Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при изготовлении самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей. Цель - снижение расхода электрода за счет уменьшения реакционной способности его рабочего конца. Предлагается углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов, включающая мас.%: каменноугольный пек 20-28

3,0-30,0 карбидизированный кокс

кокс 15-40

термоантрацит - остальное. Изобретение позволяет снизить расход электрода до 3,22-3,43 кг, что на 6-8% меньше расхода электрода, полученного из известной углеродсодержащей массы. При этом снижается реакционная способность рабочего конца электрода, т.е. его окисляемость, и увеличивается стойкость по отношению к расплавленным металлам и шлакам. Кроме того, снижается себестоимость массы за счет использования карбидизированного кокса вместо дефицитного и дорогостоящего кокса "орешек", 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (11) А1 (5)) 4 С 01 В 31/02, С 25 В 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4294731/31-26 (22) 05,08.87 (46) 23.08.89. Бюл. )) 31 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) M.И.Гасик, А.Г.Гриншпунт и В.В.Кашкуль (53) 661. 666. 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 783366, кл. С 01 В 31/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

)) 998336, кл. С 01 В 31/02, С 25 В 11/12, 1981. (54) УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩАЯ MACCA ДПЯ САМООБЖИГИОЩИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при изготовлении самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей. Цель — снижение расхоИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при изготовлении самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей., Целью изобретения является снижение расхода электрода за счет уменьшения реакционной способности его рабочего конца.

Пример ы 1-4. Для приготовления предлагаемой массы используют термоантрацит, содержащий до 57 золы, до 0,37 влаги, до 1,9Х серы и с выходом до О, 5,". летучих, удель" ным электросопротивлением до да электрода за счет уменьшения реакционной способности его рабочего конца. Предлагается углеродсодержащая масса для самообжигаюшихся электродов, включающая, мас. 7: каменноугольный пек 20-28; карбидизирован— ный кокс 3,0-30, О; кокс 15-40 термоантрацит — остальное. Изобретение позволяет снизить расход электрода до 3,22-3,43 кг, что на 6 — 87. меньше расхода электрода, полученного из известной углеродсодержащей массы.

При этом снижается реакционная способность рабочего конца электрода, т.е. его окисляемость, и увеличивается стойкость по отношению к расплавленным металлам и шлакам. Кроме того, снижается себестоимость массы за счет использования карбидизированного кокса вместо дефицитного и дорогостоящего кокса "орешек".

3 табл.

2000 Ом ми /м и плотностью 1,8

1,9 г/см и следующего фракционного з состава, мас.7.:

-4 мм 30-40

4-10 мм 25-30

10-20 мм 30-35

+20 мм 5

Используют каменноугольный кокс (продукт коксования каменных углей при t до 1100 С), содержащий до 10 57 эолы, до 27 серы, до 57 влаги и с выходом до 1,27 летучих, удельным электросопротивлением до 900 Ом ° мм /м

2 и содержанием фракции -0,07 мм не менее 207. и — 1 мм — оста.льное, 3 150246

Используют также .каменноугольный пек с температурой размягчения 65 о

70 С, зольностью не более 0,37, содержанием влаги не более О 57. и выО

5 ходом летучих — 53-637.

Карбидизированный кокс практически не содержит окислов, он содержит мас. I: карбид кремния 40 — 60, графит

40-60 ° Карбидизированный кокс представляет собой материал, полученный в результате высокотемпературной обработки высокоэольного угля (содержание золы — до 40Я) до температур

2600-2800 С. 15

Указанные компоненты прокаливают при 1200-1300 С, после чего дробят с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные материалы дозируют по видам сырья 20 и гранулометрическому составу в соответствии с рецептурой предлагаемой массы, а затем вместе со связующим подают в смеситель, где осуществляют их перемешивание в течение 3-5 мин при 130-180 С, после чего массу заливают в формы для получения брикетов, которые загружают в самообжигающиеся электроды.

Изготовленную массу помещают в ме- ЗО таллические кожухи диаметром 60 мм и высотой 300 мм и нагревают в печи беэ доступа воздуха до 900 С со скоростью 100 град/ч с выдержкой при конечной температуре 3 ч Полученные обожженные образцы масс в идентичных условиях подвергают сравнительному анализу физико-механических характеристик.

