JPH0371367B2 - - Google Patents

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JPH0371367B2
JPH0371367B2 JP58150914A JP15091483A JPH0371367B2 JP H0371367 B2 JPH0371367 B2 JP H0371367B2 JP 58150914 A JP58150914 A JP 58150914A JP 15091483 A JP15091483 A JP 15091483A JP H0371367 B2 JPH0371367 B2 JP H0371367B2
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JP
Japan
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furnace
temperature
carbonaceous
organic substances
gas
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JP58150914A
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JPS5954614A (ja
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Dei Chio Aretsusandoro
Butsutatsuooni Gotsufuredo
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Polynt SpA
Original Assignee
Polynt SpA
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Publication date
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Publication of JPS5954614A publication Critical patent/JPS5954614A/ja
Publication of JPH0371367B2 publication Critical patent/JPH0371367B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12—Anodes
    • C25C3/125—Anodes based on carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped 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
    • C04B35/52—Shaped 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
    • C04B35/528—Shaped 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
    • C04B35/532—Shaped 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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  • Ceramic Products (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、トンネル型の炉により炭質ブロツ
ク、特に、ホールエルー法にもとづき溶融状態の
アルミニウムを電解還元処理するのに用いられる
電極体の製造方法に関する。 一般に、炭質ブロツクは、石油コークス、無煙
炭、ガスブラツク、グラフアイト、およびその他
同類のもの等から成る炭素担体の混合材料を、タ
ールおよび/又はピツチ等のバインダを用いて圧
縮成形あるいは押出法により製造される。この種
のブロツクを假焼することにより、所要の機械的
および電気的特性が得られるようにバインダが焼
き付けられる。 アルミニウムの電解還元用の陽電極(電極体)
は、通常、いわゆるループ炉で製造される。その
ようなブロツクを假焼するために、トンネル型の
炉が提案されており、この場合、各ブロツクは、
