Способ приготовления коксопековой композиции для мелкозернистых графитовых изделий

 

аю m) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

: СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3ЦП С 01 В 31 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н втояскомм свидетельству

"« «

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3361999/23-26

:{22) 28.10.81 (46) 15.08.83. Бюл. В 30 (72) В.A.Филимонов, П.Я.Авраменко, N.A.Àâäååíêî и О.П.Ваганова ; (53 ) 661. 666.1 (088..8 )

: (56 ) 1. Патент ФРГ В 1906263, кл, 80 В 8/ 10, 1970.

2..Лвторское свидетельство СССР

В 112831, кл. Н 01 В 1/04 1957 (прототип). (54 ) (57 ) 1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

KOKCOOEKOBOA КОИПОЗИЦИИ ДЛЯ ИЕЛКОЗЕРНИСТЫК ГРАФИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, вклю. чающий.размол шихты и дробленых кокса и высокотемпературного пека, о т л и. . ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса, повышения плотности, прочности и снижения электросопротивления изде« лий, предварительно ведут размол .шихты с 15-25% пека от его-общей массы и затем вводят остальное количество пека.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что. размол шихты с

15-25% пака:от общей его массы ведут до фракции -0,09 + 0,01 мм.

1034994

Изобретение относится к способам приготовления конструкционных углеродных материалов, а более конкретно к способам изготовления графитированных материалов.на основе мелкозернистых композиций из нефтяного кокса и каменноугольного пека.

Углеродные материалы широко при-: меняются в качестве электродов, тиглей, изложниц в металлургии при выплавке высококачественных сталей, 10 алюминия, при разливке жидких металлов, в качестве контейнерных материалов и нагревателей, в электронной промышленности и в других отраслях народного хозяйства. 15

Одной из главных операций при изготовления углеродных материалов является операция приготовления коксопековой композиции. На этой стадии технологии закладываются основные сВойства углеродного материала.

Известен способ приготовления композиций для изготовления углеродных материалов, заключающийся в приготовлении мелкозернистого наполнителя, смешивании его с расплавленным связующим, охлаждении композиции до комнатной температуры и последующем ее измельчении для получения пресспорошка с размером частиц менее

0,09 мм (. 1 .

Недостатками этого способа являются его многостадийность, длительность и трудоемкость операций, . Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления коксопековой композиции для графитированных изделий, заключающийся в размо;-

;ле шихты, состоящей из дробленых кокса и высокотемпературного каменно,.угольного пека с температурой размяг-40 чения выше 120 С в качестве связуюо щего 21 °

Применение этого способа существенно упрощает технологический процесс производства углеродных матери- 45 алов, однако продолжительность тонкого размола шихты является весьма значительной.

Целью изобретения является сокрашение длительности процесса тонкого размола коксоцековой композиции, повышение плотности, прочности и снижение электросопротивления графитированных иэделий.

Цель достигается тем, что соглас i но способу приготовления коксопековой композиции, включающему размол . шихты из дробленых кокса и высокотемпературного пека, предварительный размол шихты ведут с 15-25% пека от

ere общей массы и затем вводят осталь - 6О ное количество пека и продолжают размол.

Дополнительно размол шихты с

15-25% пека от общей его массы веду до фракций -0,09 +0.01 мм. 65

Такая последовательность размола приводит к равномерному распределению связующего пека по поверхности частиц кокса. Связующее является пластичным компонентом шихты, его избыточное количество резко снижает эффективность размола. Поэтому снижение количества связующего на первом этапе размола приводит к интенсификации процесса измельчения.

Повышение эффективности размола приводит к более равномерному распределению связующего по поверхности частиц наполнителя, способствует повышению адгезии наполнителя к связующему и, как следствие этого, повышению физико-механических характеристик углеродного материала. Использование на первом этапе размола количеств пека менее 15 и более 253 от всего количества пека нежелательно, так как в первом случае связующего недостаточно для покрытия поверхности частиц наполнителя, во втором случае значительно увеличивается продолжительность размола шихты для равномерного распределения пека в композиции. Размол шихты на первом этапе ведут до получения фракции -0,09

+0,01 мм. На втором этапе проводят .размол полученной смеси с остальным количеством пека.

