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DE1817491A1 - Process for the production of a molded body from a powder-tar system - Google Patents

Process for the production of a molded body from a powder-tar system

Info

Publication number
DE1817491A1
DE1817491A1 DE19681817491 DE1817491A DE1817491A1 DE 1817491 A1 DE1817491 A1 DE 1817491A1 DE 19681817491 DE19681817491 DE 19681817491 DE 1817491 A DE1817491 A DE 1817491A DE 1817491 A1 DE1817491 A1 DE 1817491A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tar
heat treatment
powder
temperature
subjected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681817491
Other languages
German (de)
Inventor
Shinpei Gomi
Kaoru Umeya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kureha Corp filed Critical Kureha Corp
Publication of DE1817491A1 publication Critical patent/DE1817491A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C1/00Working-up tar
    • C10C1/19Working-up tar by thermal treatment not involving distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/002Working-up pitch, asphalt, bitumen by thermal means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 1817491DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 1817491

telefon. 55547Ä 8000 MÖNCHEN 15,28.Dezember I968phone. 55547Ä 8000 MONKS December 15, 28, 1968

TELEGRAMMBi KARPATENT ' NUSSBAUMSTRASSE 10TELEGRAM BI KARPATENT 'NUSSBAUMSTRASSE 10

w. 14 065/68 13/Niew. 14 065/68 13 / never

Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Tokyo (Japan)Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Tokyo (Japan)

undand

Kaoru Urneya
Sendai-shi (Japan) ' <
Kaoru Urneya
Sendai-shi (Japan) '<

Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus einem Pulver-Teer-SystemProcess for the production of a shaped body from a powder-tar system

Es gibt viele Industrien, bei welchen ein Form- oder Preßkörper unter Verwendung eines Pulver-Teer-Systems erhalten wird, aus welchem ein End- oder Fertigprodukt als solches oder nach Unterwerfen des ormkörpers an eine Hitzebehandlung erhalten wird. Derartige formkörper umfassen z.B. Kohleelektroden für große elektrische Öfen, feuerfeste Kohlematerialien, feuerfeste Siliciumcarbidmaterialien und basische Schamottesteine, die hauptsächlich aus feuerfesten Dolomitziegeln bestehen.There are many industries in which a molding or compact is formed using a powder-tar system is obtained from which a final or finished product as such or after subjecting the molded body to a heat treatment is obtained. Such molded bodies include, for example, carbon electrodes for large electric furnaces, refractory carbon materials, silicon carbide refractory materials and basic firebricks mainly consist of fireproof dolomite bricks.

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8AD ORHSJNAt8AD ORHSJNAt

Hauptzweck der Erfindung 1st die Verbesserung der Qualität eines ^ormi- oder Preßkörpers oder dessen endgültigen Handelsartikels, wobei man ein teerartiges Material, das für das Formen oder Pressen eines Pulver-Teer-Systems verwendet werden soll, einer Hitzebehandlung bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur vOr der Form- oder Preßbehandlung unterwirft.The main purpose of the invention is to improve the quality of a molded or pressed body or its final one Commercial article, being a tar-like material used for molding or pressing a powder-tar system is to be used, a heat treatment at a relatively high temperature before the Subjected to molding or pressing treatment.

Das vorstehend genannte teerartige Material besteht im allgemeinen aus Kohlenteer und Pech oder Teer, wobei diese Materialien aus einer Kohlequelle oder Asphalt von einer Erdölquelle erhalten wurden, und bei Üblichem Gebrauch zum Formen oder Pressen eines Pulver-Teer-Systems kann die Teer- oder Pechquelle getrennt oder im Mischzustand oder mit einem Lösungsmittel mit einem niedrigen Riedepunkt, z.B. Material.der Kohlenteerart oder Erdölfraktion In einem Anteil von 0 bis 60 # in jedem Fall zur Anwendung gelangen. Das üblicherweise verwendeteThe above tarry material generally consists of coal tar and pitch or tar, where these materials are obtained from a coal well or asphalt from a petroleum well, and in ordinary use for molding or pressing a powder-tar system, the tar or pitch source can be separated or mixed or with a solvent with a low boiling point such as coal tar or petroleum fraction material A proportion of 0 to 60 # are always used. The one commonly used

t
teerartige Material·besitzt, einen Erweichungspunkt von 45 bis 900C und einen Schmelzpunkt von 85 bis l40°C.
t
tarry material · having a softening point of 45 to 90 0 C and a melting point of 85 to l40 ° C.

Nachteile, die beim;Ausführen einer Pulerpressung oder -formung unter Verwendung dieser teerartigen Materialien auftreten, werden beispielsweise mit Bezug auf die Herstellung eines mit Teer gebundenen Ddbmitziegels in den vorstehend genannten verschiedenen Industrien erläutert. Hierbei werden calciniertes Dolomitpulver als Rohmaterial und feines Magnesiumoxydpulver für die Bildung einer keramischen Bindung In eine KnetmaschineDisadvantages encountered in carrying out powder molding or molding using these tarry materials occur, for example, with reference to the production of a tar-bound Ddbmitziegel in the various industries mentioned above. Calcined dolomite powder is used as Raw material and fine magnesia powder for the formation of a ceramic bond In a kneading machine

