JP4857271B2 - 電極製造用の炭素乾燥剤の製造方法 - Google Patents

Description

電極冶金過程において主に使用される電極は、ピッチを結合材として加え、粒状の炭素塊（乾燥剤）を加圧することによって、製造される。電極の性能は、所定範囲の粒径の乾燥剤への接着度に、非常に依存している。粗い粒子、中程度の粒径の粒子、細かい粒子は、電極の型式や素材によって、その分量の割合が定められる。このような場合、細かな材料の所定の品質を維持することが特に重要である。本発明において、材料はダストフラクションとして知られ、概して５０００〜２０００ｃｍ^２／ｇの比表面積で３０〜６０μｍの中程度の粒径を、主に含んでいる。

よく知られた生産方法（DE−A−4122062）において、個々のフラクションは、個別の製法によって望ましい割合でこれらから取り除かれるために、破壊されたり、粉砕されたりして、最終的には、等級分けされて、別の計測サイロに堆積される。ダストフラクションは、計測サイロに同様に堆積される前に、チューブミル（ボールミル）で別々に粉砕されて、均質化される。この方法には、製法の変化や素材の品質の変動が調整を要する場合に、変更することが非常に難しい、という欠点がある。コークスの粉砕性やそれぞれの変化する条件に応じてダストの特性を設定するために、よく知られた方法は、起動／停止運転で行われ、それにより、スループット、細かさ、及び比表面積に関して規格外のダスト品質が生じることとなる。この結果、ピッチ条件が変化し、電極の物理特性が不要に変動してしまう。

そこで、本発明の目的は、ダストフラクションの特性を実現することに、より容易に影響を与えることができる方法を、提供することである。

本発明の解決手段は、運転中連続して粒径を調節できる製粉機／粉ふるい機統合機を、ダストフラクションを粉砕するのに、使用することである。粉ふるい機一体型のローラー粉砕製粉機を使用することが特に好ましい。その製粉機においては、粉砕圧、好ましくは製粉回転速度、製粉機及び粉ふるい機を通るエアースループットを調節できる。使用される粉ふるい機は、粒界を調節するために回転速度を調節できる動的なものが好ましい。

製粉機／粉ふるい機統合機の意味するところは、製粉機と粉ふるい機とが機能連結しているということであり、それにおいては、粉ふるい機によって分離された大きすぎる物が、製粉機中へ再循環される。この統合は、実質的な遊休時間なしに、特に良好な設定を可能とする。なぜなら、粉ふるい機と製粉機の両方の特性が影響するからである。それによって実現されることは、回転速度、圧力、システム空気量、及び／又は、粉ふるい機の回転速度に起因した粉砕性を変更しながら、所望の細かさを有する所定のダスト品質を連続して生産することである。

素材の異なる硬さを考慮して、粉砕圧力は調整できる。素材として主に使用される石油コークスは非常に硬いため、粉砕圧力は従来の石炭の粉砕圧力の２〜３倍に設定される。システム空気量、すなわち、粉砕された細かな材料を粉砕ゾーンから粉ふるい機に運ぶ空気流の強度は、最大粒径を小さくしたい場合、低めに設定され、最大粒径を大きくしたい場合、高めに設定される。最大粒径は、動的粉ふるい機の回転速度にも影響される。更に、粒径に影響を与える因子を粉ふるい機の型式に応じて適用してもよい。

粉ふるい機としては、公知の動的型式が好ましい。その粉ふるい機においては、粉砕された材料でいっぱいの空気流は、接線方向に設置されたガイドブレードのリングによって、外部から製粉機の内側に導かれ、その結果、円運動を描くように設定される。なお、内側では、調節可能な回転速度で運転される回転バスケットで螺旋状の経路に到達する。微粒子は、空気流と一緒に回転バスケットの隙間を貫通する。一方、粗い粒子は、ガイドブレードと回転バスケットとの間の空間に落ち込むため、及びそこから粉砕過程へ再び供給されるため、再びその外へ投じられる。細かい材料は空気流と一緒に粉ふるい機を出て、その細かさは、回転バスケットの回転速度の設定及び空気流の強さによって、決定できる。

