Способ защиты рабочей части графитированного электрода

Способ защиты рабочей части графитированного электрода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ЗАЩИТЫ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ГРАФИТИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОДА, при котором на поверхность электрода наносят суспензионное покрытие,содержащее, мас.%: магнезит 34-36, мел 22-28 жидкое стекло 38-42,и подвергают его сушке, отличающийс я тем, что, с целью ускорения процесса образования защитного покрытия, сушку покрытия осуществляют путем его обработки газообразным углекислым газом под давлением 1,8-2,5 атм/см , причем время обработки составляет 3,5 4 ,5 мин на 1 мм толщины слоя покрытия. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С ЛМР Я

РЕСПУБЛИН

OcI (u) gag Н 05 В 7/08ю С 04 В 41/06

OllHCAHHE ИЗОБр тения," "

К АВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф%

3 а

МФ

Ъг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (21) 3605349/24-07 (22) 10.06.83 (46) 15. 10.84. Бюл. У 38 (72) С.С.Кудиевский, В.Е.Власенко, Ю.П.Галицкий, В.Ф.Ткаченко, И.Б.Качаловский и И.В.Падалко (71) Запорожский индустриальный институт (53) 621.365.22(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 401024, кл. Н 05 В 7/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

NP 354615, кл. Н 05 В 7/08, 1972. (54) (57) СПОСОБ ЗАЩИТЫ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ

ГРАФИТИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОДА, при котором на поверхность электрода наносят суспензионное покрытие, содержащее; мас.7: магнезит 34-36, мел 22-28; жидкое стекло 38-42,и подвергают его сушке, о т л и ч а ю. щ н и с я тем, что, с целью ускорения процесса образования защитного покрытия, сушку покрытия осуществляют путем его обработки газообразным углекислым газом

\ под давлением 1,8-2,5 атм/см, причем время обработки составляет 3,5—

4,5 мин на 1 мм толщины слоя покрытия.

1119193 3

Изобретение относится к электро-термии, в частности к защите электродов дуговых рафинированных печей от окисления s процессе плавки.

Основной недостаток графитовых материалов, широко применяемых в различных отраслях промышленности; .-. их легкая.окисляемость при высоких температурах. Так, например, до 90% всего расхода электрода приходится на 1д бкисление боковой поверхности и осыпание.

Известен способ:защиты электродов от окисления путем нанесения жаро" прочной обмазки из двуокиси титана и жидкого стекла в период работы печи на часть поверхности электрода, расположенную ниже контактного ysла (1j .

К недостаткам указанного способа следует отнести низкую стойкость нокрытия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ sa- 25 щиты рабочей части графитированного электрода, при котором на поверхность электрода наносят суспензионное покрытие, содержащее, мас. : магнезит

34-36, мел 22-28, жидкое стекло 38- 30

42 и подвергают его сушке j2) .

Однако, твердение жидкого стекла в обычных условиях на воздухе происходит медленно, поскольку необходимая для интенсивной реакции разложения силикатов натрия углекислота имеется в воздухе в минимальном количестве.

В связи с этим возникает необходимость в создании специальных сушиль- ных с тендов, что представляет большую:: 4 сложность в условиях действующих ме-: таллургических цехов.

Целью изобретения является ускоре- ние процесса образования защитного покрытия.

Поставленная цель достигается тем,. что согласно способу защиты рабочей

I части графитнрованного электрода, при; котором на поверхность электрода на- носят суспензнонное покрытие, содер- 5о жащее, мас. : магнезит 34-3б, мел

22-28, жидкое стекло 38-42, и подвер.гают его сушке, сушку покрытия осу- ществляют путем его обработки гаэообравным углекислым газом под давлением 55

1,8 -2,5 атм/см, причем время обработки составляет 3,5-4,5 мин на .1 мм толщины слоя покрытия.

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхность электрода путем окунания в суспензию,содержащую жидкое стекло, или путем обмазывания наносится защитное покрытие требуемого состава и заданной толщины. После этого покрытие обрабатывается газо образным углекислым газом (холодным или подогретым), подаваемым через форсунку или любое другое устройство. .Форсунка располагается на таком расстоянии от электрода, чтобы давление газа на 1 ам поверхности составляло

1,8"2,5 ати. Длительность обработки газом СО 3,5-4,5 мин на .1 мм толщины слоя покрытия. Обработка может вестись также в специальных герметичных камерах при том же давлении газа.

При обработке покрытия углекислотой иод давлением 1,8-2,5 атм/см молекулы газа проникают между парами покрытия в более глубокие слои смеси, вызывают ускоренный процесс разложения жидкого стекла с образованием геля кремниевой кислоты во всем объе-. ме покрытия.

Прн давлении СО ме ньшем 1,8 атм/см . гель кремниевой кислоты образуется в верхних. слоях покрытия и препятствует проникновению молекул COg на большую глубину. В этом случае процесс твердения замедляется.

При давлении СО большем 2,5 атм/см происходит механическое разрушение целостности покрытия под воздействием газовой струи внлоть до оголения поверхности электрода.

Гель кремниевой кислоты образуется очень быстро - в десятые доли,секунды. Однако для того, чтобы твердение смеси распространилось на достаточную глубину, необходимо некоторое время, в течение которого покрытие подвергается воздействию СО . Необходимая длительность продувки СО зависит в основном от газопроницаемости и тол» щины покрытия. Поскольку для создания защитных покрытий используются мелко дисперсные материалы, то газопроницаемость их практически одинакова и про. должительность обработки углекислотой зависит только от толщины покрытия.