酸化に抗して保護すべく炭素粉体で被覆されると
ともに、所望の予め設定された加熱スケジユール
に見合せて当該炉内を移送される台車上に装着さ
れた各マツフル(耐火性容器)内に収容される。
温度スケジユール、即ち、加熱速度は、高品質の
假焼電極体の製造方法におけるパラメータを定め
ることに相当する。 加熱時間における温度範囲は200〜600℃とさ
れ、さらに、400〜500℃とより高くされ、各ブロ
ツクは假焼されて、バインダ留分の分解物およ
び/又は蒸溜物から生じた揮発性の有機物質をガ
ス又は蒸気のいずれかの形態で放出する。そのよ
うな揮発性物質は、本質的に芳香族炭化水素を含
み、公害および工場地域の安全性の見地から非常
に不利なものとなり、これ等の有効な廃棄処理
は、炭質ブロツクの前処理方法によつて解決すべ
き重要な問題となつている。 揮発性物質の廃棄は、これまで有効に制御され
ておらず、したがつて、特に、アルミニウム電解
用の電極体を製造するために、実際に、揮発性分
解物を除去する種々の方法が提案されているにも
かかわらず、ループ型式の炉がほとんど専ら使用
されている。 ドイツ国特許第1508515号から、トンネル型の
炉内で炭質ブロツクを焼成する方法が知られてい
る。これによれば、栓から流れ出るガスはバイン
ダ蒸気が発生するトンネルのレベルまで炉の入口
に供給され、そして、該ガスは、焼成しようとす
る材料と同じ方向に流されるとともに、バインダ
の分解物から放出された蒸気とともに所定の位置
で引き出され、かつ、触媒上で燃焼し、該燃焼後
に、酸素の存在しない熱いガスが当該炉内に転送
される。 一方、上記方法は煙の洗浄装置の使用を省略す
ることができ、これは、経済面かつ環境制御の見
地から非常に重要である。それにもかかわらず、
該方法は、上記トンネル炉装置からの蒸気および
ガスの引き抜き手段を設けなければならない不利
がある一方、該方法は技術的に種々の困難を含み
かつ不経済なものである。 この発明の目的は、煙洗浄装置を使用する必要
もなく、トンネル型の炉内で炭質ブロツクを焼成
することができ、上述した従来の欠点を回避する
ことができる方法を提供することにある。 この発明のさらに目的とすることは、短縮した
サイクルで実行でき、したがつて、経済的に有利
であり、高品質の假焼製品、特に、電極体を生成
する方法を提供することにある。 これ等のおよびその他の目的、並びに、後述す
るようなことは、炭質体を假焼するためのこの発
明に係る方法によつて達成され、特に、アルミニ
ウム電解還元用の電極体を製造する方法であつ
て、上記炭質体を、保護用の粉状の反応阻止物質
で被覆するととともに、炉内の熱的条件に応じた
酸化雰囲気としたトンネル型の炉内を通過させる
間假焼し、上記炭質体の温度を200〜600℃にして
該炭質体から揮発性の有機物質を放出させる一
方、上記酸化雰囲気は少なくとも温度550℃を有
するようにし、それにより、上記揮発性物質が上
記炉内で完全燃焼して有機物質を含まないガスを
生成するようにし、その後、上記炭質体が最終的
に約1200℃の焙焼温度に高められるようにしたこ
とを特徴とするものである。 この発明の方法は、所定の場所で、即ち、炉内
でバインダの分解物質から発生された揮発性の有
機物質を完全燃焼させるようにしたものである。 上記炉内で所定の工程が実行される間、焼成し
ようとする炭質体は、公知のように、側壁部、垂
直壁部および底部を有するとともに上端部を開放
した支持用のマツフル(耐火性の容器)内に配列
される。また、不浸透性の材料で形成されたマツ
フルが用いられようが、この発明によれば、バイ
ンダ(結合材)から放出された揮発性物質を通し
やすい多孔質の耐火材料でその側壁部および底壁
部を作成したマツフルが使用される。このように
して、燃焼は、各マツフル壁部の外部および保護
用の自由層又はフイラ粉体の表面でおこなわれ
る。この結果、より速くかつより完全燃焼をおこ
ない得る。 この発明の方法を実施するにあたり重要な要件
は、揮発性の物質が放出される炉の領域における
酸化雰囲気の温度が550℃以上とすることである。
何故ならば、この場合にのみ、そのような揮発性
物質の本質的な完全燃焼が実行可能となるからで
ある。上記温度は、好ましくは、600℃を越える、
例えば、600〜900℃の範囲内のものとされよう。
これと反対に、当該問題とする領域における雰囲
気が550℃より低いと、揮発性物質は、炉の状態
およびガス流の方向に応じて炉内のより冷たいあ
るいは熱い場所のいずれかの場所に指向される。
前者の場合、それ等の揮発物質は凝縮してタール