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

der Erhitzungsart eingebracht, bei einer auf etwa den Schmelzpunkt dieses teerartigen Materials erhöhten .Temperatur (85 bis 14O°C) gemischt und dann mit dem fließenden teerartigen Material, das vorhergehend auf eine Temperatur von oberhalb dessen Schmelzpunkt (95 bis 1500C) erhitzt worden war, geknetet. Nach dem Kneten wird die Temperatur des gemischten Systems auf eine Temperatur in Nähe des Erweichungspunktes des verwendeten Teers (45 bis 900C, in bestimmten Fällen in Nähe von Raumtemperatur) gebracht und die Mischung wird unter hohem Druck bei dieser Temperatur geformt. Nach dem Formen wird der Formkörper in einen Troekendestillationsofen eingebracht, nachdem die Temperatur auf etwa RaumtemperatU9§rniedrigt wurde, oder im Falle des Formens •bei Raumtemperatur unmittelbar eingebracht und dari-i einer Trockendestillationshitzebehandlung unterworfen.the type of heating introduced, at a temperature (85 to 14O ° C) increased to about the melting point of this tarry material and then mixed with the flowing tarry material that was previously heated to a temperature above its melting point (95 to 150 0 C) was kneaded. After kneading, the temperature of the mixed system is brought to a temperature close to the softening point of the tar used (45 to 90 ° C., in certain cases close to room temperature) and the mixture is molded under high pressure at this temperature. After molding, the molding is placed in a dry distillation furnace after the temperature has been lowered to approximately room temperature, or in the case of molding, it is placed immediately at room temperature and then subjected to a dry distillation heat treatment.

" Die Eigenschaften des Formköpers und des Ziegel- ; oder Steinproduktes' werden zu diesem Zeitpunkt wesentlich von der Hitzebehandlungstemperatur.sowie von dem Erweichungs· verhalten, der Flüchtigkeit und dem Verkohlungs- oder Verkokungsverhalten des verwendeten teerartigen Materials beeinflußt. Wenn die Hitzebehandlung bei einer niedrigen Trockendestillationstemperatur (250 bis 4500C) ausgeführt wird, findet dabei eine verhältnismäßig geringe Verdampfung an flüchtigen Materialien aus dem teerartigen Material statt, wobei der Hauptanteil hiervon in den gebundenen Teilen zwischen den Körnern zurückbleibt. Obgleich in die-"The properties of the molded body and the brick or stone product at this point are essentially influenced by the heat treatment temperature, as well as by the softening behavior, the volatility and the charring or coking behavior of the tarry material used. If the heat treatment is carried out at a low dry distillation temperature (250 to 450 0 C) is carried out, there is a relatively little evaporation of volatile materials from the tar-like material, the majority of which remains in the bound parts between the grains.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

sem Pall der gebundene Teil unter dieser Bedingung verhältnismäßig stark ist und das Stein- oder Ziegelprodukt eine ausreichende Festigkeit für den Transport oder die Handhabung bei der Ofenherstellung besitzt, tritt eine Schrumpfung der dimensionierten Ziegel oder Steine auf, die z.B. zu einem beachtlichen Mangel oder Fehler in den Eigenschaften als Auskleidematerial eines Konverters führt, wenn das Steinprodukt als Ofenmaterial verwendet wird, da dieses an hohe -Temperaturen ausgesetzt wird, wobei eine Verdampfung des teerartigen Materials stattfindet.sem Pall, the bound part proportionately under this condition is strong and the stone or brick product has sufficient strength for transportation or the handling involved in furnace manufacture, shrinkage of sized brick or occurs Stones that, for example, lead to a considerable defect or fault in the properties as a lining material of a Converter leads if the stone product is used as furnace material, as it is exposed to high temperatures whereby an evaporation of the tarry material takes place.

Kin weiterer Nachteil beruht darin, daß das teer-Another disadvantage is that the tarry

artip;e Material bei Verwendung als Ofenmaterial an einemartip; e material when used as furnace material on a

von
Teil/hoher Temperatur verdampft und sich an einem Teil von niedriger Temperatur in dem gebauten Stein- oder Ofenmaterial abscheidet, wodurch eine örtliche Ansammlung des teerartigen Materials und in bestimmten ^-xtremfällen eine Aushöhlungserscheinung erhalten wird, indem das so angesammelte teerartige Material aufgrund der Temperaturänderung unter Bildung von Hohlräumen herausfließt. Daher muß der Benutzer hierauf achten.
from
Part / high temperature evaporates and deposits on a part of low temperature in the built stone or furnace material, whereby a local accumulation of the tarry material and in certain ^ extreme cases an erosion phenomenon is obtained in which the tarry material thus accumulated due to the change in temperature Formation of cavities flows out. Therefore, the user must pay attention to this.

