen oberhalb 700  C.  Es ist notwendig, dafür Sorge zu tragen, dass  die Temperatur um das ganze     Brenngut     herum so gleichmässig wie möglich ist. Die       Brennvorsehrift    kann sieh je nach der Art  der     Misehung,    dem     Feinheitsgrad,    dem     Form-          pressdruck    und der Dicke des Gegenstandes  etwas ändern.

   Im allgemeinen sollte die Auf  heizung mindestens bis auf etwa 500" C um so  langsamer erfolgen, je höher der Anteil an  flüchtige Stoffe bildenden Substanzen, je fei  ner die Teilchengrösse, je höher der     Press-          druck    und je dicker der Formkörper ist.  



  Für Gegenstände gleichmässiger Dicke, bis  zu etwa 12,5 mm aus einer Mischung mit etwa       20%        an        flüchtigen        Stoffen,        wird        in        vielen     Fällen folgende Vorschrift geeignet sein:

    
EMI0009.0018     
  
    bis <SEP> 360  <SEP> C <SEP> 1-2" <SEP> Temperaturanstieg/min.
<tb>  360-450  <SEP> C <SEP> 0,5" <SEP> "
<tb>  450-550<B>0</B> <SEP> C <SEP> 1" <SEP> "
<tb>  550-850" <SEP> C <SEP> 3"            Dureh    Brennen auf Temperaturen über  800" C erhält man erhöhte Festigkeit und  elektrische Leitfähigkeit, wobei diese Zunahme  im allgemeinen mit. einer weiteren Schrump  fung des     Brenngutes    Hand in Hand geht.  Eine geeignete Vorschrift ist die folgende:  
EMI0009.0021     
  
    Zeit <SEP> Grad <SEP> C
<tb>  pro <SEP> Minute
<tb>  800-7.000<B>11</B> <SEP> C <SEP> 4
<tb>  1000-1.300" <SEP> C <SEP> mindestens <SEP> 1 <SEP> Std.
<tb>  1300-1500" <SEP> C <SEP> mindestens <SEP> 1/2 <SEP> Std.

         Die     Brenngeschwindigkeit    wird für eine  bestimmte Mischung am besten durch einen       Vorver;sucb    ermittelt. In einigen Fällen wird  die optimale Festigkeit, durch Erhöhung der       Brenngeseliwindigkeit,    soweit als dies ohne  Gefahr der Blähung möglich ist, erreicht. Bei  gewissen Mischungen ist es sogar möglich, im  Bereich von 400 bis 450  C eine Temperatur-         erhöhung    von einem Grad pro Minute anzu  wenden.  



  Der     Brennvorgang    kann ganz oder teil  weise bei Über- oder Unterdruck durchgeführt  werden.  



  Die vorstehend und in den Beispielen an  geführten Brennvorschriften geben für die  Mehrzahl an bituminösen Kohlen eine befrie  digende Wegleitung, doch ist es zu betonen,  dass die angenäherten und genauen Analysen  werte der verwendeten Kohle als solche keine  verlässlichen Angaben über das individuelle  Verhalten und besonders nicht über den     Zer-          setzungstemperaturbereich    einer bestimmten  Kohle machen.  



  Bei der Herstellung von geformten Pro  dukten, gemäss der Erfindung, wurde gefun  den, dass die Festigkeit der gebrannten Pro  dukte, bei sonst gleichen Arbeitsbedingungen,      <      in beträchtlichem Masse von der Anwesenheit  einer Komponente abhängt, die im Verlaufe  der Untersuchungen identifiziert werden  konnte und     Alpha-Komponente    genannt  wird.

