Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов

 

Союз Советски н

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 27 ° 07.81 (21)3347484/23-26 с присоединением заявки М (23) Л риоритет (5l)M. Хл.

С 01 В 31/02

С 25 В 11/12

Гввударетвенньш квинтет (53) УДК 661. 666.. 1 (08о.8) Опубликовано 23.02.83. бюллетень М7 ао делам нзебретеннй н вткрытнй

Дата опубликования описания 23.02.83

М. И. Гасик, В. В. Кашкуль, А. Г. Гриншп

А. Н. Порада, В. Т. Зубанов,Д. П. Ковт (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красног металлургический институт им. Л.И.6ре (7!) Заявитель (54) УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩАЯ МАССА ДЛЯ САМООБЖИГАЮЩИХСЯ

ЭЛЕКТРОДОВ

Изобретение относится к электродной промышленности, в частности к получению углеродсодержащих масс для самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей.

1, Известна углеродсодержащая масса

1),включающая, мас.4:

Каменноугольный пек 15-25

Прографитированный керновый кокс, содержащий

1,5-8 мас.4 карбида кремния 15-40

Термоантрацит . Остальное

Однако полученные на ее основе самообжигающиеся электроды имеют недостаточную эксплуатационную стойкость.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является масса (2,содержащая, мас.4:

Каменноугольный пек 18-28

Кокс 1 0-40

Карбид кремния 25-50

Термоантрацит Остальное

Недостаток известной массы состоит в том, что получаемые на ее осно ве электроды имеют сравнительно низкую электропроводность.

Целью изобретения является увеличение электропроводности электродов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве карбидкремнийсодержащего компонента масса содержит прографитированный углеродоксикарбидный материал при следующем соотношении компонентов, мас.ь:

Каменноугольный пек 20-28

2о Кокс 15-40

Прографитированный углеродоксикарбидный материал 15-40

Термоантрацит Остальное

3 9983

Углеродоксидокарбидный материал содержит, мас.4: карбид кремния 15-40; оксид алюминия 1-15; оксид железа (2+) 1-10; оксид магния 1-5; оксид кальция 1-5) углерод остальное.

Прографитированный углеродоксидокарбидный материал представляет собой комплексный композиционный материал, который получают специально для данной массы из отходов электрод- gg ных заводов путем шихтовки и тщательного перемешивания сростков угольной утеплительно-защитной засыпки обжига и графитации электродов, стружки обдирки графитированных электродов и др. изделий, пыли и шламов газоочистки цехов производства графитированной продукции в соотношении, обеспечивающем получение материала указанного состава, этот же материал может быть получен специально составлением смеси, содержащей оксиды (310,M O., l=eO) и естественный графйт, подвергаемой высокотемперао турной обработке (выше 1800 С).

В этом материале прографитированный углерод распределен в элементарных объемах равномерно и окружает пленкой. каждую оксидную, карбидную и оксикарбидную частицу. Это обес- з1 печивает достаточно высокую электропроводность материала и большую плотность контакта его составляющих, что в совокупности с низкой реакционной способностью обуславливает улучше35 ние качества углеродсодержащей массы и эксплуатационной стойкости самообжигающихся электродов, Содержание прографитированного углеродоксидокарбидного материала

40 в предлагаемом составе массы должно находиться в пределах 15-40 мас.3.

Уменьшение его количества менее 154 не оказывает существенного влияния на свойства электрода.Повышение доли ф5 прографитированного углеродоксидокарбидного материала более 404 не приводит к дальнейшему изменению свойств электродных масс.

Одним из факторов обеспечения эксп- 5О луатационной стойкости самообжигаю- щихся электродов является оптимальное содержание связующего в составе углеродсодержащих масс. Практикой установлено, что содержание пека должно составлять 20-28 мас.l.

Масса с содержанием каменноугольного .пека более 28 требует значительных

36 ф затрат энергии на коксование электрода, не обеспечивает оптимальный уровень и положение зоны коксования.

Уменьшение количества пека менее

20 ь не обеспечивает прочной связи компонентов между собой, резко снижает физико-механические свойства . самообжигающегося электрода.

Оптимальное содержание кокса в предлагаемом составе углеродсодержащей массы составляет 15-40 мас. 4. .Снижение его количества менее 15 обусловит понижение механических свойств электрода. При увеличении его более 4Я произойдет снижение термической стойкости электрода.