の沈殿物を生成するかあるいは排出ガスと一緒に
留まり、そして、炉から排出された煙を清浄する
装置が必要となる。一方、後者の場合、揮発性物
質は炉内の非制御場所で燃焼し、該場所はポテン
シヤル的に危険な状態を含むことになる。 さらに、この方法の実施にあり重要な要件は、
バインダの分解物質から揮発性物質が放出されか
つ燃焼に付されるようにした領域における雰囲気
の酸素濃度である。その濃度は、当該領域に存在
する乾燥したガスの全容積に対して少なくとも2
容量%とすべきである。 詳細に上述したような最小値よりも低い濃度で
あれば、揮発性物質が放出される領域において該
揮発性物質を完全燃焼させることができず、そし
て、上記領域に要求される温度範囲においても上
述したと同様の問題が持ち上がることになろう。 一般に、上記の詳述した限度内において、酸素
濃度の低減下は、揮発性物質を完全燃焼するため
の雰囲気温度の上昇化をもたらす。逆に、酸素濃
度の増大化は、上記温度の低減化を可能にする。 電極体、特に、アルミニウム電解用の陽極体を
製造する場合、ループ炉の技術によれば、200〜
600℃の焼成温度範囲は、バインダをタール又は
ピツチをコークス化する作用、および、同時的な
揮発性物質の放散が当該電極体にストレスを誘起
し、該ストレスが、当該ループ炉の非制御時にク
ラツクを生成し、よつて、当該電極体が製造する
際の所定の目的物として使用できなくなるという
点において、当該電極体に必要な要件となつてい
る。 ループ炉によつては、200〜600℃の範囲では電
極体へのストレスの印加およびそれにもとづくひ
び割れを防止するために、加熱速度を10〜15℃/
時間とすべきであることがわかつている。 意外なことに、代わりにこの発明に係る方法を
用いた場合、上述したと同じ温度範囲(200〜600
℃)において、最終製品の電極体にクラツクを発
生させることもなく、より高い約40〜45℃/時間
までもの加熱速度にし得ることがわかつた。これ
は、明らかに、焼成サイクル、就中、バインダを
詳細に上述したように変化させるに必要な加熱温
度範囲200〜600℃とする期間を実質的に短縮す
る。 この発明の利点と特徴は、以下の実施例の説明
と添付図面とによつてより明瞭なものとなろう。 第1図において、炉の入口部および出口部を閉
じるためのドアは図示されておらず、焼成しよう
とする炭質製品の移動方向は矢印Eで示される一
方、当該炉は、いわゆる、加熱領域1、燃焼領域
2、焼成領域3、および冷却領域4の4つの領域
に区分される。 領域1で陽極体(電極体)が炉内に導入され、
かつ、該電極体表面での測定温度が約200℃とな
るようにされる。熱い炉ガスを用いて加熱され、
この方法の一実施例では、該ガス流は焼成される
製品の移動方向(A−E方向)と逆向きに流れる
ようにされるとともに、8から噴射される。 各電極体20が当該トンネルを連続的にあるい
は断続的に通過するために、各電極体は耐火材か
ら成るマツフル(容器)内に配列される。該マツ
フルは側壁21と底壁22とを有する構造とされ
るとともに台車30に搭載される。各電極体は、
その底面部を含む全ての表面に、酸化に対する保
護作用をする炭質粉体がコーテイングされる。 複数の電極体を収容するマツフル21,22内
には、炭質粉体で完全に被覆された一群(バツ
チ)の電極体が配列して収容されるようになつて
いる。マツフル22の底部は、垂直素子24を介
して、金属製の台車30から高さ略30cmをもつて
空間31を成すようにされ、そこを通して、次の
焼成領域3からの燃焼ガスが流通するようになつ
ている。マツフル21の上端部と当該トンネルの
クラウン部10との間隔は、約40cmとされる。こ
の構成により、マツフルの全表面の周囲にほぼ均
一に炉ガスを還流させることができる。金属台車
30は、公知の方法で高温処理された図示しない
耐火性のライニング材により保護される。 領域2において、未処理の各電極体20は揮発
性物質を放散しており、即ち、各電極体20の温
度が200〜600℃の範囲内とされ、当該炉の雰囲気
の温度は、少なくとも550℃、好ましくは、600℃
とされる。 この領域において、炉の雰囲気は十分に酸化性
とされ、即ち、バインダから放出された揮発性物
質を完全燃焼させるのに必要な酸素量を含有する
ようにされる。この状態は、領域2から流出する
炉のガスが水の含量を無視し得るような乾燥した
ガスの全容積に対して少なくとも2容量%の酸素
を含有する場合に達成される。 保護用の粉体23の表面25、あるいは、マツ
フルの多孔質の壁体の表面26から揮発性の物質