   Sie kann daran erkannt werden, dass  sie, in poliertem Zustand, in Öl eine verhält  nismässig hohe optische Reflexion (mehr als       4,8%        der        Sey        ler-Skala)        aufweist.        Sie        besitzt     ferner hohe Druck- und Zugfestigkeit, aus  gesprochene elektrische Leitfähigkeit und       Ei-entümlichkeiten    im     Röntgen-Beugungs-          spektrum.    Die Bildung dieser     Alpha-Kom-          ponente,    die, wie man     vermutet,

      ein kohlenstoff  haltiges Material aus hochkondensierten aro  matischen Ringen darstellt, die in Form von  Platten     übereinandergesehichtet    sind, mit  Bündeln zufällig orientierter solcher Platten,  scheint dadurch     begünstigt    zu werden, dass  die reaktionsfähigen Stoffe (die durch     Poly-          merisation    und anschliessende Zersetzung die       Alpha-Komponente    bilden), nicht durch zu  langen Aufenthalt im untern Teil des     kriti-          sehen    Temperaturbereiches zersetzt werden.

    Um also die maximale Festigkeit zu erhalten,  ist es, bei sonst gleichbleibenden Arbeitsbedin  gungen,     erwunseht,        dass    die     Aufheizgeschwin-          digkeit    so gross als möglich ist. Die     Aufheiz-          geschwindigkeit    soll jedoch, obschon äusserst      gross, doch nicht so gross sein, dass     Intumes-          zenz        bewirkt    wird.  



  Der Aufbau der     Alpha-Komponente    wäh  rend der     Erhitzung    scheint eine     Stufenpoly-          merisation        zu    sein, indem die Bildung der aro  matischen Ringe und aus diesen der Platten       und        die    zufällige Agglomeration solcher Plat  ten stufenweise verläuft.

   Wenn in irgend  einer Stufe dieser     Polymerisation    der Tem  peraturanstieg zu gering ist, zersetzen sich die       Polymerisate        -unter    Bildung von Wasserstoff.,  Methan usw., wobei als fester Rückstand ein  schwarzes, amorphes Material zurückbleibt,       dessen        Reflexion        in        öl        weniger        als    2     %        beträgt     und das als     M-Komponente    bezeichnet wird.

    Produkte, die einen grossen Anteil an dieser     M-          Komponente    enthalten, sind schwach und in der       Technik    nur begrenzt verwendungsfähig.  



  Die Faktoren, welche die Festigkeit im  fertigen- Produkt erhöhen, müssen mit den  Hilfsmitteln für die     Herabsetzung    der Blä  hung in     Übereinstimmung    gebracht werden,  und die Schwierigkeit besteht darin, dass die  meisten Faktoren, welche die Festigkeit er  höhen, auch dazu neigen, das Aufblähen zu       begünstigen.    Im Hinblick auf die Erzielung  guter Festigkeit ist es, unter Ausserachtlas  sung anderer     Überlegungen,    erwünscht, eine  Kohle zu     wählen,    die von Natur aus ein hohes  Bindevermögen besitzt, diese äusserst fein     züi     zerkleinern, derart, dass die Teilchen so nahe  als überhaupt möglich zusammengebracht wer  den können,

   die Masse     unter    sehr hohem  Druck in die gewünschte Form zu bringen,  analog wie in der Pulvermetallurgie, den  Brennvorgang mit einem so raschen Tempera  turanstieg als möglich durchzuführen     und     während des Brennens dafür Sorge zu tragen,  dass die das     BrenngLit    umgebende Atmosphäre  reich an     Kohlenwasserstoffen,    insbesondere  umgesättigten     Kohlenwasserstoffen,    ist. Alle  diese, die Festigkeit erhöhenden Faktoren,  entweder allein oder kombiniert, können  jedoch eine Aufblähung bewirken, wenn man  sie     ohne    Einschränkung zur Anwendung  bringt.  