Пример 1. Предлагаемый способ приготовления композиций используют в технологии .получения конструкционного графита, являющимся одним из представителей мелкозернистОго углеродного материала. В качестве исходных материалов используют про- . каленный при 1300 С нефтяной кокс марки КНПС по ГОСТ Р 22898-78 и высокотемпературный каменноугольный пек по ГОСТ 1038-75 с температурой размягчения 135 С.

Предварительно дробленые кокс до фракции -1,2+0,3 мм в количестве

42 кг и пек до фракции -3+1 мм в количестве 15% от всего количества пека (2,7 кг ) загружают в вибромельницу и размалывают в течение 20 мин до получения фракции -0,09 +0,01 мм..

Затем добавляют оставшееся количество пека 15 3 кг до содержания его в композиции в количестве ЗОВ (18 кг) и раэмалывают еще 20 мин до получения фракции с размером частиц менее 0,09 мм. Из полученной композиции формуют заготовки диаметром

80 мм и высотой 80 мм при удельном давлении 1000 кг/см . Затем отпрессованные заготовки обжигают в промышленных печах в коксовой засыпке до 1300 С со скоростью 5oC/ч с выдержкой при конечной температуре в течение 30 ч. Выгрузку заготовок производят через 90 ч после отключения печи. Обожженные заготовки графити1034994

Ю

Характеристики графитированных изделий

Общая продолжительность измельчения компо-.: зиции, мин.

Содержание пека на первом этапе раз мола, мас.% от общего количест.ва пека

Общее содержение пека в композиции, мас.В

Способ приготовле,ния коксо-. пековой .композиции

Предел прочности, . кг/ñì, при

Удельное электросопротивление., Ом мм+/M

Кажущаяся плотность г/см иэ ги- разбе рыве сжатии

580 200 110

14,2

1 гбб

Предлагаемый 30

13,0 660 240 125

1,68

630 220. 120

13,6

1,67

Известный (прототип) 30

80.

520 170

16,8

1,63

Составитель Т. Ильинская

Редактор А, Гулько Техред Т,Маточка Корректор A.

Заказ 5745/19 . Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 руют в графитовой засыпке в промыш- Продолжительность измельчения ленных лечах графитации до 2800 C коксопековой композиции как для со скоростью 40 С/ч с выдержкой при предлагаемого, так и для известного конечной температуре 24 ч. Выгрузку способа определяют по оценке спекаэаготовок производят на 8 сутки емости образцов диаметром 20 мм и после отключения печи. 5 высотой 20 мм, сформованных:из проб

Пример 2. То же, что и коксопековой композиции, отбираемых пример 1, только на первом этапе через каждые 10 мин размола. Спекадля размола шихты пек берут в коли- - емость определяют после термообрачестве 20% (3,6 кг) от всего коли- ботки образцов до 900 С. Оценка чества связующего. !О спекаемости образцов показывает, что

П р и.м е р 3. То же, что и хорошая структура углеродного матерн пример 1, только на первом этапе ала формируется при общей продолжираэмола шихты пек берут в количестве тельности измельчения композиции по

25В (4,5 кг ) от всего количества предлагаемому способу в течение пека. - 1 ; 40 мин, а по известному - 60 мин.

Таким образом, процесс приготов"

В таблице приведены сравнитель- ления коксопековой композиции по ные характеристики графита, полу- . предлагаемому способу существенно ченного с использованием предлага- .HHTBH HÔèoèðóåòcè (продолжительность емого и известного способа. измельчения уменьшается на 33% ).

Кроме того, как видно из таблицы, ПО известному способу те же фрак- углеродный материал, полученный по ции дробленых кокса и пека (в коли- . предлагаемому способу, обладаетчестве.30% от массы композиции) эаг-. более высокими физико-механическими ружают в вибромельницу и размалывают характеристиками по сравнению с в теченйе 60 мин. Из полученной ком- известным: плотность повышается .в позиции формуют: заготовки тех же среднем на 2-3%, электропроводность размеров, после чего их обжигают и ° на 153, предел прочности при сжатии, ., графитируют по тем же- режимам, что . изгибе и разрыве соответственно на и для предлагаемого способа. 20, 30 и 45%.