Способ изготовления углеродсодержащей массы для самообжигающихся электродов

 

ОПИС,АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2 pl,81 (21) 3357313/23-26 (3 ут з

1)М.К .

С 01 В 31/02

С 25 В .11/12 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 28,02„83, Бюллетень М9 8 (33) УДК 661. 666..l(088.8) Дата опубликования описания 280283

М.И. Гасик, В.В. Кашкуль, A.Ã. Грнншпунт ;-* @,:-:„Паунда

В,T. Зубанов и Г.А. ДуЯФФз . .- . к" -, .

/ .5

= Ф

1 Днепропетровский ордена Трудового КраснЬге3цамени/ металлургическйй;институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕЯ МАССЫ

ДЛЯ САМООБЖИГМОЩИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ

Изобретение относится к электрод-ной промышленности.и может быть ис- . пользовано при .получении самообжигаю, щихся.электродов .рудовосстановительных электропечей.. Известен способ изготовления уй йеРодсодержащей массы для самообжигаю. щихся электродов, включающий холодное смешение углеродного наполнителя с перемолотьан высокотемпературным пеном и добавкой суспензии дегтя или дегтярного масла (для уменьшения пылеобразования) с последующим формованием брикетов (1).

Недостаток способа заключается s еедиментации компонентов массы в процессе формирования электрода, приводящей к снижению его прочности, .обрывам по скоксованной или нескоксованной частям.

Наиболее близким техническим ре.шением к предлагаемому является способ изготовления. ухлеродсодержащей массы для самообжигающихся электродов, включающий прокаливание, измель чение, рассев, дозирование углерод-. ных наполнителей, смешение их со свя зующим (среднетемнературным каменноугольным пеком) при 130-180 С, формование брикетов с последующим охлаж. дением их в воде (2).

Однако седиментация компонентов

5 .массы остается высокой, а прочность и термостойкость электрода — невоста точной.

Цель изобретения — снижение седы ментации компонентов массы, повышение механической прочности и термостойкости электрода.

Поставленная цель достигается.согласно способу-получения углеродсодер. жащей массы, включающему дробление, прокаливание, измельчение, рассев, дозирование углеродных-наполнителей, смешение их со связующим, формование брикетов, охлаждение.их в воде, обработку расплавом высокотемпературного пека .при температуре на 20-40 С выше температуры pro размягчения в течение 3-5 с и повторное охлаждение в воде.

Обработка брикетов после охлаждения дает преимущество в том, что обработке подвергается сформировавшаяся структура. Если брикеты обрабатывать расплавом высокотемпературного пека непосредственно после формования до охлаждения, то происходит час. тичное расплавленйе массы, в резуль1000395 тате чего нарушается прочность покры; тия.

Предлагаемые температурными параметры обработки обусловлены тем, что при превышении температуры расплава менее 20О C над температурой размягчения вязкость пека слишком велика, что препятствует .образованию сплошно

ro покрытия, а при превышении температуры свыше 40 С над температурой размягчения из-за уменьшения вязкости пека покрытие имеет, незначитель,ную толщину, кроме того, повышается опасность .размягчения и расплавления. отформованного брикета углеродсодер» жащей массы. 15

Продолжительность обработки менее

3 с приводит к уменьшению толщины покрытия, а увеличение ее более 5 с к увеличению температуры обработки.

Повторное охлаждение обработанно- 20

ro брикета в воде необходимо для увеличения адгезии образовавшейся пековой пленки к массе.

Обработка брикетов расплавом высокотемпературного пека с последую- 25 щим охлаждением в воде позволяет получить высокотемпературное пековое покрытие толщиной 0,1-3 мм.

При известном способе столб жидкой массы ограничивается изотермами 90450 С и имеет высоту 3-5 м.

В результате обработки брикетов нижняя изотерма, ограничивающая область жидкой массы, соответствует температуре размягчения пекового пок" 5 рытия, т.е. градиент температур .составляет 200-450 С при обработке пеком с температурой размягчения 200 С, 0 а высота столба жидкой массы уменьшается до 0,2-0,5 м, что значительно ограничивает развитие процесса седи- 4О ментации. Кроме того, оболочка иэ высокотемпературного пека, расплавляясь, смешивается со среднетемпературным пеком, входящим в состав электродной массы, и увеличивает его 45 вязкость, что также тормозит диффузионные процессы седиментации.