Примеры предлагаемых составов, 4р известных составов и сравнительные данные по физико-механическим характеристикам изготовленных иэ них электродов представлены в табл . 1.

Из представленных в табл. 1 дан- 45 ных следует, что по физико-механическим характеристикам электроды, изготовленные иэ предлагаемой массы, не уступают электродам, изготовленным из известной массы.

Для определения окисляемости и стойкости по отношению к расплавленным металлам и шпакам изготовленные и обожженные до 900 С образцы электродной массы извлекают иэ металлических кожухов, в свешивают их и в первой серии опытoí oáæè ãçþò в окиcëIIтел ьной атмосфере (кислорода воздуха) при

1500 С в течение 1,0 ч, после чего снова взвешивают, а во второй серии опытов обожженные до 900 С образцы извлекают из металлических кожухов, взвешивают их и помещают в расплав шлака силикомарганца, состава, мас.Я:

МпО 17,1, SiO 49,7, СаО 11,9; И80

7,3; AlzO 10,6; P 0,02, температура которого составляет 1500 С с выдержкой в нем 3 ч, после чего определяют потери их веса.

Данные по потере веса образцов, полученных из предлагаемой массы и известной массы, после их обжига в окислительной атмосфере и выдержки в расплаве, представлены в табл. 2.

Из представленных в табл. 2 данных следует, что окисляемость и реакционная способность к расплаву электродов, изготовленных из предлагаемой мас"ы, в среднем в 1,3 раза меньше окисляемости и реакционной способности электродов, изготовленных иэ известной массы.

Самообжигающиеся электроды, изготовленные иэ предлагаемой углеродсодержащей массы и иэ известной массы, испытывают в трехфазной дуговой печи мощностью 160 кВА при выплавке силикомарганца.

В табл. 3 представлены данные по расходу электродов иэ предлагаемой массы и известной.

Иэ представленных в табл. 3 данных следует, что расход электродов, изготовленных из предлагаемой массы на 3,22-3,43 кг (6-8X) меньше расхода электродов, изготовленных иэ известной массы.

Преимущества предлагаемой массы объясняются применением в ней карбидизированного кокса, имеющего в своем составе графит с межплоскостным расстоянием между атомами

CL

3, 358А, углерод — с межплоскостным расстоянием между атомами 3,42А, карбид кремния и незначительное количество карбидов железа и алюминия.

Отсутствие оксидной фазы в карбидиэированном коксе обуславливает весьма низкую реакционную способность его, значительно большую эрроэионную стойкость в окислительных средах по сравнению с углеродоксидокарбидным материалом, а также более высокую стойкость по отношению к расплавленньаи металлам и шлакам.

Карбидизированный кокс предстанс ляет собой отсеянную крупную фракбЗ

3,0-30,0

15-40

ТвЬлнц ° 1

Состав углеродсодерваних, мас.I

Компоненты

Иэвестнал масса

1 I 1

Преппагаеман масса

? (1

S0,5

37,5 26 25

25 40

34,5 25

25 27,5

З5 ЗЗ

ЗО 4О

22,5

27,5

З7

17 5 25 15

28 24 20

27,5 !

6,5

24 20! о

3

77,4

83,8 80,9 86,7

77,9

85,6 80,6

80,9 79,6 82,7

81,2

25,7

19, !

2О, 7. !

7,4

20,9 21,2

17,0 16,6

21,9

16,6

20,6 21 ° 4 !

7,2 16 ° 9

22,9 22,4 22,!

15,3 15,5 15,8

23,7

15,4

3,0 3,2 2,8

4,7

2,9 3,1

0,17 О ° 16 ! 53 148

598 706

5,42 5,33

4,2 4,0 З,Ь

4,4

0,17 0,16 0,16

0, 15

О,!7

0,16 0,16 0,16 0,16

147

122

1970

149

594

152 150

638 708

134 138 143

1293 1155 929

129

1536

4,27

527 541 5 ° 36 539

4,42 4,66 4,72 5,03

5 15024 цию материала, полученного в результате высокотемпературной обработки высокозольного угля с последующим тонким иэмельчением, поэтому даже в

5 незначительных количествах (например!

