Способ пакетировки углеродсодержащих заготовок для обжига

 

СПОСОБ ПАКЕТИРОВКИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХЗАГОТОВОК ДЛЯ ОБЖИГА, включающий размещение заготовок и коксовой засыпки чередующимися горизонтальными слоями в металлических жаростойких контейнерах, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения удельного расхода энергии при обжиге для заготовок размерами до 50 мм, углеродсодержащие заготовки в слоях размещают произвольно относительно друг друга при отнощении толщины слоя заготовок к толщине слоя коксовой засыпки

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСОУБЛИН

Нд) С 01 В 31/02 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТБУ

535j ggp, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3507159/23-26 (22) 26. 10. 82 (46) 15.01.85. Бюл. № 2 (72) К. А. Косинский, А. В. Демин, Б. В. Комаров, 3. В. Горбатенко, А. С. Коротя и А. Г. Сасин (53) 661.666.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 912641, кл. С 01 В 31/04, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 610827, кл. С 04 В 33/32, 1976 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ПАКЕТИРОВКИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАШИХ ЗАГОТОВОК..SU„„1134539 А

ДЛЯ ОБЖИГА, включающий размещение заготовок и коксовой засыпки чередующимися горизонтальными слоями в металлических жаростойких контейнерах, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения удельного расхода энергии при обжиге для заготовок размерами до 50 мм, углеродсодержащие заготовки в слоях размещают произвольно относительно друг друга при отношении толщины слоя заготовок к толщине слоя коксовой засыпки (10 — 20):1 и к максимальному размеру заготовки (5—

6):1.

1134539 включающий размещение заготовок (на одинаковом расстоянии друг от друга) и коксовой засыпки чередующимися горизонтальными слоями в металлические жаростойкие контейнеры, сверху укладывают заготовки, прошедшие обжиг и пековую пропитку (2).

Недостатками известного способа яв- З0 ляются низкая производительность, высо35

45

55

Изобретение относится к процессам получения мелких углеродсодержащих заготовок с размерами не более 50 мм для электрохимии, электротехники, в частности, к способу пакетировки прессованных углеродсодержащих заготовок в металлические жаростойкие контейнеры для обжига.

Известен способ пакетировки углеродсодержащих заготовок для термообработки (графитации), включающий размещение заготовок и углеродной заготовки чередующимися горизонтальными слоями при толщине слоя засыпки 0,3 — 0,5 диаметра заготовок 11).

Однако этот способ предназначен для крупногабаритных электродных цилиндрических заготовок диаметром более 300 мм, заготовки почти касаются образующими и указанная в нем схема загрузки экономически невыгодна для мелкогабаритных заготовок;

Наиболее близким к предлагаемому является способ пакетировки углеродсодержащих (прессованных) заготовок для обжига, кий удельный расход энергии и низкое качество заготовок. Кроме того, помещение сверху загрузки обожженных и пропитанных неком заготовок приводит к дополнительному снижению производительности.

Цель изобретения — повышение производительности, снижение удельного расхода энергии при обжиге для заготовок размерами до 50 мм.

Цель достигается тем, что согласно способу пакетировки углеродсодержащих заготовок для обжига включающему размещение углеродсодержащих заготовок и коксовой засыпки чередующимися горизонтальными слоями в металлических жаростойких контейнерах, заготовки в слоях размещают произвольно относительно друг друга при отношении толщины слоя заготовок к толщине слоя коксовой засыпки (10 — 20):1 и к максимальному размеру заготовки (5 — 6):1.

В предлагаемом способе мелкие (размерами не более 50 мм) прессованные углеродсодержащие заготовки не укладывают, как в известных способах, в ряды строго определенным образом, когда затрачивается много ручного труда, коэффициент заполнения контейнера заготовками слишКом мал и, следовательно, велик расход

20 энергии при обжиге единицы продукции, а помещают в контейнер слоями.

Заготовки в слое располагают произвольно относительно друг друга, т. е. оси и плоскости заготовок не ориентированы. Для улучшения теплопередачи при обжиге промежутки между заготовками заполняют коксовой засыпкой. С этой целью на слой заготовок насыпают засыпку, которая благодаря хорошей сыпучести заполняет все пустоты между заготовками и исключает возможность их, разрушения.

Для поглощения тяжелых фракций летучих веществ, выделяющихся при деструкции связующего, и получения качественной продукции между слоями заготовок размещают слой засыпки.

Заполнение контейнера производят следующим образом.

Наполняют емкость (бу нкер) заготовками до уровня, равного объему слоя заготовок в контейнере, и переводят заготовки в контейнер, наполняют другую емкость засыпкой до уровня, обеспечивающего заполнение промежутков между заготовками одного слоя, и образования расчетного слоя засыпки между соседними слоями заготовок, и высыпают равномерно по поверхности слоя заготовок в контейнере. Операции повторяют до заполнения контейнера.

Увеличение отношения толщины слоя заготовок к толщине слоя засыпки более

20:1 ведет к слипанию заготовки между собой, изменению их формы и ухудшению качества з;».Отовки. К такому же эффекту приводит и превышение отношения 6:1 толщины слоя заготовок и максимал ному линейному размеру заготовок.

Отношение толщины слоя заготовок к толщине слоя засыпки менее 10:1 ведет к уменьшению производительности.

