Способ изготовления углеродных изделий

Способ изготовления углеродных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к производству углеродных изделий, преимущественно графитировэнных электродов и ниппелей, и может быть использовано в цветной металлургии, Цель - снижение расхода материала в стружку. Горячую массу и.з кокса и каменноугольного пека загружают в контейнер и прессуют цилиндрическую заготовку. Размер цилиндрической заготовки рассчитывают по формуле: I Li ± К0 KR hr/R2, где LI - длина готового электрода (при расчете длины ниппеля LI 0; знак +); К0 - коэффициент, зависящей от формы изделия; К0 - 0,67-0.73 - для электродной заготовки; Ко - 1.0-1,2 - для цилиндрического ниппеля; Ко -0,33-0,4 г для биконичвеского ниппеля; KR R - для цилиндрического ниппеля или ниппельного гнезда; KR п2 + п Г2 + Г22 - для бикрнического ниппеля или ниппельного гнезда; (п и Г2 - радиусы ниппеля); R - радиус заготовки. hr - высота готового ниппеля или ниппельного гнезда. Цилиндрическую заготовку затем деформируют встречным вращением пуансонов при давлении прессования 5-7.5 МПа с фиксированием направления вращения пуансонов. Затем заготовку полученного цилиндрического или биконического ниппеля обжигают без предварительного охлаждения или с охлаждением на воздухе и графитируют. Графитированную заготовку обтачивают до заданных размеров с нарезанием резьбы, вращая в направлении, совпадающем с прессующими инструментами. Расход материала в стружку 13,3%. Изобретение позволяет снизить расход материала в стружку при изготовлении заготовок ниппелей в 3 раза, а для электродов на 5,9%. 3 з.п.ф-лы. 2 ил.. . -. v w Ё М 00 О О о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР).

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

",,,сМЮВНП

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4366370/26 (22) 18.01.88 (46) 07.01.93. Бюл. N 1 (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский ин: ститут электродной промышленности (72) Ю.В.Устинов, В.В.Мочалов и В.Г.Артельных (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 421129, кл. Н 05 В 7/14, С 01 В 31/04, 1971.

Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс. Принцип действия, койструирование и эксплуатация. Л.: Госхимиздат,1962, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к производству углеродных изделий, преимущественно графитированных электродов и ниппелей, и может быть использовано в цветной металлургии, Цель — снижение расхода материала в стружку. Горячую массу из кокса и каменноугольного пека загружают в контейнер и прессуют цилиндрическую заготовку. Размер цилиндрической заготовки рассчитывают по формуле: ! = L3 «+К, KR и /R2, где L1 — длина готового электрода (при расчете длины нип1

Изобретение относится к производству углеродных изделий преимущественно графитированных электродов и ниппелей к ним, и может быть использовано в цветной металлургии.

Целью изобретения является снижение расхода материала в стружку при изготовлении углеродных изделий.

„„5Q„„1786001 А1 (я)з С 01 В 31/04, С 25 В 11/12 пеля L> = 0; знак+); Ko — коэффициент, зависящей от формы изделия; Ко — 0,67-0,73— для электродной заготовки; Ko — 1,0-1,2— для цилиндрического ниппеля; К - 0,33-0,4 —. для биконического ниппеля; KR - R — для цилиндрического ниппеля или ниппельного гнезда; KR= r> + r> г2+ г2 — для бикониче2 .. 2 ского ниппеля йли ниппельного гнезда;(г1 и г2 — радиусы ниппеля); и — радиус заготовки, h — высота готового ниппеля или ниппельного гнезда, Цилиндрическую заготовку затем деформируют встречным вращением пуансонов при давлении прессования 5-7.5

МПа с фиксированием направления враще-, ния пуансонов. Затем заготовку полученно-

ro цилиндрического или биконического. а ниппеля обжигают без предварительного охлаждения или с охлаждением на воздухе и графитируют. Графитированную заготовку: обтачиваютдо заданных размеров с нарезанием резьбы, вращая в направлении, совпадающем с прессующими инструментами. 1

Расход материала в стружку 13.3 . Изобретение позволяет снизить расход материала . в стружку при изготовлении заготовок нип-, пелей в 3 раза, а для электродов на 5,9 . 3 ; «© зпфлы, 2 ил,.... О, С)

С)

aaaek

На фиг;1 и 2 показана принципиальная схема осуществления предлагаемого спосо- . ба.

В контейнер 1 через загрузочное отвер- стие 2 эагружают массу при поднятом вверх пуансоне 3 и находящемся в рабочем положении пуансоне 4 (фиг. 1). Цилиндрический контейнер 1 имеет весовые датчики, которые при достижении необходимого веса за1786001 4

Графитированную заготовку обтачивают до заданных размеров с нарезанием резьбы, вращая в направлении совпадающем с прессующими инструментами.

5 Расход материала в стружку 13,3%.

При получении цилиндрической заготовки аналогично указанному примеру при том же давлении прессования и с последующей обточкой цилиндрической заготовки

10 до заданных размеров, как по прототипу, расход материала в стружку составляет 40%

Пример 2 (получение заготовки графитированного электрода). Массу загружают без охлаждения в контейнер пресса в количестве до 12 т, На первой стадии прессуют цилиндрическую заготовку диаметром 570 мм длиной

1 = 2100 — f0,73(15,772 + 15,77 12,8 +

+ 12,82) — ) = 2100 — 216 = 1884 мм (2)

20,6

28,52

При расчете: 2100 мм.— длина готового электрода;

0,73 — коэффициент К, 15,77 мм и 12,8 мм — больший и меньший радиусы ниппелевого гнезда, 20,6 мм — высота ниппельного гнезда.