Пример, Для приготовления масс используют термоантрацит (ГОСТ 4794-75),содержащий до 54 золы; до 0,31 влаги, до 1,94 серы и с выходом до О, Я летучих, удельным электросопротивлением до 2000 Оммм /м и плотностью 1,8-1,9 г/см и следующего фракционного состава, мас.ь

Минус 4 мм 30-40

4-10 мм 25-30

10-20 мм . 30-35

Плюс 20 мм 5

Каменноугольный кокс (ГОСТ 18686-73), содержащий до 10,53 золы, до 24 серы, до 5Ф влаги и с выходом до 1,23 летучих, удельным электросопротивлением до 900 Оммм /м и содержанием фракции минус 0,07 мм не менее 20/ и„ минус

1 мм- остальное.

Используют также каменноугольный .пек с температурой размягчения 6570 С (ГОСТ 10200-73), зольностью не более 0,34, содержанием влаги не более 0,51 и аыходом летучих 53-633.

Прографитированный углеродоксидокарбидный материал имеет такой же фракционный состав, что и термоантрацит.

Твердые компоненты прокаливают при 1200-1300 С, после чего дробят с о последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные материалы дозируют по видам сырья и гранулометрическому составу в соответствии с данной рецептурой массы, а затем вместе со связующим подают в смеситель, где осуществляется их перемешивание в течение 3-5 мин.при температуре 130-180 С, после чего массу заливают в формы с получением брикетов, загружаемых в самообжигающиеся электроды. Состав масс приведен в табл.

Таблица!

Состав углеродсодержащих масс, мас.4

2 3 " 5

Компонент

1 (известный) Термоантрацит

Кокс

Карбид кремния

50 25 25 37,5 25 . 26

15 27,5 15 17 40 25

20

Прографитированный углеродоксидокарбидный материал

15 27,5 40 17,5 15 25

Каменноугольный пек

20 24

20 20 28 28

Т а б л и ц а 2.

Состав углеродсодержащих масс, мас.3,!оказатели!

1 2 (известный) Прочность на разрыв, кгс/см

19,1 - 21,8 22,2 20,2 19,4 20р7

19,0

Удельное электросопротивление, Ом -мм/м

84,8 79,6 76,9 82,2 83,7 80,1

98,4

S . 99833

Для составов 2 и 3 прографитированный углеродоксидокарбидный материал имеет соотношение ингредиентов, соответствующее среднему их значению(SiC 28 мас.3, АМдО 8 мас.ь, 1.eO — s

5 масА, Si0g 5 мас.3, МцО 3 мас. ь, СаО 3. мас.Ж, С - остальное для составов. 4 и 5 - наименьшему для оксидов и карбида, а 6 и 7 - наибольшему для них. ю

Каждый состав отдельно готовят в 400-литровом обогреваемом паром смесителе при 135-140 С и продолжительности перемешивания 50 мин. Готовую углеродсодержащую массу формуют - 1 в сухих .металлических формах в брикеты весом 2-3 кг. Изготовленную массу помещают в металлические кожуха диаметром 60 мм и высотой 300 мм и нагревают в печи без доступа воздуха, 2в до 900 С со скоростью 100 град/ч с .

6 i выдержкой при конечной температуре

3 ч. Полученные обожженные образцы опытных масс подвергают технологическому опробованию согласно ТУ 48-12 -8-79. Результаты испытаний представлены в табл. 2, Из табл. 2 видно, что использование изобретения позволяет увеличить электропроводность электродов на 15-254.

Применение предложенного состава массы позволит снизить себестоимость

1 т массы на 3-15 руб. за счет использования прографитированного углеродоксикарбидного материала взамен. дефицитного кокса.

При сравнительных испытаниях предлагаемой массы получено снижейие расхода электродов на 6-83 по сравнению с известной.

998336

7 формула изобретения

Составитель В. Иванов

Редактор Г. Волкова Техред М.Гергель . Корректор C.щекмар

Заказ 1055/36 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 1. Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов, включающая термоантрацит, кокс, каменноугольный пек и карбидкремнийсодержащий компонент, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что,с целью увеличения . электропроводности, в качестве карбидкремнийсодержащего компонента она в содержит прографитированный углеродоксидокарбидный материал при следуюо . щем соотношении компонентов, мас.4:

Каменноугольный

20-28 15

Кокс 15-40

Прографитиро ванный углеродоксидокарбидный материал 15-й0

Термоантрацит Остальное

2. Масса по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что прографитированный углеродоксидокароидный материал содержит, мас.4: карбид кремния 15-40; оксид алюминия 1- 15; оксид железа (2+) 1-10; оксид кремния 1-10; оксид магния 1-5; оксид кальция 1-5; углерод остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 692813, кл. C 04 В 35/54, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР

N 783366, кл. С 01 В 31/02, 1979 (прототип}.