Wenn andererseits die Hitzebehandlungstemperatur in einem Trockendestillationsofen erhöht wird (450 bis 650 C), um diese Nachteile zu überwinden, verdampft das teerartige Material und ein Teil hiervon wird verkokt. Demgemäß besteht der gebundene Teil aus einer Mischung von Teer und dem verkokten Material, das infolge der Pyrolyse währendOn the other hand, when the heat treatment temperature in a dry distillation furnace is increased (450 to 650 C), in order to overcome these disadvantages, the tarry material evaporates and a part thereof is coked. Accordingly, there is the bound part consists of a mixture of tar and the coked material, which as a result of pyrolysis during

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8AD OHtQlNAL8AD OHtQlNAL

der Trockendestillationshitzebehandlung erhalten wird. In diesem Fall sind die Aushöhlungserscheinung und Schrumpfung im Gebrauch in günstiger Weise verringert, wobei es jedoch unvermeidlich ist, daß die Festigkeit des gebundenen Teils verringert ist und die Handhabungseigenschaften bei normaler Temperatur bei Transport und Ofenherstellung verschlechtert sind.the dry distillation heat treatment. In this case, the cavitation phenomenon and shrinkage in use are favorably reduced, however, it is inevitable that the strength of the bonded part is lowered and the handling properties at normal temperature in transportation and Furnace manufacturing are deteriorated.

Wie vorstehend beschrieben, ergibt das üblicherweise verweidete teerartige Material, das z.B. die in der nachstehenden Tabelle I aufgefüllten Eigenschaften besitzt, eine hohe Festigkeit bei normaler Temperatur im Falle einer niedrigen Trockendestillationstemperatur, z.B. niedriger als JOO0C, verdampft jedoch bei Verwendung des Stein- oder Ziegelproduktes bei einer. Temperatur von oberhalb 5000C, wodurch häufig die Nachteile, wie Schrumpfung und AushÖhlungserscheinung, erhalten werden. Im Falle einer hohen Trockendestilationstemperatur, z.B. oberhalb 50O0C, können die Schrumpfung bei Verwendung des Steinproduktes und die AushÖhlungserscheinung verringert werden, jedoch wird die Festigkeit bei normaler Temperatur herabgesetzt und das Transportieren und die Ofenherstellung werden unvorteilhaft, demgemäß gibt es keine Temperatur für .die Trockendestillationshitzebehandlung, die zur vollständigen Beseitigung beider Nachteile fähig ist, sofern ein derartiges teerartiges Material verwendet wird. .As described above, the usually grazed tarry material having, for example, the properties listed in Table I below, gives high strength at normal temperature in the case of a low dry distillation temperature, for example lower than JOO 0 C, but evaporates when using the stone or Brick product at one. Temperature above 500 0 C, thereby often drawbacks, such as shrinkage and AushÖhlungserscheinung obtained. In the case of a high dry distillation temperature, for example above 50O 0 C, the shrinkage when using the stone product and the hollowing phenomenon can be reduced, but the strength is reduced at normal temperature and the transport and the furnace production are disadvantageous, accordingly there is no temperature for Dry distillation heat treatment capable of completely eliminating both drawbacks if such a tarry material is used. .

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SAD ORIGINAL"SAD ORIGINAL "

ErweiExpansion ii FlüchCurse \sphalt\ sphalt II. festem Kohlenteer undsolid coal tar and FestigFirm chungschungs tigeterm FlüchCurse keitspeed TabelleTabel punkt
(6G)
Point
( 6 G)
BeBe tigeterm FestigFirm beiat
Verschiedene Eigenschaften vonVarious properties of standwas standing BeBe keitspeed hoherhigher teileshare standwas standing beiat TempeTempe Probesample Msn Ms n teileshare normalernormal raturrature 7272 30O0C
{%)
30O 0 C
{%)
bisuntil Toiüpe-Toiüpe- (kg/cm·(kg / cm
33 50O0C
(fo)
50O 0 C
(fo)
raturrature 200200
6262 2323 (kg/cm2)(kg / cm 2 ) 22 3535 192192 5353 3030th KohlenCoals teertar Asphaltasphalt

Die vorstehenden Ausführungen sind auf die Herstellung eines mit Teer gebundenen Dolomitdceines beschränkt; jedoch wurden ähnliche Probleme in allen anderen Industriezweigen, z.B. Elektrodenindustrie, Industrie für.feuerfeste Materialien o.dgl, angetroffen.The above statements are restricted to the production of a tar-bound dolomite dceine; however, similar problems have been encountered in all other industries, e.g., electrode industry, industry für.feuerfestematerials or the like encountered.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird ein teerartiges Material,, das verwendet werden soll, einer besonderen Hitzebehandlung, die nachstehend näher erläutert wird, vor dem Formen oder Pressen· unterworfen, um das teerartige Material zu modifizieren, wodurch die vorstehend geschilderten Nachteile überwunden werden, d.h. die Qualität eines Formkörpers von einem Pulver-Teer-System oder, von dessen endgültigem Handelsprodukt wird verbessert.According to the method according to the invention, a tarry material to be used becomes a special heat treatment, which will be explained in more detail below, before molding or pressing to modify tarry material, thereby overcoming the disadvantages outlined above, i.e. the quality a molded body from a powder-tar system or its final commercial product is improved.