28,52 мм — радиус заготовки. . На второй стадии деформируют цилиндрическую заготовку до получения заданной длины (2100 мм) и радиусов ниппельного гнезда г = 15,77 мм и г2 = 12,8 мм глубиной 206 мм. Давление прессования

5,0 — 7,5 МПа.

35 ление вращения прессовых инструментов

Заготовку обжигают в специальных контейнерах без предварительного охлаждения или без контейнера с охлаждением и графитируют.

Затем заготовку обтачивают до заданных размеров о.нарезанием резьбы, вращая в направлении совпадающим с прессующими элементами.

Расход материала в стружку 19,8%.

При получении заготовок электродов по прототипу в тех же условиях прессования с обязательным предварительным охлаждением перед обжигом, расход материала в стружку при обточке цилиндрической заготовки до заданных размеров составляет

25.7%.

Таким образом, изобретение позволяет снизить расход материала в стружку при изготовлении заготовок ниппелей в 3 раза, а электродов на 5,9%, Сама форма заготовки улучшает условия обжига, Комбинированная структура с концентричным сположением частиц по коническим порхностям предохраняет от выкрашивания

50 лаждения на воздухе и графитируют.

l ве грузки прессуемого материала подают сигнал на привод пуансона 3, перемещающийся последний в рабочее положение и перекрывающий загрузочное отверстие, На первой стадии прессуют цилиндрическую заготовку через мундштук 5 в контейнер 6 с противоподавлением от. цилиндра 7 (фиг, 2а), а затем заготовку 8 деформируют встречным вращением пуансонов 9 и 10 (фиг. 2,б и в).

Размер цилиндрической заготовки рассчитывают по формуле

I = L1 — К К2 2 °

hr

R где L> — длина готового электрода при расчете длины ниппеля L1 = О, знак+.

Ко — коэффициент, зависящий от формы изделия;

Ко = 0,67-0,73 — для электродной заготовки;

Ко = 1,0-1,2 — для цилиндрического ниппеля;

Ко = 0,33 — 0,4 — для биконического ниппеля;

KR = R — для цилиндрического ниппеля

2 или ниппельного гнезд2а, KR = г1 + г1 2+ г2 для биконического

2 ниппеля для ниппельйого гнезда;

R — радиус заготовки;

Ь вЂ” высота ниппеля или ниппельного гнезда.

Пример 1 (получение заготовки нип пеля). Горячую массу подготавливают на смесительных машинках периодического действия при 120-160 С на основе смеси коксов или кокса (ГОСТ 3278 — 83) как наполнителя и каменноугольного пека (ГОСТ

10200-73) в качестве связующего, Крупность зерна наполнителя для заготовок ниппеля 2,5 мм, для заготовок электродов до 8 мм.

Массу загружают без охлаждения в контейнер 1. Прессуют цилиндрическую заготовку через мундштук 5 в контейнер 6 с противодавлением от цилиндра 7. Размер цилиндрической заготовки рассчитывают по формуле для биконического ниппеля.

l = 0,4(15.4 + 15,4x12,8+ 12,8 )

16,15

=354 см, (1) где K0=0,4; О =0; г1 =15,4см; г2=12,8см, hr = 38,5 см;

R = 16,15.

Цилиндрическую заготовку затем деформируют встречным вращением пуансонов 9 и 10 при давлении прессования вращения пуансонов.

Затем заготовку биконического ниппеля обжигают без предварительного охПри прессовании указывается направ1786001 частиц при нарезании резьбы. Данный принцип исполнения способа изготовления углеродйых иэделий может быть использован на гидравлических, шнековых, червяч-. ных и других видах оборудования, Формула изобретения

1. Способ изготовления углеродных изделий, имеющих форму тела вращения, включающий смешивание углеродного наполнителя и связующего при 120 — 160ОС, уплотнение массы при 5-6 МПа, прессование заготовки, обжйг и графйтацию сформованной заготовки, последующее обтэчивание заготовки до заданных размеров, о тл и ч а ю.шийся тем, что, с целью снижения расхода материала в стружку, прессование осуществляют в две стадии, на первой из которых прессуют цилиндрическую заготовку, которую на второй стадии деформируют встречным вращением прессующих инструментов с противоположным по отношению друг к другу направлением до заданной обьемной формы.

2. Способ поп1,отлича ю щийся тем, что для изготовления длинномерных электродных изделий с элементами в виде ниппеля или ниппельного гнезда цилиндрическую заготовку прессуют на первой стадии длиной I, определяемой соотношением

1-11 — -Ко KR h/R где L> — длина готового электрода, для ниппеля L> = О, знак +, h — высота готового ниппеля или глуби5 на ниппельного гнезда;

R — радиус заготовки ;

KR =R -для цилиндрического ниппелв- . ниппельного гнезда, Кя - г12+ г1 г2+ г2— для биконического ниппеля, ниппельного

10 гнезда; г1 и г2 — радиусы максимальной и минимальной окружностей готового ниппеля соответственно;

Ко - коэффициент, зависящий от формы

15 изделия, Ko = 0,67-0,73 для электродной заготовки, К, = 1,0-1,2 — для цилиндрического ниппеля, 20 Ко = 0,33 — 0,4 — для биконического wnпеля..

3. Способ по и. 1, отn и ч а ю щи и с я тем; что осуществляют маркирование вращения инструментов.

25 4. Способпоп.1,отл ича ю щийс я тем, что обтачивание заготовки до заданных размеров ведут с нарезанием резьбы по маркировке в направлении вращенйя прессующих инструментов. еь л

1786001

Составитель Л.Кашин цева

Редактор С.Кулакова Техред M.Моргентал Корректор С.Юско

Заказ 224 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101