Пример . Термоантрацит . (ГОСТ 4794, 75) и кокс (ГОСТ 18686- 73) прокаливают при 1200-1300 С во вра- 50 щающихся барабанных печах в течение

-1 ч. После этого их дробят до фракции менее 20 мм с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах.

Приготовленные материалы дозируют по 55 видам сырья и гранулометрическому составу в соответствии с заданной рецептурой .(термоантрацит 45 мас,%, каменноугольный кокс 30 мас,%), а затем вместе со связующим (среднетемпературным каменноугольным пеком (ГОСТ 10200) 73,25 мас.% подают в смеситель непрерывноГо действия, где их перемешивают в течение 3-.5 мин при

130-180 С, после чего масса при атмосферном давлении поступает в формы вращающихся роторов с получением брикетов весом 2,0-3,0 кг размером

105х105х90 мм. Для уменьшения прилипания углеродсодержащей массы формы смазывают маслом. Масса в формах или на транспортерной ленте охлаждается проточной водой 10-15 с. Брикеты после охлаждения водой погружают на 35 с в ванну с расплавом высокотемпературного пека (ГОСТ 1038,температура размягчения 135-200 С), имеющим температуру на 20-40 С выше температуры его размягчения. Ilo истечении времени обработки брикеты извлекают, дают стечь пеку и охлаждают водой путем душирования.

В таблице представлены конкретные .значения температур перегрева, размягчения электродной массы в электроде, времени обработки. при предлагае-. мых значениях (пример 3-5) .и выходя-. щих за их .пределы (пример 2 и 6)..и

4 полученные результаты в сравнении с известным способом (пример 1).

Для сопоставительного анализа свойств рабочих концов самообжигающихся электродов, сформированных из брикетов масс, изготовленных по предлагаемому и известному (пример 1) способам в идентичных условиях проводят опытные исследования на печи

РК3-16,5, выплавляющей малофосфористый шлак, в ходе которых определяется с помощью термопар градиент температур по высоте столба жидкой массы самообжигающегося электрода диаметром 1200 мм, отбирают образцы скоксованной массы диаметром 60 мм.и высо-, той 60 мм для определения по ТУ

48-8-12-79 механической прочности и термостойкости.

ИЗ таблицы видно, что наилучшие результаты достигаются при использовании предлагаемого способа при предлагаемых режимных параметрах. По сравнению с прототипом высота столба жидкой массы уменьшается в 8-12 раз, что значительно снижает протекание процессов седиментации и, как следствие, способствует повышению на 30-50% механической прочности в 2-3 раза критерия термостойкости. В результате сокращается расход массы на 3,26% и удельный расход электроэнергии на

0,2%.

1000395

Г Г

По предлагаемому

По прототипу

Показатели

2 3 4 5 . 6

Время обработки, с

3 4

5 6

Величина перегрева пека над температурой размягчения, С

90 180 204 210 200 194

Высота столба жидкой массы, м

3-5 0,8 0,5 0,3 0,4 0,7

Механическая прочность на разрыв, кгс/см

14-17 24,0 23,9 24,3 23,8 23,4

Критерий термостойкости, Вт/м

380-710 1420, 1400 1780 1530 .1470

Формула изобретения

Способ изготовления углеродсодер.жащей массы для самообжигающихся. эле. ктродов включающий прокаливание, измельчение, рассев, дозирование угле.родных наполнителей, смешение их со связующим, формование брикетов с последующим охлаждением их в воде, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения седиментации компонен: тов массы, повышения прочности и термостойкости электродов, после охлажСоставитель В. Иванов

Техред T Ôàíòà Корректор И. Ватрушкина

:Редактор С. Юско

Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 1264/21

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Температура размягчения электродной массы в электроде, С

50 - 40 30 20 10,дения брикеты обрабатывают расплавоМ. высокотемпературного пека при темпе .ратуре на 20-40 С выше температуры

30 его размягчения в течение 3-5 с и повторно охлаждают в воде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 901577, 35 кл. Н 05 В, 1954.

2. Гасик М.И. Самообжигакщиеся

: электроды рудовосстановительных пе чей. N Металлургия ; 1976, с. 95-110 (прототип).