  Es wurde jedoch gefunden, dass ein festes,  nicht aufgeblähtes Produkt hergestellt werden    kann durch sorgfältige und abgewogene Aus  wahl dieser festigkeitserhöhenden Faktoren  und durch Verwendung eines geeigneten An  teils eines passenden, die Aufblähung verhin  dernden Mittels. Genügende Festigkeit kann  erreicht werden durch Anwendung nur eines  Teils dieser festigkeitsverbessernden Faktoren,  während die Aufblähung durch Verwendung  der     blähungsverhindernden    Mittel und durch       Regulierung    des Temperaturanstieges beim  Brennvorgang verhindert. werden kann.  



  Es wurde tatsächlich     gefunden,    dass nach  diesem Verfahren leicht Produkte erhalten  werden können, die eine Reissfestigkeit von  über 210     kg/em2    und einen Bruchmodul von  über 350     kg/cm=    aufweisen.  



  <I>B.</I>     EZektroplattierung.    Da die erhaltenen       Produkte    elektrisch leitend sind, können sie       elektroplattiert    werden.  



  <I>9.</I>     Glasierung.    Die Produkte können gla  siert werden, was besonders wertvoll ist, wenn  sie Steingut- oder Töpferwaren ersetzen sol  len. In gewissen Fällen kann es     erwünscht     sein, die Produkte mit einem Netzmittel zu  behandeln, dass der speziellen Glasur ange  passt ist. Um den Bereich der anwendbaren       Glasiermittel    zu erweitern, kann das die Auf  blähung verhindernde Mittel so gewählt wer  den, dass die Oberfläche des Produktes die       gewünschte    Glasur erhält.

           Beispiel   <I>1:</I>  98 Gewichtsteile einer stark verkokenden  Walliser Kohle, mit einem Gehalt an     flüch-          tigen        Stoffen        von        24%        und        einer        Blähungs-          zahl        9,        enthaltend        8%        Asche        (90,4%        Kohlen-          stoff,        4,9%        Wasserstoff,

          1,91/o        Stickstoff        und          2,8%        Sauerstoff        und        Analysenfehler,        auf        der     Basis von     Parr)    wurden so zerkleinert, dass  alles durch ein Sieb mit 9010 Maschen pro  Quadratzentimeter hindurchging.

   2 Gewichts  teile kristallisiertes Jod, die getrennt auf den  gleichen     Feinheitsgrad    zerkleinert wurden,  wurden als die Blähung verhinderndes Mittel       verwendet    und Kohle und Jod nach einer       Vorinischung    mit etwa 20 Teilen der Kohle  in einer Kugelmühle während einer Stunde,  nach Zugabe der restlichen     Kolle,    in einer      Kugelmühle während 8 Stunden innig mitein  ander vermischt.  



  Die Mischung wurde dann unter einem  1 >ruck von 472 kg/     em2    zu kleinen Stäben von  den Dimensionen 75 X 12,5 X 12,5 mm ver  formt, wobei der Druck langsam einwirken  gelassen (z. B. einem Weg von 25,4 mm in  10 Sekunden entsprechend)     und    dann unmit  telbar aufgehoben wurde. Die Stäbe wurden  dann in einem Kupferkasten in einen elektri  schen Ofen gebracht, und rundherum mit  einer hochflüchtigen nichtbackenden Kohle  mit einer Teilchengrösse, die durch ein Sieb  von 3,2 mm Maschenweite hindurchging, be  deckt. Die Temperatur des Ofens wurde mit  einer Geschwindigkeit des Temperaturanstie  ges von 1.  pro Minute, auf 800  C erhöht.  Dann wurde der Ofen abkühlen gelassen und  die Stäbe herausgenommen, wenn die Tem  peratur 250  C erreicht hatte.  



