Способ приготовления коксо-пековойкомпозиции для углеродных изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

<и 816956

Союз Советскии

Социалистически к

Республнк (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 270679 (21) 2821595/23-26

С51) М. Кл.з с присоединением заявки HP .—

С О1 В 31 02

Государственный комитет

СССР ио дедам изобретений и открытий (23) ПриормтетОпубликовано 30 0 38 1. Бюллетень М 12

Дата опубликования описания 330381 (53) УДК 661 (088. 8) В. А, Филимонов, В.С. Гиляэетдинов а, П. Я.Авраменко, В.И.Костиков, М.A ° Авдеенко н В.П.Перевезенцев (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОКСО-ПЕКОВОИ

КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к способам изготовления высоконаполненных композиционных углеродных материалов на основе углеродного наполнителя и жидкого связующего, а более конкретно к способам приготовления композиций путем фракционирования наполнителя и дальнейшего его смешивания со связующим.

Высоконаполненные композиционные углеродные материалы находят сегодня в промышленности широкое применение.

К ним, в первую очередь, относится большая группа различных углеродных материалов — обожженные и графитиро- 15 ванные электроды, конструкционные углеродные материалы,анодная масса и аноды для алюминиевых электролиэеров и т.п.

Углеродные материалы широко применяются в качестве электродов, тиглей, 20 изложниц в металлургической промьзаленности при выплавке высокакачественных сталей, алюминия, при разливке жидких металлов в качестве контейнерных материалов и нагревателей, в электронной промышленности и в других отраслях народного хозяйства.

Известен способ приготовления коксо-пековой композиции,эаключакиаийся в том, что сначала смешивают крупную фракцию с частью связующего, а затем добавляют оставшуюся часть связующего и мелкую фракцию и проводят совместное смешивание (1) .

Известный способ не обеспечивает равномерное распределение тонких фракций по поверхности крупных зерен, особенно при высоких содержаниях тонких фракций в композиции и при высоких значениях их дисперсности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный способ получения пеко-коксовой композиции для получения углеродных изделий,включающий разделение измельченного кокса на фракции, смешение кокса фракции

0,1-5 мм со всем количеством пека, добавление к смеси кокса фракции менее O,i мм и последующее перемешивание (2) .

Однако известный способ не обеспечивает получение однородной композиции из-эа высокой агрегации тонких фракций наполнителя, что приводит к получению углеродного материала с недостаточно высокой равноплотностью, плотностью и прочностью.

Цель изобретения - равномерное распределение частиц наполнителя различной крупности по всему объему ком816956 течение 30 мин. В результате перемешивания получают однородную пастообразную массу. Затем в нее вводят фракцию кокса с размерами частиц +0,09-3,0мм и перемешивают еще 30 мин при темпеРатуРе 130 С. Из полученной коксо-пековой композиции прессуют заготовки диаметром 205 мм и высотой 380 мм при 60 С и удельном давлении 600 кг/см . Затем отпрессованные заготовки обжигают в промыаленных печах в коксовой засыпке до

1300 С со скоростью 5 С/ч с выдержкой при конечной температуре в течение 30 ч. Выгрузку производят через

90 ч после отключения печи. Обожженные заготовки графнтируют в графитовой засыпке в промышленных печах графитации до 3000ОC со скоростью

40 С/ч и выдерживают при конечной температуре 24 ч. Выгрузку производят

Щ на 8 сутки после отключения печи.

Для сравнения изготовили углеродный материал по известному способу.

Разноплотность графитированного материала оценивали по величине козф2я фициента вариации, который вычисляют как отношение суммы среднеквадратичных отклонений кажущейся плотности по объему заготовки к среднему значению кажущейся плотности.

В таблице приведены сравнительные характеристики углеродного материала, полученного с использованием предлагаемого.и известного способов. ческие характеристики анного материала

Способ приготовления моксо-пековой композиции

Коэффициент вариации плотности, Ъ

Кажущаяся плот ость, г/см

Предел прочности в кг/см при сжа- изги- раэрытии бе ве

320 110 58

250 70 40

0,6

1,72

Предлагаемы

Известный

1,68

Как видно,иэ таблицы, графитированный материал на основе коксо-пеко- 4р воВ композиции, полученной по предлагаемому способу, обладает раэноплот-. ностью на порядок меньше, чем по известному способу, кроме того, с повиаенными прочностными характеристимами.

Формула изобретения

1. Способ приготовления коксо-пековой композиции для углеродных иэделий, включающий разделение измельченного кокса на фракции, смешение фракции й0 кокса с пехом,добавление в смесь друВНИИПИ Заказ 1186/28 Тираж 505 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул. Проектная,4 позиции для повышения равноплотности и повышения физико-механических характеристик углеродных иэделий.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемый способ включает Разделение измельченного кокса на фракВтии +0,01 -0,09мм и +0,09-3,0 мм, смешение кокса фракции +0,01-0,09 мм с пеком, добавление к смеси кокса фракции +0,09-3,0 ык и последующее перемешив ание.

Такой порядок введения указанных фракций кокса при приготовлении коксо-пековой композиции обеспечивает более равномерное распределение частиц кокса в пеке, вследствие интенсивного протекания процесса смачивания, способствующего образованию однородной композиции (без образования комков), что определяет более равномерную плотность по объему загото.вок, плотность и прочность.

П .р и м е р. Измельченный нефтяной прокаленный кокс марки КНПС (ГОСТ

3278»62) разделяют на две фракции: фракцию с размерами частиц +0,01

0,09 мм (46 вес. Ъ) и. фракцию +0,093,0 мм(54 вес. Ъ). Сначала загружают в смесительную машину фракцию кокса с размерами частиц -+0 01 -0,09 мм и подогревают до температуры 130 С.

Затем в машину заливают (19 вес. Ъ) среднетемпературного каменноугольного пека (ГОСТ 10200-62), нагретого до температуры 140 С и перемешивают в

Физико..механи графитиров гой фракции кокса и последующее перемешивание, о т л и ч,а ю шийся тем, что, с целью повышения равноплотности и физико-механических характеристик углеродных иэделий, с пехом смешивают кокс фракции +0,01

0,09 мм и в смесь добавляют кокс фракции +0,09-3,0 мм.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 9 3358/61, кл. 14 Е, 1961.

2. Патент CIIIA М 2645583, кл. 252 — 510, 1953 (прототип) .