が流出されるや否や、これらの物質は当該炉に送
入された酸化作用をおこなう熱いガスと接触し、
そして、1点、即ち、所定の場所で完全に燃焼す
る。 これらの電極体が焼成サイクルを通過すると、
各電極体は、そのコア量によつて達成されるより
もより高い表面温度を有する。 領域2において、各電極体20の温度は、200
℃(コア温度が低いときの電極体20の表面の最
小温度)から600℃(高い表面温度に応じて電極
体20の内方で達成される温度)に変化する。
200℃での電極体20の最低温度は、領域2と領
域1との境界位置で達成される。そのような位置
においては、炉内のガスは550℃の最低温度を有
し、酸素の含量は当該乾燥ガスの少なくとも2容
量%とされる。電極体20の中心部を温度600℃
とするには領域2と領域3との境界部で達成され
る。この位置で揮発性物質の放散が停止する。こ
こで炉ガス温度は通常900℃以上とされ、乾燥ガ
ス中の酸素含有量は出来る限り最少量とされ、領
域3においてバーナー13により所定の型式の燃
焼がおこなわれる。 領域3において領域2に向うガス流量は、通
常、表面25と26における揮発性物質の燃焼に
必要な酸素量の供給に十分なものではない。そこ
で、空気がコンジツト11および入口ノズル12
を介して領域2に送給される;この送給には、上
述したことと一致するように、領域2での温度を
制御するために冷却した空気又は予備加熱した空
気のいずれかが含まれる。通例、燃焼によつて発
せられた熱量が当該電極体20を加熱するために
設定された加熱度合を越えるような点までガスを
加熱し、この加熱が上述したように不良品にして
しまうことを防止すべく、冷却空気が送入されよ
う。 揮発性物質を完全燃焼させるために炉内に適宜
な量の冷たい空気を給入すること、および、乾燥
したガス容積に対して酸素濃度を2容量%に維持
することは、領域1と2との境界部で当該両領域
における約850℃〜900℃のガス温度に応じた熱平
衡の確立されることが解つた。冷却空気の送給が
多くなる。例えば、乾燥したガスに対する酸素含
量を5容量%とすることは、約730℃に温度を低
下させることになる。同様に、乾燥したガスに対
して、酸素O2の含量を8.3容量%とすれば、温度
を約600℃とすることになろう。 この発明の方法において送給空気の調節は原理
的に重要である。 領域2において、各ノズル12は、当該トンネ
ル炉のクラウン部10および側壁9に、調整可能
に配設されている。使用される空気圧力と各ノズ
ル12の直径寸法とは、ガスの主流方向A−Eに
対して垂直方向に約50m/secの速度で当該炉内
に細い流体の流れが誘起されるように制御され、
それにより、領域2に、横断方向に強大な成分を
有するとともに長さ方向に非常に弱い成分を有す
る渦巻状のガス流が導入される。この渦巻流は台
車30上のマツフル21,22を完全に包囲し、
よつて、高速度で熱伝達をおこなうとともに、領
域2において炉の軸の横断面に温度を均一に分布
させる。 領域3において、揮発性の物質が存在しないと
き、電極体20の温度は、公知の装置およびバー
ナ13により1000〜1200℃、好ましくは1050〜
1150℃とされる。これ等のバーナ13は、燃料1
4および燃焼維持用の空気15の供給ラインに沿
つて供給されたガスおよび/又は燃料および/又
は流体燃料で作動され、この炉領域に所要の熱エ
ネルギーを供給することになつている。 領域4において、各電極体20は、フアン16
およびダクト17を介して加圧した空気により冷
却される。ほとんどの冷却空気は、出口18を介
して当該炉から除去される。出口18における空
気の温度は、冷却方法の強さ、即ち、送風装置1
6、17による空気の流量に応じて、通常、100
〜500℃の範囲内で変化するであろう。 出口18を適宜に制御することにより、領域4
から領域3および2に冷たい空気の一部(高々10
〜15%)が流入させられる。 出口18を介して排出される冷たい空気の一部
分は、冷却空気の代わりに、ダクト19およびフ
アン41を介して、領域2内に噴射され、このよ
うにして、領域2の雰囲気、即ち、その温度およ
び酸素O2濃度の両者に影響を及ぼす付加的な性
能を付与するようになつている。 冷却した後、上記台車30は、当該炉の出口A
から引き出され、そして、各電極体20は、マツ
フル21,22から積下ろされる。 従来方法に代わるものとして、基本的に、炉内
に台車30の進行方向と反対方向に主ガス流を流
入させ、そして、また該ガスを2つの流れに分流