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BAD ORtGiNAtBAD LOCATION

Nachteile, die in einem Pulver-Teer-System und in dessen hitzebehandeltem Gegenstand auftreten, stehen gewöhnlich in Zusammenhang mit den Eigenschaften des Teers, z.B. (1) Erweichungsverhalten (Schmelzpunkt), (2) Flüchtigkeit und (j5) Verkokungsverhalten nach Verdampfung. Dabei bedeutet ein hoher Schmelzpunkt gewöhnlich eine hohe Festigkeit bei normaler Temperatur, die zur Verwendung als Ziegel oder feuerfester Stein geeignet ist. Eine geringe Flüchtigkeit bedeutet eine große Menge an Restkohlenstoff nach der Hitzebehandlung, wobei dies für den Gebrauch als Ziegel oder feuerfester Stein geeignet ist. Ein höherer Gehalt an Restkohlenstoff ist vorteilhaft für ein feuerfestes Material, da dieser das Eindringen von geschmolzenem Eisen oder geschmolzener Schlacke verhindert.Disadvantages that occur in a powder-tar system and in its heat-treated article, are usually related to the properties of the tar, e.g. (1) softening behavior (melting point), (2) volatility and (j5) coking behavior after evaporation. A high melting point usually means high strength at normal temperature, which is suitable for use as a brick or refractory stone. A low volatility means a large one Amount of residual carbon after heat treatment, this being for use as brick or refractory stone suitable is. A higher level of residual carbon is beneficial for a refractory material because it does Prevents molten iron or slag from entering.

Im allgemeinen hängt die Verkokung eines teerartigen Materials, wie vorstehend geschildert, nicht" nur von der Flüchtigkeit (Gehalt an niedrigsiedender Fraktion), sondern auch von der chemischen Zusammensetzung ab. Im Falle eines teerartigen Materials der Erdölart ist der Verkokungsgrad nicht gut aufgrund der thermischen Zersetzung durch Erhitzen und der zersetzten Bestandteile, die verdampft und abgegeben werden sollen infolge des höheren Gehalts an aliphatischen Kohlenwasserstoffen und aliphatischen Seitenketten.In general, the coking of a tarry material, as described above, does not "only depend on the" Volatility (content of low-boiling fraction), but also on the chemical composition. In the event of of a petroleum-type tarry material, the degree of coking is not good due to thermal decomposition by heating and the decomposed constituents which are to be vaporized and given off as a result of the higher Content of aliphatic hydrocarbons and aliphatic side chains.

Im Gegensatz dazu ist im Falle der Verwendung eines besonderen teerartigen Materials gemäß der Erfindung, wie nachstehend beschrieben, die Verkokungsausbeute ausgezeich-In contrast, in the case of using a particular tarry material according to the invention, such as described below, the coking yield is excellent

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net, da hierbei kaum eine thermische Zersetzung durch Erhitzen verursacht wird und eine Dehydratationspolymerisation aufgrund des höheren Gehalts von aromatischen Kohlenwasserstoffen mit ve^ältnismäßig hohem Molekulargewicht mühelos fortschreitet.net, since there is hardly any thermal decomposition due to heating and dehydration polymerization due to the higher content of aromatic hydrocarbons progresses effortlessly with a relatively high molecular weight.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die Herstellung eines Formkörpers der Pulver-Teer-Arfc, eines trockendestillierten Körpers oder calcinierten Kprpers mit einer höheren Bindefestigkeit als'die bekannten Gegenstände bei jeder Temperatur von einer tiefen!temperatur bis zu einer hohen Temperatur ermöglicht, wodurch die Nachteile der bekannten teerartigen Materialien überwunden werden können, indem man ein teerartiges Material irgendeiner der nachstehend angegebenen verschiedenen Hitzebehandlungen vor dem Formpressen unterwirft, um dadurch ein teerartiges Material mit einem hohen Schmelzpunkt, einer geringen Flüchtigkeit und einem hohen Verkokungsverhalten zu gewinnen.In the method according to the invention, the production of a molded body of the powder tar Arfc, a dry-distilled body or calcined body with a higher bond strength than the known objects at any temperature from a low temperature to a high temperature, whereby the Disadvantages of the known tarry materials can be overcome by using a tarry material is subjected to any of the various pre-compression heat treatments set forth below to thereby a tarry material with a high melting point, low volatility and high coking behavior to win.

Gemäß der Erfindung werden 5 Arbeitsweisen der Hitzebehandnng des teerartigen Materials angewendet,'die nachstehend aufgeführt sind:According to the invention, five modes of heat treatment of the tarry material are employed, as follows are listed:

Arbeitsweise A: Working method A :

Irgendein teerartiges Material der Rrdölart, irgendwelche teerartige Materialien von Kohlequellen oder irgendeine Mischung, die durch Mischen dieser Teerprodukte erhalten wird, wird der Hitzebehandlung vor Verwendung unterworfen. Die Temperatur wird zwischen I50 bis 55O0C einge-Any petroleum type tarry material, coal source tarry material or any mixture obtained by mixing these tar products is subjected to the heat treatment before use. The temperature is between einge- I50 to 55O 0 C

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stellt, wobei diese Temperatur höher ist als/äiejenige bei der üblichen Hitzebehandlung (95 bis 15O0G), wobei diese Teermaterialien flüssig werden und flüchtige Stoffe gründlich entfernt werden. Das so modifizierte oder behandelte Teermaterial wird als Teerausgangsmaterial verwendet. This temperature is higher than / äieie in the usual heat treatment (95 to 150 0 G), whereby these tar materials become liquid and volatile substances are thoroughly removed. The tar material modified or treated in this way is used as the tar raw material.