3,07) он окружает другие компоненты массы и экранирует их от воздейст.вия кислорода ноэдуха и окислов шпакового расплава.

Кроме того, снижение себестоимости предлагаемой массы происходит эа счет использования карбидиэированного кокса вместо дефицитного кокса !

1 If орешек

15 формула изобретения

Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродон, включающая

Терноантрвпит

Кокс

Прографитнрованиый углеоксидокарондный материал КароиднэированныЯ кокс

Каменноугольный пек

Свойства

Удельное электросопротив-б ление, Ои и ° 10

Неханическак прочность на раэрыв, xrc/ñí4

Пористость, 2

Коэффициент теплопроволности при 900 С, Вт/и т.

Коэффициент поперечиоЯ деформации

Модуль упругости, !

ОЕ кгс/сит

КритернЯ тербеэстойкостп ч

Коэффициент линейного расввбрениа 10 /%

Рассчитан ло методике ГОСН1ШЭП н ЧЗ!!К. термоантрацит, кокс, каменноугольный пек и карбицсодержащий! продукт, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода электрода за счет уменьшения реакционной способности его рабочего конца, в качестве карбидсодержащего продукта она содержит карбидизированный кокс при следующем соотношении компонентон, мас . 7.:

Каменноугольный пек 20-28

Карбидизированный кокс

Кокс

Термоантрацит Остальное

I 1

О0

I 1

С Ъ л

С ) С

1 О

О1 л (\ О

Г л

С4

Г

CO

Г О

Г

С Ъ

Г

С4 с

Ю О

СЪ

Г

ССЪ с»Ъ

О л

°

Г

О

С \

Г

ССЪ л

С 1

1 х

&.

01

С0

CO

СЪ

Г

С Ъ

Ф с»с с»Ъ .О .О

ОЪ с с

ОЪ

I с»Ъ

I—

1

00 (УЪ

СС

Г

СГ1

CO

С Ъ

С»Ъ

Г сО

О1

c»j

CO

О0

С»Ъ О О

СЪЪ с Ъ

Г с Ъ

С

Ф

С Ъ

Г» О (Ъ 25

Ю

C»I

С Ъ

"О (У л

Г

c»I

CO

Ch и 1

Г

Г с Ъ с"Ъ! Х I

I О 1

1 !

ОЪ

v 1

С Ъ

ОЪ СО

ОЪ СЪ О" Г

CO

ОЪ

С»Ъ

Г

ОЪ

СЪ с»Ъ

СМ л

СсЪ

Г

00 О

О Ъ сО

Ссс

РЪ

СсЪ

ОЪ с»с л с»Ъ

С»Ъ

О Ъ (Ъ

С О

C)

»

С л

О О 40

iО l

iО I

С 4 с Ъ л

С Ъ с! О о с»с

С

Г

Г

С Ъ

ОЪ

CO

О Ф

СЧ

C»j с Ъ

1 1 е д л с0

Ц

О

f» х

dj

Е»

cd

cd х

О

Ь

cd

01 х

О

0(1

О

Х 1 и

1 Р» 1

О ЦО

О О

ccj и 1» v

djCO 1Д

С 1

I 1 1

e eau

О ООо

01 0! МО

4 и 0 ОЪ

О -О!иuu c: х и а

0! Ю

ЬЬРО И

СЪО 0С 5 0Г а мо а ао О. 01

О ЦЮ Cde о о v

cd 0О

4 0 4 X

ccj kc3 1 !

С» л

Ю

О ccj

Э Э

4 1»

О - О аИ 4

0jO cd йЮ Г ао а

1502463

Ю

ОЪ с»с О 1

I

i

CO 1

С 4 О., 15

Ю1

С4

О 1

1

I О 1

,го

Ю 1 и

50 йо

О О л ф ОЪ

Оо с0 Е ° аv

4» Q p „„,55

Р 1 ао 1di cd

0(aв!

cd I

u co

0J

С0

1 1 -»Л

1 с0 и

1 и

1 cd 1

Х 1 1

Э I

С0

cd с

5 I

01 а а