させることもできる。上述したように、領域4お
よび3を通して、台車30の動きと反対方向にガ
スが流れ、そして、領域2と領域3との境界部に
配置された出口7を介して該領域2内に流入す
る。第2の流れは、台車30と同じ方向に領域
1,2内を流れ、出口7を介して再び流出する。
後者の場合、冷たい空気の加熱された流れは、装
置41,19および40を通して入口Eに送給さ
れる。 煙突7から放出された熱いガスの再循環をおこ
なわせるために、ダクト43と40およびフアン
42を利用した実施例の変形例が提案される。 この方法は、揮発性物質が安全に燃焼されかつ
炉内に生じる工程の制御が可成りの信頼度がある
ので、特に、煙の洗浄装置を必要としないという
利点がある。さらに、領域2における各電極体2
0に対する加熱速度を非常に高くすることがで
き、したがつて、優れた性能の製品を得ることが
でき、かつ、操作数を大いに低減して当該工程を
監視することができる。これは、炭素を含んだブ
ロツク、特に、アルミニウムの電解還元用の陽電
極(電極体)の製造を経済的に改善するものであ
る。 下記する実施例1および2とそれぞれ関係する
第2図および第3図において、曲線、および
は、炉の雰囲気(燃焼ガス)内で測定された電
極体の外面および内面の温度のパターンをそれぞ
れ示す。 実施例 1 多数の電極体を満載したマツフルを運搬するも
のであつて、上述したように設計され、かつ、長
さ238cm、幅140cm、高さ139cmを有する台車は、
以下のように積荷される。 マツフルの底面上に、厚み15cmをもつて炭質粉
体(この場合、治金用コークスである)が積層さ
れる。その層上に4つの電極体が並べられる。各
電極体は、長さ110cm、幅52cm、高さ51cmを有す
る。さらに4つの電極体が、上述4つの電極体の
上面に載置され、このようにして8個の電極体に
よつて、長さ208cm、幅110cm、高さ104cmとした。
1つの電極体グループが編成される。上記マツフ
ルの側壁面(垂直状の壁面)と上記電極体グルー
プの垂直状の側壁面との間隔は15cmとされる。こ
の空間には炭質粉体が充填される。上記電極体グ
ループの上面は、上述したと同様の炭質粉体から
成る厚さ15cmの層で被覆され、このようにして、
1つの電極体グループは、その各側部を、上記炭
質体から成る肉厚15cmの層によつて保護される。
最後に、上記マツフルの上面を覆うように耐火性
材料で成る厚み寸法5cmを有する板体が、炭質粉
体から成る燃焼をできる限り最低のレベルに維持
する目的で設けられる。 このように積荷された台車は、所定の間隔をも
つて、トンネル型式の炉内に導入され、そして、
当該炉内を進行する速度は、各台車の炉内に滞在
する全時間が約160時間となるように制御される。 台車列における1つの台車には、電極体グルー
プの表面と接触させた熱電対が設けられ、これに
より、加熱過程における電極体の最高温度の記録
がおこなわれるようになつている。もう1つの熱
電対が電極体グループの幾何学中心位置に設定さ
れ、該位置において加熱過程における電極体の最
低温度が記録される。これ等の熱電対は、絶縁材
料で保護された調整ケーブルを介して、温度記録
計と接続される。このようにして、全焼成サイク
ル中、温度パターンが監視される。同時に、ま
た、当該炉内に設置された第2の熱電対を介し
て、燃料ガスの温度が測定されかつ記録される。
一旦、操作条件が平衡状態とされると、記録され
た温度は第2図に示すようなものとなる。 以下のことが観察された。電極体グループの内
部および外部の両者における温度の上昇速度は、
必要な温度範囲を表わしている。200℃から600℃
までの温度範囲で非常に低い;この範囲におい
て、温度勾配は10〜11℃/時間であつた。最高レ
ベルは、(電極体グループの外面において)約95
時間以上かつて達成され、また、(電極体グルー
プの中心において)約105時間以上かかつて達成
された。電極体の外面において、最高温度は、約
1100℃である一方、電極体の中心においては1060
℃に到達した。燃料ガスの最高温度は、1300℃で
あつた。電極体の外面における温度が200℃まで
上昇するのに約13時間かかつた。この電極体はこ
の点から有機物質の放散を開始し、ここで、煙あ
るいは燃料ガスの温度は、前述したように冷却空
気を噴射することに対応して約650℃に制御され
た。この位置(電極の外面における温度が200℃
に到達した位置)での酸素濃度は、これ等の条件
の下で(乾燥ガスに対して)7容量%であつた。
そのような諸条件は、非常に良質の電極の製造を
