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Aufbereitung von Graphitelektrodenmassen So beeinflussen Sie die Qualität der Elektroden bei der Herstellung von Graphitelektrodenmasse

Redakteur: Sabine Mühlenkamp

Bei der Herstellung von Graphitelektrodenmasse wird Koks mit Pechen und Zusatzstoffen bei Temperaturen um 180 °C gemischt. Dieser Verfahrensschritt, bei der Masse homogenisiert werden muss, entscheidet später über die Qualität der Elektroden.

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Ein einzelner Mischer kann bis zu zwölf Kneter ersetzen.
Ein einzelner Mischer kann bis zu zwölf Kneter ersetzen.
(Bild: Eirich)

Neben einer optimalen Vermischung aller Rezeptur-Bestandteile ist es notwendig, die Poren des Kokses bestmöglich mit Pech zu füllen und jedes einzelne Koksteilchen mit Pech zu umhüllen. Zur Aufbereitung von Massen für Graphitelektroden für Lichtbogenöfen gibt es mehrere Verfahren, wie etwa die Sigma-Kneter. Systembedingt haben diese Schwierigkeiten, eine optimale Vermischung der Einsatzstoffe zu erreichen.

Das Eirich-Mischsystem mit seinem über die Form und Geschwindigkeit der Mischwerkzeuge steuerbaren Leistungseintrag ermöglicht dagegen sowohl Mischen als auch Kneten. Daraus resultiert eine schnelle Homogenisierung. Viele Betriebe weltweit arbeiten inzwischen mit dieser Aufbereitungstechnik. Seit Anfang 2018 haben sich weitere 15 Unternehmen aus China, Indien und Russland für diese Technik entschieden.

Auch der Kühlprozess von 180 °C Mischtemperatur auf z.B. 120 °C Verarbeitungstemperatur, der durch Zugabe von Wasser in den Mischer (Verdampfungskühlung) erfolgt, gestaltet sich optimal. Dabei lässt sich die Massetemperatur auf +/-2 °C genau einstellen. Ein einzelner Mischer kann zudem bis zu zwölf Kneter ersetzen. Die Produktivität steigt damit bis zu 200 %, bei niedrigen Investitions- und Instandhaltungskosten. Die Anschaffungskosten amortisieren sich daher meist in wenigen Jahren.

Erwärmen des Kokses mit wenig Energiebedarf

Neben dem Mischen, Kneten und Kühlen ist auch das Erwärmen des Kokses auf Prozesstemperatur einfach geworden. Über eine direkte elektrische Widerstandsheizung, als EWK bezeichnet, wird der Koks schnell und sauber auf die Mischtemperatur gebracht. Dies geschieht ganz ohne Brandgefahr, wie diese bei einfachen Heizsystemen gegeben ist, und mit weniger Energiebedarf.

Wenn es sich um kleine Anlagenleistungen handelt, lohnt sich eine Kombination von Aufheizen und Mischen. Hierfür bieten sich Mischer mit Induktionsheizung an, für Mischungstemperaturen bis 300 °C. Dies ist beispielsweise für die Hersteller von Graphit- oder Kohlenstoff-Spezialitäten von hohem Interesse.

Insbesondere bei der Aufbereitung von UHP (Ultra High Perfomance)-Elektroden mit großen Durchmessern (größer als 600 mm) hat sich diese Technologie – bestehend aus elektrischem Widerstandsheizgerät EWK, Mischer und Telleraufgeber, der das Mischgut kontinuierlich weiter befördert – etabliert.

Neben der Aufbereitung von Elektrodenmassen für die Stahlherstellung bietet das Unternehmen zudem Lösungen für die Aluminiumherstellung an. Bei der Schmelzflusselektrolyse werden Anoden und Kathoden eingesetzt. Für die Kathodenaufbereitung im Chargenbetrieb kommen ähnliche Maschinen wie bei der Grafitelektrodenaufbereitung zum Einsatz, bestehend aus EWK, Mischer und Telleraufgeber als Pastenzuteiler.

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