Arbeitsweise B: Work way B:

Irgendein teerartiges Material der Erdölart, irgendwelche teerartige Materialien aus Kohlequellen oder irgendeine Mischung von diesen Teermaterialien wird einer Hitzebehandlung bei 150.bis 55O0C vor Gebrauch unterworfen, wobei Sauerstoff, Stickstoff, Luft, Chlor, Chlorwasserstoff o.dgl. darin eingeblasen wird oder die Anwesenheit eines anorganischen Salzes, z.B. F.isenohlorid oder Aluminiumchlor id, herbeigeführt wird. Das so abgeänderte oder behandelte teerartige Material wird als Teerausgangsmaterial verwendet.Any tar-like material of the Erdölart, any tar-like materials from coal sources or any mixture of these Teermaterialien is subjected to a heat treatment at 150.bis 55O 0 C before use, where oxygen, nitrogen, air, chlorine, hydrogen chloride or the like. is blown into it or the presence of an inorganic salt, for example iron chloride or aluminum chloride, is brought about. The tar-like material thus modified or treated is used as a tar raw material.

Arbeitsweise C:Working method C:

Eines oder mehrere der gebräuchlichen Teer- und Pechmaterialien aus Kohlequellen und Asphalt aus Erdölquellen werden nicht verwendet, sondern ein Teermaterial, das bei einer hohen Temperatur hergestellt wurde, wobei Pech bei einer Temperatur oberhalb 9000C und unterhalb 230O0C aus irgendeiner Art von Kohlenwasserstoffrohrnaterialien gebildet wird (vgl. japanische Patentanmeldung 71920/1967).One or more of the usual tar and pitch materials from coal sources and asphalt from petroleum sources are not used, but a tarry material, which was prepared at a high temperature, said pitch at a temperature above 900 0 C and below 230O 0 C of any type of Kohlenwasserstoffrohrnaterialien is formed (see. Japanese Patent Application 71920/1967).

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

- ίο -- ίο -

Arbeitsweise D:Working method D:

Das bei hoher Temperatur hitzebehandelte Pechmaterial, das gemäß Arbeitsweise C erhalten wurde, wird weiter einer Hitzebehandlung bei I50 bis 55O0C vor Gebrauch unterworfen. Das so behandelte Pech- oder Teermaterial wird als Pech- oder Teerausgangsmaterial verwendet.The heat-treated at a high temperature pitch material according to operation of C obtained is further subjected to a heat treatment at I50 to 55O 0 C before use. The pitch or tar material thus treated is used as a pitch or tar raw material.

Arbeitsweise E:Working method E:

Bei der Ausführung der Modifizierungsbehandlung nach der Arbeitsweise D wird das Pech- oder Teermaterial eira? Hitzebehandlung bei I50 bis 55O°C unterworfen, während SauErstoff, Stickstoff, Luft, Chlor oder Chlorwasserstoff darin eingeblasen wird oder die Anwesenheit eines anorganischen Salzes, z.B. Eisenchlorid oder Aluminiumcllorid, herbeigeführt wird. Das so behandelte Teermaterial wird als Teer oder·Pechausgangsmaterial verwendet. When carrying out the modification treatment according to the procedure D, the pitch or tar material becomes eira? Subjected to heat treatment at 150 to 550 ° C while Oxygen, nitrogen, air, chlorine or hydrogen chloride is blown into it or the presence of one inorganic salt, e.g. ferric chloride or aluminum chloride, is brought about. The tar material treated in this way is used as a tar or pitch feedstock.

' Die vorstehend geschilderten fünf modifizierten oder behandelten Teer- oder Pechprodukte besitzen ein H/C-Verhältnis (Wasserstoffatome/Kohlenstoffatome-Verhältnis) von weniger als 1,0 und enthalten derartige aromatische Stoffe von hohem Molekularfeewicht, um einen, hohen Schmelzpunkt, eine geringere Flüchtigkeit und eine ausgezeichnete Carbonieier.ungsausbeute oder Verkokung zu erhalten. Beispiele für die gemäß der Erfindung verwendeten Pulvermaterialien als feuerfestes Material sind basische Pulver, z.B. Dolomitpulver, Magne-'The five modified or treated tar or pitch products described above have a H / C ratio (hydrogen atoms / carbon atoms ratio) of less than 1.0 and contain such aromatic substances of high molecular weight in order to high melting point, lower volatility and excellent carbonization yield or To get coking. Examples of the powder materials used according to the invention as refractories The material is basic powder, e.g. dolomite powder, magnetic

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

- li -- li -

siumoxydpulver (MgO), Calciumoxydpulver (CaO) und Chromoxydpulver (Cr2O7), neutrale Pulver, z.B. Thoriumoxydpulver (Th0O,), Yttriumoxydpulver (YpO7) und Aluminiumoxydpulve'r (ΔΙρΟ^,) lund saure Pulver, z.B. Siliciumdioxydpulver (SiOp)* Quarzglaspulver (Silikaglaspulver) und Mullitpulver, und für die Herstellung von Elektroden und besonderen feuerfesten Materialien Kohlepulver (amorph und graphitisch), Siüciumcarbidpulver, -boridpulver und -nitridpulver.sium oxide powder (MgO), calcium oxide powder (CaO) and chromium oxide powder (Cr 2 O 7 ), neutral powders, e.g. thorium oxide powder (Th 0 O,), yttrium oxide powder (YpO 7 ) and aluminum oxide powder (ΔΙρΟ ^,) and acidic powders, e.g. silicon dioxide powder (SiOp) * Quartz glass powder (silica glass powder) and mullite powder, and for the production of electrodes and special refractory materials carbon powder (amorphous and graphitic), silicon carbide powder, boride powder and nitride powder.