  Die so erhaltenen Stäbe waren von guter  Festigkeit, nicht gebläht und     unverzerrt.     <I>Beispiel</I>  <B>98,5</B> Teile der gleichen Kohle wie im Bei  spiel 1 werden gleich wie dort. zerkleinert.  Als die Blähung verhinderndes Mittel wurden  1,5 Teile elementarer Schwefel vom Feinheits  grad der handelsüblichen     Schwefelblumen    ver  wendet. Die Kohle und der Schwefel wurden  während 8 Stunden in einer Kugelmühle innig  vermischt, nachdem der Schwefel mit etwa 15  Teilen Kohle etwa eine Stunde     vorgemischt     und dann der Rest der Kohle     zugegeben     wurde. Die Verformung und das Brennen der  Stäbe wurde gleich durchgeführt wie im Bei  spiel 1 und auch das gleiche Produkt erhalten.

    <I>Beispiel 3:</I>  Eine Kohle mit den gleichen Eigenschaf  ten wie diejenigen des Beispiels 1 wurde zum  gleichen     Feinheitsgrad    zerkleinert wie dort  und dann kalt zu kleinen Stäben von etwa  75 mm Länge und etwa 156     mm2    Querschnitt  mit einem Druck von<B>-</B>etwa 472     kg/cm=    ver  formt. Die Stäbe wurden dann auf einer       Schamottenunterlage    in einen elektrischen  Ofen gebracht und während des Brennprozes  ses aus einer Flasche     Ammoniakgas    über die    Stäbe geleitet. Die Temperatur des Ofens  wurde um     l     C pro Minute erhöht, bis 800  C  erreicht waren.

   Um Ammoniak zu sparen,  wurde die Abkühlung in einem sauerstoff  freien     Leuchtgasstrom    vorgenommen (An  merkung: Es wäre auch möglich gewesen, die       Ammoniakzuführung    erst nach Erreichung  von 200 bis 300  C nach Beginn des Brennens  einzusetzen, doch wurde dies aus Zweckmässig  keitsgründen unterlassen.) Die Strömungs  geschwindigkeit des Ammoniaks wurde so be  messen, dass der Gasinhalt des Ofens in der  Stunde sechsmal erneuert wurde. Die Stäbe  waren, wie in den vorangehenden Beispielen  fest,     ungebläht    und nicht verzerrt.  