При обдувке покрытий углекислотой необходимо соблюдать установленный режим, так как уменьшение длительности обработки менее 3,5 мин.на 1 мм

193 4 ния до 1,6 атмlсм < вызывает снижение прочности покрытия (пример 4). К этому же приводит и увеличение давления до 2,7 атм/см (пример 9). В последf нем случае покрытие начинает осыпаться, что свидетельствует о нарушении прочности связи между частицами.

Аналогичный эффект вызывает уменьшение и увеличение длительнос" ти обдувки СО по сравнению с оптимальной (3,5-4,5 мин на 1 мм толщины слоя покрытия) .

3 1119 толщины слоя покрытия приводит к тому, что весь кремнезем не успевает превратиться в гель кремниевой кислоты и не обеспечивается достаточная прочность покрытия. е

Увеличение длительности обработки углекислотой вьппе 4,5 мин на 1 мм толщины слоя покрытия снижает сухую прочность покрытия и увеличивает его осыпаемость. 10

Пример 1. В лаборатории была приготовлена суспензия, содержащая, мас.Ж: магнезитовый порошок 35, жидкое стекло 40, мел 25. Суспензия наносилась на поверхность графитового г кубика со стороной 45 мм с помощью кисточки. Толщина слоя покрытия вы.держивалась в пределах 1,0-4 мм в соответствии с практикой применения

Покрытий..Часть кубиков выдерживаласьэ0 на воздухе 17 ч, а другая часть подвергалась обдувке СО, подаваемого из баллона под различным давлением в течение. разного времени в соответствии с предлагаемым способом. Обрагботанные покрытия испытывали на прочность. Для этого на покрытие давили железным стержнем сечением 1х1 см, связанным с динамометром, и измеряли усилие, при котором на покрытии

30 появилась сетка трещин.

Режимы испытаний покрытий, обработанных в соответствии с-предлагаемым и известным способами, представлены в табл..1.

Как видно .из табл. 1, оптимальным З5 давлением СО для обработки покрытий является давление 1,8-2,5 атм/см

2 а длительность обработки находится в пределах 3,5.-4,5 мин/мм. При этом достигается наибольшая прочность покрытия (такая же, как и у прототипа}, в то же время длительность процесса стабилизации покрытия сокращается в 60-70 раз. Снижение давлеПример 2. В лабораторных условиях были проведены испытания стойкости электродов против окисления. На электроды сечением 45х45 мм наносились различные покрытия, которые стабилизировались известными и предлагаемым способами.

Испытания стойкости электродов против окисления проводились в процессе получения плавленой извести на 3-фазной печи мощностью 140 кВа. Режимы нанесения покрытий и результаты их. испытаний приведены в табл.2.

Как видно из табл.2, обработка электродов газообразным СО повьппает их стойкость против окисления на 2931Х по сравнению с известными способами. При этом значительно сокращается время подготовки электрода к плавке. При нанесении покрытия в период работы печи стойкость электродов против окисления оказывается гораздо меньшей.

Таким образом, предлагаемый способ защиты рабочей части графитированных электродов сокращает продолжительность сушки покрытий до 4-16 мин вместо

16-18 ч, что уменьшает длительность производственного цикла в 60-70 раз, а следовательно, увеличивает производительность труда °

1119193, Таблица

Вид обработк покрытия

Время обработки

Осыпаемость

Толщина покрытия, мм ин мин мм покрытия,, мас.й

17

1 Сушка на воздухе(прототип) 1,0

11,2

10,4 ф

10,2

2,0

4,0

1,0

4 Обдувка СО 4

1,6

1,8

8,1

tl

9,9

1,0

II

-2,0

10,5

t,0,1 0,9

It

1,0

2,2

2,5

tl

1,0

11,0

9 Обдувка СО2 4

4,0

2,7

9,5

2,2

3,3

8,7

1,0

3,3

10,3

1,0

2,2

3,5

3,5

4,3

1,0

2,2

4,3

10,7

2,2

2,2

1,0

4,5

4,5

3,5 1,0

4,8

10,6

2,2

2,0

4,0

10,1

2,2

12 4

4

Толщина покрытия после завершения обдувки сократилась до 0,6 мм,sa счет механического воздействия струп газа.

Давление

СО атм

Усилие сжатия,при fcoтором на покрытии появляется сетка трещин, кгс/см

1119193

Таблица 2

Ы

Тип электрода

Время плавки, ч

Вес электрода, кг

Толщина слоя поВид стабилизации крытия, мм до плав- после ки

Ю ЮЮЮЮ Ю

2,803 0,298

Бее покрытия

Докрытие из 35Х магнезитового порошка,40Х жидкого стекла, 25Х мела (прототип) 2,690 0; 212

Сушка на воздухе

17 ч

Покрытие из 35Х магнезитового порошка, 40Х жидкого стекла, 25Х мела

1,0 2,5 3,430 2,915 0,206

2,542 0;267

2,5 3,.210

Составитель Г.Тараканова

Техред М.Гергель Корректор A-. Тяско.Редактор И.Циткина

Ю

Заказ 7474/45 Тираж 782 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

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

Покрытие as

50Х ТЬО

50Х жидкого ., стекла

Обдувка

СО 4 мин под давлением

2 атм/см

Наносилось в период работы печи ниже головки электрододержателя

2,5 3,550

1,0 2,5 3,220

Расход электрода на плавку, кг/ч