Электродная масса для самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей

Электродная масса для самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5Р С 25 В 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10 75

3-20

1-10

О, 05-5,0

5-50

1-15

0,1- 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3435377/22-02

I (22) 05.05.82 (46) 23. 08. 83. Бюл. Р 31 (72) М.И.Гасик, А.Г.Гриншпунт, И.П.Рогачев, В.В.Кашкуль, A.Н.Овчарук, В.Т.Зубанов, И.И.Люборец, Г.A.Äóíàåí и Г.Д.Ткач (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлурги, ческий институт им.Л.И.Брежнева (53) 669.168(088.8) (56) 1, Гасик М.И ° Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей. М., "Металлургия", 1976, с. 386.

2. Струнский Б.М. Руднотермические плавильные печи. N. "Металлургия", 1972, с. 165.

3. Авторское свидетельство СССР

9 793366, кл. С 25 В 11/12, 1979.

i(54)(57) 1. ЭЛЕКТРОДНАЯ МАССА ДЛЯ САМООБЖИГММЦИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ РУДОВОСCTAH0BHTEJIbHbIX ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ, вклю„„SU„„1036810 А чающая термоантрацит, кокс и каменноугольный пек, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения электро- и теплопроводности электродов, она дополнительно содержит

;шлакометаллическую смесь при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Т ермо ан тр аци т 25-50

Кокс 20-40

Шлакометаллическая .смесь 1- 30

Каменноугольный пек 20-28

2. Масса по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что шлакометалли-. ческая смесь имеет следующий состав, вес.Ъ!

Ф

В

Марганец

Кремний

Железо

Углерод

Оксид кремния

Оксид кальция

Оксид алюминия

1036810

30

Целью изобретения является повышение электро- и теплопроводности электродов.

ПоставЛенная цель достигается тем, что электродная масса для самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей, включающая термоантрацит, кокс и каменно60

Изобретение относится к металлургии, а именно к электрометаллургии марганцевых ферросплавов и предназначено для изготовления непрерывных самообжи гающихся электродов рудово сстановительных электропечей. 5

Известна электродная (1)масса самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей следующего состава, вес.Ъ:

Термоантрацит 45

Каменноугольный кокс

Камен ноу гол ьный пек 25

Однако при эксплуатации самооб- )5 жигающихся электродов рудовосстановительных электропечей большой единичной мощности с использованием электродных масс указанного состава электрод после обжига не всегда обладает теплофизическими свойствами что приводит к обломам и сколам рабочего конца и связанные с этим простоям электропечей.

Известна также электродная масса (2 ) самообжигающихся электродов состана, вес.%:

Термоантрацит 25-50

Каменноугольный .кокс 25-50

Каменноугольный пек 18-28

Однако изменение содержания компонентов также не обеспечивает существенного улучшения теплофизичвских свойств, не исключило обломков и сколов рабочих концов электродов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является электродная масса (3 J самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей следующего состава,, вес.%:

Термоантрацит 10-40 45

Кокс 10-40

Карбид кремния 25-50

Каменноугольный пек 18-28

Однако вводимый специально син- 50 тезированный карбид кремния, улучшая свойства массы, является сильно абразивным материалом и, проходя по трактам технологической схемы производства электродной массы, при- 55 .водит к преждевременному износу технологического оборудования. угольный пек, дополнительно содержит шлакометаллическую смесь при следую-; щем соотношении компонентов, вес. 4i

Термоантрацит 25-50

Кокс 20-40.

Шлакометаллическая смесь 1-30

Камен ноу голь ный пек 20-28

Предусмотрено также, что шлакометаллическая смесь имеет следующий состав, вес.Ъ:

Марганец 10-75

Кремний 3-20

Железо 1-10

Углерод 0,05-5 0

Оксид кремния 5-50

Оксид кальция 1-15

Оксид алюминия 0,1-10

Металлическую составляющую шлакометаллической смеси в составе .электродных масс можно рассматривать как акцепторы неспаренных электронов. Проявляя себя как ингибитор или ловушка свободных радикалов, металлическая часть шлакометаллической смеси способствует концентра= ции последних в коксующейся электродной массе. Снижение концентрации центров кристаллизации приводит к укрупнению агрегатов (микрокристаллов). Резко возрастающая способность к графитации электродных масс, содержащих шлакометаллическую смесь, подтверждается образованием более совершенной структуры рабочего конца самообжигающегося электрода.

Наличие шлакометаллической смеси в составе электродных масс способствует снижению реакционной способности рабочего конца электрода н активной среде, что позволяет уменьшить окисляемость рабочего конца электрода и снизить его расход.

Наличие шлакометаллической смеси в составе электродных масс способствует также снижению реакционной способности рабочего конца электрода в активной среде, что позволяет уменьшить окисляемость рабочего кон ца электрода и снизить его расход. с

При использовании в составе электродной массы для самообжигающихся электродов шлакометаллической смеси н процессе формирования электрода улучшаются кристаллографические пренращения, идущие при графитации, обусловливая при этом снижение температуры графитообразонания рабочего конца электрода.