可能にする一方、アルミニウムの電解還元用とし
て工業的に使用した場合、その出力は、従来のル
ープ炉で製造されたものと比べて顕著に良好なも
のであつた。実験中、当該炉において実行された
工程で放出される煙は、ほとんど連続的に監視さ
れるとともに、該煙はいかなる芳香族炭化水素含
有物をも含まないことを示し、このことからこの
発明の方法により、炉自体の内部に放出された揮
発性物質を完全に燃焼したことが明らかである。 実施例 2 上述したと同様の電極体を収容したマツフルを
搬送し、かつ、長さ224cm、幅126cm、高さ73cmの
寸法とした台車は、以下の点を除いて、実施例1
と同様に負荷された: (1) マツフル内に収容された電極体数は、4個で
あり、単層状に並べられた; (2) 上記マツフルの垂直壁および電極体グループ
を覆うようにした該マツフルの底面上の保護用
の炭質粉体の厚み寸法を、8cmに低減した。 電極体を200〜600℃の範囲内の温度に到達させ
る領域で非常に高い温度勾配をもつて電極体の假
焼を実施し得るようにするために、これ等の電極
体は上述したように配列された。これは、何故、
炭質粉体層(熱伝導率が低いことに特徴がある)
の厚み又は深さを8cmに低減したかの理由を説明
する。さらに、各電極体を2層状に配列すること
に代えて単層状に配列したことにより、各電極体
の内方への熱分布が好ましいものとなり、かつ、
その電極体内に過度の高い熱ストレスが誘起され
る危険が低減された。 第3図は温度曲線を示す。以下のことが観察さ
れた。200〜600℃の温度範囲における電極体の温
度上昇速度は、当該電極体の内方におけるものと
外面におけるものとに差異がある。これ等の電極
体の内方の平均温度勾配は約34℃/時間であり、
それ等の外面の平均温度勾配は約40℃/時間であ
つた。ピーク温度は、僅か45時間(外面)、ある
いは50時間(内方)で到達された。達成された最
高温度は、外面において1200℃であり、内方部に
おいて1140℃であつた。 燃料ガスの最高温度は1350℃であつた。電極体
における最高温度を200℃とする燃料ガスの温度
は約680℃であるとともに、(“乾燥”したガスに
対して)酸素含量は約6.5%であつた。また、こ
の場合、当該炉から流出するガスには、いかなる
芳香族炭化水素の含有も検出されなかつた。 非常に高い温度勾配であるにもかかわらず、假
焼された電極体には何らクラツク(割れ)がみら
れなかつた。 実施例 3 この実施例は、この発明の方法を特徴づける条
件の最低限界を定めるためにおこなわれた一連の
実験結果に関するものである。即ち、上記条件と
は、各電極体から放出された有機物質が当該炉自
体の本来の位置で完全に燃焼されるための事項で
ある。 これ等の実験をおこなうにあたり、冷たい空気
が領域2内に噴射されて、領域2からの出口、即
ち、第1図に示す領域2と1との間の出口におけ
る煙の酸素含量に関連した揮発性の有機物質の燃
焼を維持するために所要の酸素を供給する。 上記煙の温度は、前述した2つの実施例と異な
り、過剰の冷却空気よりもむしろ周囲温度におい
て0.1%以下の酸素含量を有する不活性ガスを用
いて制御された。 実施例2で詳述したと同様の条件でスタート
し、領域2内に噴射された冷却空気の量は、領域
2から領域1に向う煙の酸素濃度が2%に到達す
るまで漸減された。そのような条件下で、煙の温
度は850℃に達した;そのような条件下では、炉
からの煙は、何ら芳香族炭化水素の痕跡を呈さな
かつた。 冷却空気の送入量がさらに減少させられ、酸素
の濃度が1.5%以下となると、煙の温度は約870℃
に上昇する一方、該煙を分析すると微量の芳香族
炭化水素が見られた。これは、煙が高温であるに
もかかわらず、領域2からの出口における煙の酸
素濃度が2%以下であれば放出された揮発性物質
が完全燃焼できないことを明らかに表わす。 引きつづき、煙の冷却するために不活性ガスを
用いるとともに冷却空気量を比例的に制御する実
験をおこなつたところ、煙の温度は、それぞれ、
600℃、550℃、および500℃と低下される一方、
酸素濃度は約2%に維持された。最初の芳香族炭
化水素の痕跡は550℃で記録され、そのような炭
化水素は、500℃において25mg/Nm3と測定され
た。煙温度が550℃に復帰させられると、当該煙
中の酸素濃度を約4%に高めても、上述した芳香
族物質が微量残存した。 これ等の結果は、下記の表1に要約される。こ
こで、温度550℃は、それ以下の温度では多環式
芳香族炭化水素が完全燃焼することができなくな
