In vielen metallurgischen Prozessen (z. B. Elektroofen, Lichtbogenofen) werden Kohlenstoff-oder Graphitelektroden eingesetzt. Der Abbrand dieser Elektroden erfolgt in der Regel über die seitlichen Elektrodenoberflächen. Es wurden bisher zahlreiche Versuche mit dem Ziel unternommen, diesen Seitenabbrand zu reduzieren (= Verringerung der Abbrandgeschwindigkeit). \ Bekannt ist z. B. die Kühlung der Elektroden.

Bei der Herstellung von Kohlenstoff-und Graphitelektroden werden Kohlenstoffträger (z. B. Aktivkohle, Anthrazit, Petrolkoks oder Mischungen davon) mit einem oder mehreren kohlenwasserstoffhaltigen Bindern vermischt, in die jeweilige Form gegeben und verpresst oder zu Elektrodenrohlingen extrudiert. Je nach Bedarf werden auch noch feinkörnige Eisenoxidträger (z. B. Fe203) zugegeben, um eventuell vorhanden Schwefel als FeS abzubinden.

Anschließend werden die Eiektrodenrohlinge in einem Ofen gebrannt. Dabei wandelt sich das Bindemittel ebenfalls in Koks um, und es entsteht eine Elektrode aus Kohlenstoff. Zu weiteren Optimierung der physikalischen Eigenschaften wie Dichte (möglichst hoch), Festigkeit (möglichst hoch) und elektrische Leitfähigkeit (möglichst hoch) kann die Kohlenstoffelektroden z. B. mit Pech imprägniert und ein zweites Mal gebrannt werden. Danach erfolgt die Graphitisierung in einem kontinuierlichen Graphitisierungsofen. Dieser Verfahrensschritt führt zu einer Vergleichmäßigung der Materialeigenschaften innerhalb der Graphitelektrode. Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrensweise ist, dass die Penetration von Gas und flüssigen Medien wie Metallen und Schlacken in der fertigen Elektrode reduziert wird. Dies hat neben einer höheren Stabilität

der Elektroden auch eine reduzierte Geschwindigkeit des Seitenabbrandes zur Folge.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung von Kohlenstoff-oder Graphitelektroden mit einer verbesserten Haltbarkeit (hervorgerufen u. a. durch eine reduzierte Abbrandgeschwindigkeit) ermöglicht.

Dabei soll sich bzgl. der sonstigen Elektrodeneigenschaften (z. B. spezifischer elektrischer Widerstand, Dichte der Elektroden, Biegefestigkeit, Rissbildungsverhalten) nach Möglichkeit keine Verschlechterungen ergeben.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff- oder Graphiteiektroden, bei dem ein Kohlenstoffträger mit einem kohlenwasserstoffhaltigen Binder vermischt und das Gemisch einem Verkokungs- und/oder Graphitisierungsprozess ausgesetzt wird, wobei den Rohstoffen zusätzlich eine oder mehrere synthetische Titanverbindungen zugegeben werden.

Es wurde gefunden, dass sich bei der Herstellung von Kohlenstoff-und Graphitelektroden, bzw. beim bestimmungsgemäßen Einsatz dieser Elektroden durch den Zusatz von einer oder mehrerer synthetischer Titanverbindungen hochfeuerfeste Verbindungen wie z. B. Titancarbid, Titannitrid oder Titan- carbonitrid bilden, die den Sauerstoffangriff auf die Elektroden hemmen.

Weiterhin sind diese Verbindungen sehr resistent gegen den Angriff von flüssigen Metallen oder Schlacken. Dadurch wird die Haltbarkeit der Elektroden verbessert.

Die synthetische Titanverbindung kann dem Kohlenstoffträger, dem Binder oder der Mischung aus Kohlenstoffträger und Binder zugegeben werden.

Anschließend wird das Gemisch in die Elektrodenform gegeben und in bekannter Weise weiter behandelt.

Alternativ kann die synthetische Titanverbindung dem Teerpech zugegeben werden. Das mit der synthetischen Titanverbindung versetzte Teerpech wird anschließend in bekannter Weise zum Imprägnieren der Elektroden verwendet.

Beim Imprägnierungsprozess diffundiert das Teerpech zusammen mit der Titan- verbindung bis zum Kern der Elektroden und füllt dort das offene Porenvolumen aus. Bei der anschließenden thermischen Behandlung des Elektrodenrohlings in einem Brennofen wird das Teerpech wie gewohnt in Koks umgewandelt, wobei die zugesetzten synthetischen Titanverbindungen ebenfalls in dem offenen Porenvolumen verbleiben.

Bevorzugt wird als synthetische Titanverbindung synthetisches TiO2 eingesetzt.

Die synthetische Titanverbindung kann als Reinstoff oder im Gemisch mit anderen anorganischen Stoffen (Begle, tstoffe), wie z. B. Eisenoxid, Siliziumoxid, Calciumoxid oder Magnesiumoxid, eingesetzt werden.

Bevorzugt wird die synthetische Titanverbindung in einem Anteil von 0, 5 bis 30 Gew.-% (gerechnet ohne eventuelle Begleitstoffe) den Rohstoffen zugesetzt (bezogen auf das Gesamtgewicht aller eingesetzten Rohstoffe), besonders bevorzugt in einem Anteil von 1 bis 15 Gew.-%.

Die synthetische Titanverbindung hat eine bevorzugte Korngröße d5o von 0,001 um bis 2000 um, besonders bevorzugt von 0,01 um bis 1500 um.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird den Rohstoffen zusätzlich zu der synthetischen Titanverbindung Eisenoxid zugegeben, wobei das Eisen unterschiedliche Oxidationsstufen aufweisen kann. Die Zugabemenge des Eisenoxides beträgt bevorzugt bis zu 70 Gew. -% der Zugabemenge der synthetischen Titanverbindung, besonders bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%. Bevorzugt hat das Eisenoxid eine bevorzugte Korngröße d5o von 0, 01 um bis 2000 um, besonders bevorzugt von 0,1 bis 1000 um.

Von Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass durch die sich bildenden feuerfesten und feinkörnigen Titanverbindungen (wie z. B. TiC, TiN, TiCN) das freie Porenvolumen der Elektroden verringert wird. Dadurch wird der Angriff von Gasen und flüssigen Medien auf die Matrix der Elektroden in vorteilhafter Weise verringert und die Abbrandgeschwindigkeit der Elektrode verringert. Weiterhin kann sich das verringerte Porenvolumen vorteilhaft auf das Rissbildungsverhalten der Elektroden auswirken. Durch das verringerte Porenvolumen wird die Dichte der Elektroden erhöht, was den spezifischen elektrischen Widerstand der Elektroden vorteilhaft verringert. Bei der bevorzugten Zugabe von Eisenoxid wird eventuell vorhandener Schwefel als FeS abgebunden.