Отношение толщины слоя заготовок к максимальному линейному размеру заготовок менее 5:1 приводит к нерациональному способу пакетировки заготовок в контейнеры из-за неоправданно малой толщины слоя заготовОк.

На фиг. 1 представлен металлический жаростойкий контейнер, разрез; на фиг. 2— произвольная загрузка заготовок в слоях.

Жаростойкий контейнер 1 заполнен слоями 2 и слоями заготовок 3 и помещен в вертикальную шахтную печь 4, снабженную электроспиралями 5. Толщина слоя заготовок 3 Н, а засыпки 2h.

Пример 1. В металлический жаростойкий контейнер диаметром 1,8 м и высотой 2,8 м (на дно которого помещают засыпку слоем 50 — 100 мм) загружают прес сованные углеродсодержащие заготовки (d = 1,15 — 1,20 г/см и «3„, =- 350—

400 кгс/см ), состоящие из нефтяного непрокаленного кокса (ГОСТ 22898-78) и

1134539 ерам

Масса загрузки, кг

305

305

305

142

19,7

20,0

7,5-9,0

19,7

3,6

3,2

7,0-8,0

8-10

3,2

0,5

0,5

0,5

Время загрузки, ч

Степень заполнения контейнера

0,54

0,54

0,54

0,25

1,70

1,66

Плотность, г/см

1,65

1,55-1,60

20-22

33-36

18

44

Усадка объемная, 7

1300

1500

1000-1200

1350 каменноугольного пека (ГОСТ 1038-75) в соотношении 3:2 с габаритами: диаметр

25 мм, высота 12 мм. Загото.:.;:,.; загружают слоями толщиной 1,25 мм, т. е. отношение

5:1 или 125:25, где 125 — толщина слоя заготовок, мм; 25 — максимальный линейный размер заготовок, мм. Толщину слоя заготовок обеспечивают объемно. Промежутки между заготовками и слоями заготовок заполняют засыпкой из пекового кокса фракции 0 2 — 3 0 мм (при 100 С теплопроводность 0,2 вт/м, удельная электросопротивляемость 25.10 Ом м). Толщина слоя засыпки составляет 6 мм (отношение 20:1 или 125:6) и обеспечивается также объемно. Обжиг проводят в шахтной электрической печи до 1000 С (до

200 С за 10 ч, от 200 до 1000 С за 16—

20 ч). График нагрева предусматривает подъем температуры до 200 С со средней скоростью нагрева 20 град/ч. Последующий подъем температуры — линейный, со скоростью 50 град/ч. Прилипание заготовок друг к другу после обжига отсутствовало.

Форма заготовок сохранилась.

Пример 2. В металлический жаростойкий контейнер длиной 1,6 м; шириной 1,6 м и высотой 1,6 м загружают прессованные углеродсодержащие заготовки диаметром

20 мм и высотой 40 мм (состав — по примеру 1) . Заготовки помещают слоями толщиной 240 мм (отношение 6:1) . ПроПроизводительность, кг/ч

Удельный расход электроэнергии, квтч/кг

Потеря веса при обжиге, %

Прочность при сжатии, кгс/см межутки между заготовками заполняют коксовой засыпкой, а между слоями заготовок образуют слой той же засыпки толщиной 17 мм (отношение 14:1). Толщину слоев заготовок и засыпки обеспечивают объемно. Обжиг ведут согласно примера 1.

Пример 8. В металлический жаростойкий контейнер диаметром 1,4 м и высотой

2,2 м загружают прессованные углеродсодержащие заготовки диаметром 36 мм и высотой 16 мм (состав — по примеру 1).

Заготовки помещают слоями толщиной

200 мм (отношение 5,5 — 1) . Промежутки между заготовками заполняют коксовой засыпкой, а между слоями заготовок образуют слой той же засыпки толщиной 20 мм (отношение 10:1). Толщину слоев заготовок и засыпки обеспечивают объемно. Обжиг ведут в шахтной электрической печи до

1000 С в течение 30 ч. График нагрева предусматривает нагрев до 200" С в течение

10 ч со средней скоростью нагрева 20 град/ч.

Дальнейший нагрев осуществляют со скоростью 40 град/ч. Качество заготовок высокое, прилипание заготовок друг к другу отсутствует.

В таблице приведены технико-экономические показатели и свойства обожженных заготовок по известному и предлагаемому способам.

11

Приведенные данные являются среднеарифметическими по результатам проведения трех кампаний обжига и изучения свойств 20 заготовок от каждой кампании.

Из приведенных данных следует, что предлагаемый способ пакетировки позволяет увеличить благодаря более плотной укладке заготовок производительность обжига в 2 — 2,5 раза, снизить удельный

34539 расход электроэнергии с 7 — 8 до 3,2—

3,6 квт,ч/кг, т. е. ) 2 раза.

Мелкие заготовки, отпрессованные близко к требуемому размеру, находят все большее применение (кольца подшипников, насадочные элементы в качестве катализаторов, токоподводящие элементы в электротехнике и др.) . Упрощение, облегчение получения мелких заготовок позволит снизить как удельный расход материалов, так и все еще высокие трудозатраты.

Редактор В. Ковтун

Заказ 9870/21

ВН

Составитель Т. Ильинская

Техред И. Верес Ко рре кто р Н. Король

Тираж 482 Подписное

ИИПИ 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