る限界値であることを示す。 【表】
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の方法を使用することがで
きるトンネル型の炉の概略縦断面図であり、第2
図は実施例1に係る假焼曲線を示し、第3図は実
施例2に係る假焼曲線を示す。 1……加熱領域、2……燃焼領域、3……焼成
領域、7……煙突(出口)、8……加熱ガスの噴
出口、9……側壁、10……クラウン部、11…
…コンジツト、12……入口、13……バーナ、
14……燃料送給路、15……燃焼維持用空気の
送給路、16……フアン、17……ダクト、18
……出口、19……ダクト、20……電極体(陽
電極体)、21……マツフルの側壁、22……マ
ツフルの底面、23……酸化保護用の粉体、30
……台車。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炭質ブロツク、特にアルミニウム電解還元用
    電極体等の炭質体を假焼して製造するにあたり、 上記炭質体を、保護用粉状反応阻害物質で被覆
    するとともに炉内の熱的条件にしたがつて酸化雰
    囲気としたトンネル型炉内を通過させる間假焼
    し、 上記炭質体の温度を200〜600℃として該炭質体
    から揮発性有機物質を放出せしめるとともに上記
    酸化雰囲気の温度を少なくとも550℃とし、 上記揮発性物質を炉内で完全燃焼せしめて有機
    物質を含まないガスを生成せしめた後、上記炭質
    体を最終的に約1200℃の焼成温度に高めることを
    特徴とする、炭質ブロツクの製造方法。 2 揮発性物質の燃焼時、酸化雰囲気の酸素含有
    量が当該乾燥ガス総量の少なくとも2容量%であ
    る、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 揮発性物質の燃焼領域における酸化雰囲気温
    度を少なくとも550℃とするとともに、当該乾燥
    ガス中の酸素濃度を少なくとも2容量%とする、
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。 4 炭質体を温度200〜600℃に加熱するにあた
    り、加熱速度を、該炭質体の外面において約10〜
    45℃/時間、該炭質体の内部で約10〜40℃/時間
    とする、特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれ
    かに記載の方法。 5 トンネル型炉内で該炉内のガス流に対し向流
    関係をもつて炭質体を移送する、特許請求の範囲
    第1項〜第4項のいずれかに記載の方法。 6 炉内の揮発性有機物質の燃焼領域を該炉内の
    ガス流と順流関係をもつて炭質体を移送し、次い
    で該炭質体を当該炉の出口まで上記ガス流と向流
    関係をもつて移送する、特許請求の範囲第1項〜
    第4項のいずれかに記載の方法。 7 炉内の揮発性有機物質の燃焼領域に周囲温度
    にて冷風を噴射することにより酸化雰囲気の温度
    および酸素濃度を制御する、特許請求の範囲第1
    項〜第6項のいずれかに記載の方法。 8 炉内の揮発性有機物質の燃焼領域に予備加熱
    した空気を噴射することにより酸化雰囲気の温度
    および酸素濃度を調節する、特許請求の範囲第1
    項〜第6項のいずれかに記載の方法。 9 炉内のある領域で炭質体と接触することによ
    り予備加熱される酸化雰囲気から予備加熱空気を
    導出する、特許請求の範囲第8項に記載の方法。 10 炉内のガス流全体の方向と垂直に調節空気
    を噴射し、これにより乱流状態を誘起せしめて揮
    発性有機物質の燃焼領域横断面に亘り均一な温度
    分布を迅速に形成する、特許請求の範囲第7項〜
    第9項のいずれかに記載の方法。 11 保護用粉体で被覆した炭質体を多孔質壁部
    から成るマツフル内に収容し、該マツフル壁部を
    通して外部に揮発性有機物質を流出せしめるとと
    もに該マツフルの外部で該有機物質を燃焼する、
    特許請求の範囲第1項〜第10項のいずれかに記
    載の方法。
JP58150914A 1982-08-18 1983-08-17 炭質ブロックの製造方法 Granted JPS5954614A (ja)

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