Beispiele für Fertigprodukte sind sämtliche basische feuerfeste Materialien einschließlich Dolomitsteine oder -ziegel, Kohleelektroden für große elektrische Öfen, Elektroden für Batterien, feuerfeste Materialien auf Kohlenstoffbasis und feuerfeste Materialien aus Siliciumcarbid. Examples of finished products are all basic refractory materials including dolomite bricks or -bricks, carbon electrodes for large electric furnaces, electrodes for batteries, refractories Carbon-based and silicon carbide refractories.

na das gemäß der Erfindung verwendete abgeänderte oder behandelte Pech- oder Teermaterial im allgemeinen einen hohen Schmelzpunkt besitzt, ist im Falle der Herstellung eines Formkörpers der Pulver/Teer-Art eine Arbeitsbedingung bei einer höheren Temperatur als die bekannte Knet- und wormpreßbedingung erforderlich, wobei Jedoch die Qualität des Produktes beachtlich verbessert ist. Überdies kann dieser Zweck unter Anwendung der nachstehend beschriebenen Arbeitsweise selbst unter einer ähnllciaen Bedingung wie diejenige gemäß der bisherigen Technik erreicht werden. 80 wird unter Ausnützung der Tatsache, daß das gemäß der Erfindung verwendete, behandelte oder modifizierte Pech- oder Teermaterial aufgrund seines hohen n a, the modified or treated pitch or tarry material generally used according to the invention has a high melting point, in the case of producing a shaped body of powder / tar type a working condition at a higher temperature than the known kneading and w ormpreßbedingung is required, however, the quality of the product is remarkably improved. Moreover, using the procedure described below, this purpose can be achieved even under a similar condition as that of the prior art. 80 is made taking advantage of the fact that the pitch or tar material used, treated or modified according to the invention due to its high

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Schmelzpunktes und hcäiaromatischen Verhaltens leicht pulverisiert wird, das modifizierte Pech- oder Teermaterial vor dem formpressen pulverisiert, mit einem Pulveraggregat.in angemessener Weise bei einer tieferen Temperatur als dem Schmelzpunkt des Pech- oder Teermaterials gemischt, mit einer geeigneten Menge an Kohlenteerfraktion oder wrdölfraktion geknetet und dann preßgeformt, Durch diese Arbeitsweise kann ein ausgezeichneter Formpreßkörper mit einer hohen Massendichte und einer hohen Kompressions- . festigkeit erhalten werden.Melting point and hcäiaromatischen behavior is easily pulverized, the modified pitch or tarry material prior to molding pulverized, mixed with a Pulveraggregat.in adequately at a lower temperature than the melting point of the pitch or Teermaterials, kneaded with a suitable amount of coal tar fraction or w rdölfraktion and then press-molded. By doing this, an excellent molded article having a high bulk density and a high compression ratio can be obtained. strength can be obtained.

Hie Erfindung wird nachstehend anhand eines AiöTührungsbeispiels mit Bezug auf Dolomitstein näher erläutert.Hie invention is described below with the aid of an example of operation explained in more detail with reference to dolomite stone.

Beispielexample

100 kg eines Pulvergemisches, bestehend aus 60 Gew.-^ nolomitpulver (Durchmesser 5 mm bis 0,5 mm, durchgehende Korngrößenverteilung) und 40 Gew.-^ eines feinen Magnesluraoxydpulvers (Durchmesser kleiner als 0,05 mm, durchgehende Korngrößenverteilung) wurden in eine Knetmaschine mit einem Innenvolumen von 100 Liter eingebracht und unter Rühren bei einer Temperatur von 10 bis 150C oberhalb des Erweichungspunktes von jedem der in der nachstehenden Tabelle II angegebenen Teer- oder Pechmaterialien geknetet. Dann wurde jeweils das vorhergehend auf etwa den Schmelzpunkt erhitzte Pech- oder Teermaterial, um diesem eine Fließfähigkeit zu erteilen, in die Knetmaschine einfließen gelassenand ausreichend geknetet. Die Mischung100 kg of a powder mixture consisting of 60 wt .- ^ nolomitpulver (diameter 5 mm to 0.5 mm, continuous grain size distribution) and 40 wt .- ^ of a fine Magnesluraoxydpulvers (diameter less than 0.05 mm, continuous grain size distribution) were in a Introduced kneading machine with an internal volume of 100 liters and kneaded with stirring at a temperature of 10 to 15 0 C above the softening point of each of the tar or pitch materials given in Table II below. Then, each of the pitch or tar material previously heated to about the melting point in order to impart flowability thereto was flowed into the kneading machine and kneaded sufficiently. The mixture

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wurde dann in eine Metallform mit den Abmessungen von 50 χ 50 x 80■ mnr eingebracht und unter einem Druck von 500 kg/cm preßgeformt. Der sich ergebende Formkörper . wurde bezüglich der Materialeigenschaften als solcher einer Bestimmung unterworfen, obgleich eine Schwankung von etwa - 5 mm in ^ichtung der Länge von80 mm auftrat, nie "rgebnisse dieser Bestimmung sind in der nachstehenden Tabelle II aufgeführt:was then placed in a metal mold having dimensions of 50 × 50 × 80 μm and press-molded under a pressure of 500 kg / cm. The resulting shaped body. of the material characteristics was evaluated as subject to such a provision, although a variation of about - 5 mm in the length ichtung ^ of 80 mm occurred never "esults of this evaluation are shown in Table II below:

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-- toto Probesample Behand-
lungs-
arbeits
weise
Treatment
lung
working
way
0 9 8 2 9/10 9 8 2 9/1 KohlenteerCoal tar AA. co
«η
co
«Η
Asphaltasphalt AA.
Asphaltasphalt BB. Pyrolitischer
Teer *
More pyrolitical
Tar *
CC.
Pyrol.ytiseher
Teer *
Pyrolitischer
Teer *
Pyrol.ytiseher
Tar *
More pyrolitical
Tar *
DD.

Tabelle IITable II

(D (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)(D (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

400400 22 keinno 125125 00 44th 6060 310310 400400 33 keinno 120120 00 3030th 5555 210210 250250 1212th Sauer
stoff
Sour
material
125125 00 4545 57. .57.. 270270

kein kein kein 150no no no 150

360 2 kein 180360 2 no 180

350 1 Sauer- 200 0
stoff
350 1 Sauer- 200 0
material

44 75 300 30 76 320 15 87 32044 75 300 30 76 320 15 87 320

Anmerkung zur__ Tabelle:Note on the table:

(1) Hitζebehandlungstemperatur (°C);(1) heat treatment temperature (° C);

(2) Hitzebehandlungsdauer (Std.); O) Behandlungsmittel!(2) heat treatment time (hours); O) treatment agents!

(4) Erweichungspunkt (0C);,-(4) softening point ( 0 C);, -

(5) Flüchtige Bestandteile bis zu 3000C(5) Volatile constituents up to 300 ° C.

(6) Flüchtige Bestandteile bis zu 5000C(6) Volatile constituents up to 500 ° C.

(7) Druckfestigkeit bei normaler Temperatur (kg/cm );(7) normal temperature compressive strength (kg / cm);

(8) Druckfestigkeit bei höheer Temperatur (kg/cm ).(8) High temperature compressive strength (kg / cm).

Pyrolytischer Hochtemperaturteer, erhalten durch thermische Crackung. von Kuwait-Rohöl bei 12000C mittels des Flammencracksystems unter Verwendung eines Verbrennungsgases bei 20000C.High temperature pyrolytic tar obtained by thermal cracking. from Kuwait crude oil at 1200 0 C by means of the flame cracking system using a combustion gas at 2000 0 C.

Es ist aus diesen Ergebnissen ersichtlich, daß die Festigkeit bei normaler Temperatur und&ie Festigkeit bei &oher Temperatur, die die Festigkeit nach der Hitzebehandlung durch Trockendestillation bei Verwendung der Teerprodukte nach den Arbeitsweisen A und B anzeigt, verglühen mit Tabelle I, verbessert sind. Diese Neigung ist bemerkenswert insbesondere in den Beispielen unter Verwendung der Teerprodukte von den Arbeitsweisen C, Ti und E, wobei die Festigkeit bei normaler Temperatur das zwei- bis dreifache von derjenigen des bekannten Gegenstandes beträgt und die Festigkeit nach Trockendestillation (Festigkeit bei hoher Temperatur) das 1,5-fache von derjenigen des bekannten Gegenstandes beträgt,It can be seen from these results that the normal temperature strength and the strength at & oher temperature which increases the strength after heat treatment by dry distillation when using the Tar products according to Procedures A and B, burn up with Table I, are improved. This tendency is particularly noteworthy in the examples using the tar products from procedures C, Ti and E, being the strength at normal temperature two to three times that of the known article and the strength after dry distillation (Strength at high temperature) is 1.5 times that of the known object,

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Bei.der Herstellung eines Formkörpers aus dem Pulver-Teer-System, wie vorstehend beschrieben, kann die Festigkeit bei normaler Temperatur und die Festigkeit nach der Trockendestillation des Formkörpers durch die Verwendung eines Pech- oder Teermaterials der Erdölart oder der Kohleart, das vorhergehend einer besonderen Hitzebehandlung bei 150 bis 55O0C unterworfen worden war, insbesondere eines Teer- oder Pechmaterials, das speziell so hergestellt, wurde, daß es einer besonderen Hitzebehandlung bei hoher Temperatur von oberhalb 9000C während der Teer- oder Pech-bereitung unterworfen wurde, eines Teeroder Pechmaterials, das durch Aussetzen des so erhaltenen besonderen Teer- oder Pechmaterials an eine zweite Hitzebehandlung bei I50 oder 55O0C erhalten worden war, oder eines Teer- oder Pechmaterials, das durch Einblasen des vorstehend genannten Gases bei der zweiten Hitzebehandlung zur weiteren Förderung der Reaktion erhalten worden war, wesentlich verbessert werden. r>i*e so hergestellten Formkörper und Produkte besitzen eine höhere Bindefestigkeit bei höheer Temperatur von normaler Temperatur bis zu einer Gebrauchstemperatur von bis zu 15000C als die bekannten Produkte. naher können die Nachteile der bisherigen Technik; in bemerkenswerter. Weise überwunden werden, wobei gemäß der bisherigen Technik das Hoehtemperaturverhalten bei Verbesserung oder Erhöhung des Verhaltens bei normaler Temperatur ver schlechtert wurde oder umgekehrt.In the production of a molded body from the powder-tar system, as described above, the strength at normal temperature and the strength after dry distillation of the molded body by using a pitch or tar material of the petroleum type or the coal type, the preceding a particular Had been subjected to heat treatment at 150 to 550 0 C, in particular a tar or pitch material that was specially prepared so that it was subjected to a special heat treatment at a high temperature of above 900 0 C during the tar or pitch preparation, one Teeroder pitch material that had been obtained by subjecting the specific Teeroder pitch thus obtained material to a second heat treatment at I50 or 55O 0 C, or a Teeroder pitch material by injecting the above-mentioned gas in the second heat treatment to further promote Response obtained could be improved significantly. r> i * e moldings produced and products have a higher bonding strength at höheer temperature of normal temperature to an operating temperature of up to 1500 0 C than the known products. the disadvantages of the previous technology; in remarkable. Wise to be overcome, according to the prior art, the high temperature behavior with improvement or increase in the behavior at normal temperature was ver worsened or vice versa.