  Im vorstehenden war hauptsächlich von  harten Produkten die Rede, doch kann die  Erfindung auch für die Erzeugung von Ma  terialien verwendet werden, die nicht beson  ders hart sind, wie z. B. solche, die sich für       Kommutator-    und ähnliche Bürsten (Strom  abnehmer) eignen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung eines geform ten Produktes aus bituminöser Kohle ohne Anwendung von Bindemitteln, wobei das Produkt keine von blossem Auge sichtbare Zellstruktur oder Risse aufweist, dadurch ge kennzeichnet, dass man fein zerkleinerte, in die Form des gewünschten Endproduktes ge- brachte bitLUminöse Kohle, die 13 bis 30% flüchtige Anteile, bezogen auf das trockene, aschefreie Ausgangsmaterial, enthält, in Ge genwart eines chemischen,
    das Aufblähen der Kohle verhindernden Mittels, das entweder ein flüchtiges Hydrid oder eine Substanz ist, die bei der Brenntemperatur mit aus der Kohle entwickelten wasserstoffhaltigen Sub stanzen flüchtige Hydride bildet, in einer nichtoxydierenden Atmosphäre auf minde stens 550 C erhitzt, wobei die Geschwindig keit des Temperaturanstieges zwischen 200 und 500 C so gewählt wird, dass er 1 bis<B>10'</B> C pro Minute beträgt. UNTERANSPRÜCHE: 1.
    Verfahren nach Patentanspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass man die fein zer- kleinerte Kohle mit dem das Aufblähen der Kohle verhindernden Mittel innig vermischt und die Mischung unter einem solchen Druck verformt, der mindestens genügt, um den Formling unbeschädigt in den Brennofen überzuführen. 2.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man die fein zerkleinerte Kohle ohne Zusätze unter einem Druck verformt, der mindestens genügt, um den Formling unbeschädigt in den Brenn- ofen überzuführen, und während des Bren nens für die Anwesenheit des das Aufblähen der Kohle verhindernden Mittels in der Brenn- atmosphäre Sorge trägt. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das das Aufblähen der Kohle beim Erhitzen verhindernde Mittel ein Halogen ist. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das das Aufblähen der Kohle beim Erhitzen verhindernde Mit tel eine Halogenverbindung ist. 5.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das das Aufblähen der Kohle beim Erhitzen verhindernde Mittel ein Element der Gruppe VIb des periodischen Systems ist. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das das Aufblähen der Kohle beim Erhitzen verhindernde Mittel eine Verbindung eines Elementes der Gruppe VIb des periodischen Systems ist. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das das Aufblähen der Kohle beim Erhitzen verhindernde Mittel .Arsen ist. B.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das das Aufblähen der Kohle beim Erhitzen verhindernde Mittel eine Arsenverbindung ist. 9. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man auf eine Tem peratur über 700 C erhitzt. 10.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man die Erhitzung so leitet, dass sich die dabei aus der Kohle ent wickelnden gasförmigen Kohlenwasserstoffe in den Zwischenräumen zwischen den festen Teilchen zersetzen, so dass sich dort feste mikroskopische Kohleteilchen ablagern, welche den Formling verstärken, ohne ihn zu ver zerren. 11. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man in einer nichtoxydierenden Atmo sphäre arbeitet, die einen ungesättigten Koh lenwasserstoff enthält, der in den Formling hineindiffundiert und sich dort zersetzt. 12.
    Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 8, 10 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass der ungesättigte Kohlen wasserstoff Äthylen ist. 13. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Kohle so fein zerkleinert ist, dass mindestens 95 Gew.o/o derselben durch ein Sieb mit 6240 Maschen pro Quadratzentimeter hindurchgehen. 14. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Kohle so fein zerkleinert ist, dass mindestens 60 Gew.o/o der Teilchen kleiner sind als 10 Mikrön. 15.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Vermischen der Kohle mit dem die Blähung verhindern den Mittel in einer Mischmühle erfolgt, so dass Agglomerate zerrissen werden und ein gleich mässiger Kontakt zwischen den Pulverpar tikeln gesichert wird. 16. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Verformung in einer Formpresse bei Drücken zwischen 78 kg/cm2 und 1574 kg/em2 erfolgt. 17. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Verformung durch Auspressen erfolgt. 18. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Verformung der Mischung durch Einpressen derselben in eine Form erfolgt. 19.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man so arbeitet, da.ss das fertige Produkt zu mindestens 30% aus einer Komponente besteht, die sich durch glänzend graues Aussehen und muscheligen Bruch auszeichnet. 20. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch<B>19,</B> dadurch gekennzeichnet, dass man so arbeitet, dass das fertige Produkt zu 40 bis 6011/o aus einer Komponente besteht, die sich. durch glänzend graues Aussehen und muscheligen Brueh auszeichnet.
    21. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Erhitzung im Bereich zwischen 300 und 400 C mit kontrol lierter Geschwindigkeit der Temperaturzu nahme so rasch erfolgt, als dies bei gleich zeitiger Vermeidung des Aufblähens möglich ist. 22. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man das gebrannte Produkt elektroplattiert. 23. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeiehnet, dass man das gebrannte Produkt mit einer keramischen (.llasur ver sieht.
    PATENTANSPRUCH II: Geformtes Produkt, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es keine von blossem Auge sichtbaren Risse und Zellstruktur aufweist, gegen kochendes Toluol und Anilin beständig ist, eine Reissfestigkeit von über 210 kg/cm' und ein Bruchmodul von über 350 kg/em2 so wie eine Porosität, bestimmt mittels Methyl alkohol, von nicht über 151/o und gute elek trische Leitfähigkeit aufweist und in nicht oxydierender Atmosphäre bei Temperaturen bis zu 2600" C beständig ist.
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