素材の品質の変動に対する反応が、運転中、迅速且つ連続して発生するので、及び、所望の粒径の範囲が、連続して正確に維持されるので、このように得られ、且つ、公知の方法で空気流から連続して抽出される細かい材料は、その後の更なる均質化を要求しない。細かい材料は、サイロに直接に連続に供給され、サイロからは、細かい材料が、直接に又は間接に、好ましくは連続して、使用のために、抽出される。このサイロは、品質が変化した場合に、製粉機の切替時間を考慮しなくてよいため、これまでのものに比べて寸法が小さい。素材の品質の変化や製法の変更のために、粉砕や粉ふるいの作動のパラメータを適応させなければならない時でも、製粉機／粉ふるい機統合機は、連続して運転を続けることができる。もし基本的な製法の変更が必要になった場合でも、切替は数分で行うことができる。切替段階で生じる可能性があり、且つ、目標とする品質となっていない製品は、一時的にサイロの中間に貯蔵され、その後、製粉機へ再度供給される。実際、連続運転は、この結果として、中断されない。運転の変更は、中間生成物（製粉ロス）の発生を回避したり、最小限にしたりするために使用されている、プログラムされたマスター制御であるコンピュータ制御によって、好ましくは、行われる。例えば、製粉ロスとして生じる生成物は、中間サイロで捕らえられ、環境を汚染する生成物が得られないように、好ましくはコンピュータ制御によって、供給材料に混合される。

ローラー粉砕製粉機の全ての型式（ボールローラー製粉機、ローラーディスク製粉機、単一ローラー製粉機を含むローラーボウル製粉機）を使用できる。最も硬い石油コークスを含む全ての粉砕可能な炭素担体を加工できる。乾燥剤は、硬さ及び細かさに関して最も多様な条件を有する全ての型式の電極用に、製造することができる。製造できる造粒物の幅はとても広い。１０００から１００００ｃｍ^２／ｇの範囲が好ましい。

今までは、異なったフラクションを時間をずらして製造すること、及び別々のサイロの中間に生産物を貯蔵することが、必要であったが、本発明の本質的な利点は、粉砕運転を連続して、且つ同時に、生産運転に組み入れることができるところにある。サイロ貯蔵が回避され、また、促進され、特に大きなサイロが不要となるので、サイロ内の異なる造粒物を分離するという、従来しばしば生じていた極めてわずらわしい問題が、生じなくなる。

Claims (6)

1. 電極製造用の炭素乾燥剤の製造方法であって、異なる造粒フラクションを製造し、所定の割合で混合し、フラクションの少なくとも一つが所定の調節可能な粒径に粉砕されたダストフラクションであり、運転中に粒径を連続して調節できる製粉機／粉ふるい機統合機を、ダストフラクションを粉砕するのに使用し、
   使用される製粉機／粉ふるい機統合機が、粉ふるい機一体型のローラー粉砕製粉機であり、
   製粉機／粉ふるい機統合機を連続運転中の、素材の品質の変動又は製法の変化に適応させることを特徴とする炭素乾燥剤の製造方法。
2. 製粉機の粉砕圧力を調節することを特徴とする請求項１記載の炭素乾燥剤の製造方法。
3. 製粉機ドライブの回転速度を調節することを特徴とする請求項１記載の炭素乾燥剤の製造方法。
4. 製粉機及び粉ふるい機の空気スループットを調節することを特徴とする請求項１記載の炭素乾燥剤の製造方法。
5. 動的粉ふるい機を使用することを特徴とする請求項１記載の炭素乾燥剤の製造方法。
6. 粉ふるい機の回転速度を調節することを特徴とする請求項５記載の炭素乾燥剤の製造方法。