Следовательно шлакометаллическая смесь в составе электродных масс положительно влияет на тепло и электропроводность, характер изменения структуры и пористого строения угольного блока электрода, а также ока4

1036810

Состав углеродистых электродных масс, вес.%

Компонент

2 (известный) 26

30

25

Кокс

Карбид кремния

25

30 20,0 20

25

20 Шла комет аллическая смесь

Каменноугольный пек

30 15

20 28

15

25

20 зывает пассивирующее влияние на реакционную способность рабочего конца.

Таким образом, использование шлакометаллической смеси в составе электродных масс играет весьма положительную роль в эксплуатационной стойкости самообжигающихся электродов.

В составе электродной массы при использовании шлакометаллической смеси, которая обладает незначитель- 10 ной абразивной способностью, наряду с улучшением свойств электродной массы и самообжигающегося электрода, практически полностью устраняется износ технологического оборудования- 15 недостаток присущий известной массе с карбидом кремния.

Для изготовления электродной массы используют исходные компоненты..

Термоантрацит (ГОСТ 4794-75).

Шлакометеллическую eMecb, содержащую,.-Ъ: Мп 58; Si 5,7; Fe 2 5;

С 0,8; Si0 10,4; Са0 2,1; А 203

0,75 и представлена фракцией 0,063 мм, в том числе 0,005-0,015 мм 60%. 25

Кокс (ГОСТ 18686-73) .

Среднетемпературный каменноугольный пек с температурой размягчения

65-70 С (ГОСТ 10200-73 ).

Электродные массы, содержащие не менее 253 термоантрацита, обладают наиболее высокими физико-механическими характеристиками. Увеличение содержания термоантрацита более

50% повлечет за собой снижение механической пррчности рабочего конца электрода.

Оптимальное содержание кокса в предлагаемом составе электродной массы составляет 20-40%. Снижение 40 .его количества менее 20% обусловит ухудшение механических свойств электрода. При увеличении его более 40% произойдет снижение термической стойкости электрода. 45

Термоантрацит 30 50

Содержание шлакометаллической ceeси в предлагаемом составе электродной массы должно находиться в пределах 1-30%. Уменьшение количества менее 1% не оказывает существенного влияния на свойства электрода. Повышение доли шлакометаллической смеси более 30% не приводит к дальнейшему изменению свойств электродных масс.

Одним из факторов обеспечения эксплуатационной стойкости самообжигающихся электродов является . оптимальное содержание связующего в составе электродных масс. Установлено, что содержание связующего должно составлять 20-28t. Электродная масса с содержанием каменноугольного пека более 28% требует значительных затрат энергии на коксование электрода, не обеспечивает оптимальный уровень и положение эоны коксования. Уменьшение количества пека менее 20% не обеспечивает прочной связи компонентов между собой, резко снижает физико-механические свойства самообжигающихся электродов.

Пример.. Приготовление электродной массы.

Твердые углеродистые компоненты прокаливают при 1200-1300 С, после чего они и шлакометаллическая смесь подвергаются дроблению с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные материалы дозируют по видам сырья и гранулометрическому составу в соответствии с данной рецептурой массы, а затем, со связывающим подают в смеситель, где осуществляется их перемешивание в течение 3-5 мин при 130-180 С, после чего масса заливается в формы с получением брикетов, загружаемых в самообжигающиеся электроды.

Проведен сопоставительный анализ предлагаемой массы с известной. Изготовлены электродные массы, состав которых приведен в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

10 36810

Состав опытных углеродистых электродных масс

Показатели

1 (известный) Теплопроводность, Вт/м

4,0 4,8

4,7 5 0 4,3

2,4 2,5

Удельное электросопротивление, Ом.мм/м

84,2 87,9 92,4 84 8

86,1

95,2

95,4

Составитель О. Веретенников

Редактор Н. Рогулич Техред М.Коштура Корректор C. Шекмар

Заказ >948/28 Тираж 643

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Каждый состав готовят отдельно в 400-литровом обогреваемом паром смесителе при 135-140 С и продолжительности перемешивания 50 мин ° Готовую углеродистую электродную массу формуют в сухих металлических формах в брикете весом 2-3 кг. Изготовленную массу помещают в металлические кожуха диаметром 60 мм и высотой 300 мм и нагревают в печи

В результате испытаний установле- 3Q но, что использование предлагаемой электронной массы позволяет увеличить электро- и теплопроводность электродов на 15-20%, расширить сырьевую базу для производства электродов за 35 беэ доступа воздуха до 900 С со скоо ростью 100 C/÷ с выдержкой при конечной температуре 3 ч. Полученные отожженные образцы опытных углеродистых масс подвергают технологическому опробованию согласно ТУ-48-12-8- 79, Результаты испытаниЯ представлены в табл. 2.

Таблица2 счет введения в состав массы шлакометаллической смеси.

При использовании изобретения на самообжигающихся электродах электропечей годовой экономический эффект составит около 350 тыс.руб.