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Die Vorteile gemäß der Erfindung treten natürlich auch in allen anderen Fällen von basischen feuerfesten Steinen außer Dolomitsteinen, Kohleelektroden für große elektrische Öfen,. Elektroden für elektrolytische Zellen, feuerfester Materialien auf Kohlenstoffbasis, feuerfesten Materialien aus Siliciumcarbid ο.dgl. auf.The advantages according to the invention naturally also occur in all other cases of basic refractories Stones other than dolomite stones, carbon electrodes for large electric ovens. Electrodes for electrolytic cells, carbon-based refractory materials, refractories Materials made of silicon carbide or the like. on.

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Claims (6)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus einem Pulver-Teer-System, dadurch gekennzeichnet, daß man ein für das. Formpressen zu verwendendes teerartiges Material vor dem Formpressen einer Hitzebehandlung unterwirft und dadurch die Qualität des Formkörpers und dessen endgültigen Handelsproduktes abändert und verbessert. 1. A method for producing a molded body from a powder-tar system, characterized in that one subjecting a tarry material to be used for compression molding to a heat treatment before compression molding and thereby modifies and improves the quality of the molded body and its final commercial product. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein teerartiges Material vorhergehend einer Hitzebehandiung bei 150 bis 5500C unterwirft und dann für das Formpressen verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that a tar-like material is previously subjected to a heat treatment at 150 to 550 0 C and then used for compression molding. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein-teerartiges Material vorhergehend einer Hitzebehandlung bei I50 bis 55O0C unter Ein- · blasen von Sauerstoff, Chlor, Stickstoff, Luft oder Chlorwasserstoff oder in Gegenwart eines anorganischen Salzes, wie Eisenchlorid oder Aluminiumchlorid unterwirft, um die Modifizierungsreaktion zu fördern und3. The method of claim 1 or 2, characterized in that a-tar-like material above a heat treatment at I50 to 55O 0 C under inputs · bubbles of oxygen, chlorine, nitrogen, air or hydrogen chloride or in the presence of an inorganic salt such as Iron chloride or aluminum chloride subjects to promote the modification reaction and das so modifizierte Produkt verwendet..used the product modified in this way .. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein teerartiges Material verwendet, das einer Hitzebehandlung bei einer besonders hohen Temperatur im Bereich von 9OO bis 23000C unterworfen · worden war.4. The method according to claim 1, characterized in that there is used a tar-like material which is subjected to a heat treatment at a very high temperature in the range of 0 to 2300 C · 9OO was. 909829/135 7909829/135 7 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein teerartiges Material verwendet, das einer Hitzebehandlung bei hoher Temperatur im Bereich von 900 bis 23000C und anschließend einer Hochtemperaturhitzebehandlung bei 150 bis 55O0C unterworfen worden war.5. The method according to any one of claims 1, 2 or 4, characterized in that there is used a tar-like material that was subjected to heat treatment at a high temperature has been subsequently subjected to a high temperature heat treatment at 150 to 55O 0 C in the range 900-2300 0 C and . 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein teerartiges Mateiäal verwendet, das einer ersten Hitzebehandlung bei hoher Temperatur bei 900 bis 2350O0C und dann einer zweiten Hitzebehandlung bei hoher Temperatur bei I50 bis 55O0C unter Einblasen von Sauerstoff, Chlor, Stickstoff oder Luft oder in Gegenwart eines anorganischen Salzes, z. . Eisenchlorid oder Aluminiumchlorid, zur weiteren Förderung der Modifikationsreaktion unterworfen worden war.6. The method according to claim 1, characterized in that a tarry Mateiäal is used, the first heat treatment at high temperature at 900 to 2350O 0 C and then a second heat treatment at high temperature at 150 to 550O 0 C with blowing oxygen, chlorine , Nitrogen or air or in the presence of an inorganic salt, e.g. . Ferric chloride or aluminum chloride, had been subjected to the modification reaction to further promote it. 909829/135?909829/135?
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US4375518A (en) * 1981-03-27 1983-03-01 General Refractories Co. Resinous petroleum residue refractory binders

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