Способ изготовления электродной массы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>1 00 1 5 1 7

{61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04 ° 11.81 (21) 3352759/24-07 с присоединением заявки Nо (23) Приоритет

Р1)М Кл з

Н 05 В 7/09

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 365. .22(088,8) Опубликовано 2М283. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 280283. т «кл), М.И. Гасик, A.Í. Порада, В.Т. Зуба ову "-" «,«Ц".„а. н.н. Канкуль, A.ã. Грнннпунт, г.а )фнардуг..., ""1!и

В.Ф. Лысенко и П.П. Логин в - ..„ и

И °,, " -::.««:,т днепропетронскнп ордена Трудоного Красного Знапрн4а./ металлургический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНОЙ

МАССЫ

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в электрометаллургии ферросплавов, цветных металлов и сплавов, производстве желтого фосфора, карбида кальция и др. при изготовлении углеродистых электродных и анодных масс для самообжигающихся электродов и анодов.

Известен способ изготовления элек-. тродной массы, состоящей из термоан-„ трацита (по ГОСТ 4794-75 ), прокаленного металлургического кокса (по

ГОС 18686-73) и связующего, предпоч- тительно каменноугольного пека. Твердые углеродистые материалы и связующее смешиваются, а готовая смесь представляет углеродистую массу для непрерывных самообжигающихся электродов (1 ).

Практика работы самообжигактцихся электродов рудовосстановительных электропечей на электродных массах, приготовленных по известным способам 25 производства, свидетельствует, что электрод после обжига не всегда обладает высокими физико-механическими свойствами, еще сравнительно часто имеют место обрывы и сколы рабочего 30 конца, что вызывает остановки и простои электропечей.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является способ изготовления электродной массы для самообжигающихся электродов рудовосстановительных печей, при котором твердые углеродистые материалы дробят, просеивают, дозируют по гранулометрическому составу, смешива1от их со связующим и формуют (21, Приготовленная таким способом углеродистая электродная масса не всегда обладает высокими физико-механическими свойствами. Самообжигающийся электрод после обжига имеет недостаточную эксплуатационную стой- . кость, еще сравнительно часто имеют место обрывы и сколы рабочего конца электрода по термическим трещинам, что вызывает остановки и простои элек тропечей. Трещины появляются на поверхности и развиваются к центру электрода в результате термических напряжений в процессе охлаждения и последующего нагрева. Наибольшие термические нагрузки, связанные с тепловыми ударами, возникают в обожженной части электрода при его охлаждении в результате отключения печи, 1001517 извлечении из рабочего пространства или одновременной загрузке большого количества холодной шихты. Поверхностные слои электрода при этом быстро охлаждаются и сжимаются, в то время как внутренние имеют более высокую 5 температуру и препятствуют сжатию. В результате этого в центре электрода возникают напряжения сжатия, а на по .верхности — растяжения. !

Цель изобретения — повышение термической стойкости и снижение расхода самообжигающихся электродов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления электродной массы для самообжигающихся электродов, перед дроблением твердые углеродные материалы дополнительно прокаливают совместно с кремнеземом при 1600-1800ОС в течение 0,5-3 ч, причем вес кремнезема составляет О, 25-0,45 от веса смеси. 2О

В процессе прокаливания при 1600-

1800 С твердого углеродного материала о I совместно с кремнеземом в результате высокотемпературных превращений происходит образование комплексного ма- 25 териала, в котором прографитированный, углерод распределяется равномерно и окружает пленкой каждую частицу карбида кремния, образовавшегося по реакции SiO g + 3 С = SiC -t 2CO ° 30

При этом сохраняется полностью каркас из частиц прографитированного углерода.

Образованный комплексный материал обладает высокой электропроводностью, З5 высокой термической стойкостью, что в совокупности с низкой реакционной способностью обеспечивает улучшение качества электродной массы, увеличивает термическую стойкость самообжигающихся электродов и снижает их расход.

Проведенный комплекс исследований показал, что после совместного прокаливания углеродного материала и кремнезема в случае увеличения доли 45 последнего выше 0,45 не обеспечивается непосредственная связь между частицами образовавшегося карбида и графита. В результате этого происходит увеличение удельного электросопротив-5Q ления материала.

При уменьшении доли кремнезема менее 0,25 не обеспечивается высокая термическая стойкость рабочего конца электрода и наблюдается повышенный их расход.

При температурах ниже 1600ОС реакции карбидо- и графитообразования идут медленно, а выше 1800ОС наблюдается термическая диссоциация образовавшихся в процессе нагрева карбидов, что уменьшает термическую стойкость.

При продолжительности прокаливания менее 0,5 ч не обеспечивается полное протекание реакций карбидо- и ° 65 графитообразования, а свыше 3 ч прокаливание нецелесообразно, поскольку свойства материала не изменяются, а увеличение продолжительности прокаливания приводит к непроизводительным затратам электроэнергии.

Пример. При изготовлении электродной массы для самообжигающихся электродов осуществляют следующие операции.

Термоантрацит, антрацит, кокс и другие углеродные материалы прокаливают совместно с кремнеземом при

1600-1800 С в течение 0,5-3,0 ч, после чего они подвергаются дроблению до фракции менее 20 мм с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные материалы дозируют по видам сырья и гранулометрическому составу в соответствии с заданной рецептурой массы, а затем вместе со связующим подают в смеситель, где осуществляется их перемешивание в течение 3-5 мин при температуре 130-180ОС. После смесителя расплавленная электродная масса зали-. вается в формы с получением брикетов, загружаемых в масообжигающиеся электроды.

Результаты испытаний свидетельствуют, что использование предлагаемого способа приготовления электродной массы позволяет повысить механическую прочность на 40%, коэффициент теплопроводности в 1,6 раза, в критерий термостойкости более чем в два раза.

Анализ результатов испытаний свидетельствует, что расход электроу(а, работающего на предлагаемой электродной массе, оказался на 21% ниже, чем у сравниваемого электрода, Использование электродной массы, приготовленной предлагаемым способом, позволяет значительно увеличить термическую стойкость самообжигающихся электродов.

Формула изобретения

Способ изготовления электродной массы для самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей, при котором твердые углеродистые материалы дробят, просеивают, дозируют по гранулометрическому составу, смешивают их со связующим и формуют, отличающийся тем, что, с целью повышения термической стойкости и снижения расхода самообжигающихся электродов, перед дроблением твердые углеродистые материалы дополнительно прокаливают совместно с кремнеземом при температуре

1600-1800 С, в течение 0,5-3,0 час, причем вес кремнезема составляет

0,25-0,45 от веса смеси.

1001517

Составитель Е ..Пономарев

Редактор А. Фролова Техред Е,Харитончик Корректор Н. Король

« » »

Заказ 1455/77 Тираж 843 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гасик М.И. Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей. М., "Металлургия", 1976, с. 386.

2. Струнский Б.М. Руднотермичес-. кие плавильные печк. М., "Металлургия", 1972.