Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов

Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (и) 600212

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сзид-ву (22) Заявлено 11.05.75 (21) 2132920(23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 04.04,78 (51) М. Кл."- С 25В 11) 12

С 01В 31/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621.3.035.21:

: 661.666.1 (088.8) н открытий (72) Авторы изобретения

М. И. Гасик, В. В. Кашкуль, В. И. Матюшенко, В. Т. Зубанов, П. П. Логинов и Б. Ф. Величко (71) Заявители

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт и Никопольский завод ферросплавов (54) УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩАЯ МАССА

ДЛЯ САМООБ)КИ ГАЮЩИХСЯ ЭЛ ЕКТРОДОВ

Изобретение относится к производству самообжигающихся электродов и предназначено для использования в электрометаллургии, в частности в производстве ферросплавов, чугуна, цветных металлов, фосфора, карбида 5 кальция и т. д.

Известна углеродсодержащая масса для электродов, включающая термоантрацит, карбид кремния и каменноугольный пек (1).

Однако электроды из указанной углеродсо- 10 держащей массы обладают низкой температурой размягчения, высокой склонностью к сегрегации после расплавления среды, низкой механической прочностью, высоким удельным электросопротивлением и высоким расходом 15 электрода при эксплуатации.

Наиболее близкой к предлагаемой по составу является углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов, включающая, вес.%: термоантрацит 24,5 — 57,5, кокс 24,5 — 20

57,5, каменноугольный пек 18 — 21 (2).

Электроды из известной углеродсодержащей массы обладают низкой механической прочностью и недостаточной способностью к графитации, что важно для повышения эксплуата- 25 ционной стойкости электрода.

Цель изобретения — улучшение физико-механических характеристик углеродсодержащей массы и снижение расхода электродов при эксплуатации. 30

Достигается это благодаря тому, что предлагаемая углеродсодержащая масса, включающая кокс, термоантрацпт и каменноугольный пек, дополнительно содержит карбид кремния при следующем содержании компонентов, вес.%: тсрмоантрацнт 25 — 50, кокс

25 — 50, каменноугольный пек 18 — 24, карбид кремния 1 — 20.

Введение карбида кремния в массу обусловлено тем, что карбид кремния при нагревании разлагастся с образованием графита и кремния, кремний конденсируется в более холодных частях и оказывает каталитическое действие на кокс, превращая его в графит и снижая температуру графитации. Такое увеличение количества графита B углеродистой массе за счет кокса повышает эксплуатационную стойкость электрода. Наличие кремния как карбидообразующсго способствует снижению рсакцпонной способности графита в активной среде за счет снижения пх окислясмости.

При увеличении содержания карбида кремния — более 20 вес.% ухудшаются физико-механические свойства, при снижении его содержания менее чем на 2 вес.% физико-механические свойства массы не изменяются.

Измельченный кокс с высокоразвитой поверхностью поглощает значительную часть связующего, что повышает вязкость массы, 600212

Таблица 1

Электродная масса

Компоненты

Известная

Предлагаемая

39

38 35

38 35

4 10

Те рмоантрацит

39

35 Кокс к/у

10

Карбид кремния

<0,07 мм (1

Не менее 30

Остальное

Каменноугольный пек 20

20

Таблица 2

Электроды из массы

Показатели

Предлагаемой

Известной

24,6

106

24,0

8,0

3,2

22,2

88

27,0

11,4

21,2

2,6

21,4

94

24,2

9,2

2,9

20,2

92

27,0

11,0

22,0

2,2

15,8

98,0

28,2

13,4

22,8

2,2

1300

Не определена

1300

Удовлетворительна

1300

Удовлетворительна

1300

Удовлетворительна

1450

Удовлетворительна

80 снижает склонность к сеграции после расплавления среды, способствует повышению плотности электродов после обжига и улучшает физико-механические и эксплуатационные их характеристики, например снижает электросопротивление, повышает механическую прочность, снижает расход электродов, Увеличение доли кокса более 50% снижает термостойкость.

Увеличение содержания термоантрацита болсс 50 снижает механическую прочность на разрыв электродов.

Масса с содержанием пека более 24% требует значительных затрат энергии на коксование, не позволяет получить оптимальный уровень положения зоны коксования, что приводит к разрушению электрода по скоксованной части. Уменьшение доли пека приводит к снижению физико-механических свойств.

Для приготовления массы используют исходные компоненты: термоантрацит, ГОСТ

4794 — 49, содержащий %:

Зола Не более 5,0

Влага 0,3

Сера Не более 1,9

Летучие Не более 0,5 с удельным электросопротивлением — не более 2000 ом мм /м, плотностью 1,85 г/см, содсруканием фракций, %: 20 мм — 10; 10—

20 мм — 35; 4 — 10 мм — 25 — 30; 1 — 4 мм 30—

40. Кокс прокаленный каменноугольный, ГОСТ 10630 — 63, содержащий, %:

Зола Не более 12

Сера Не более 2

Летучие Не более 1,5 с плотностью 2 г/см, и содержанием фракций, %:

Механическая прочность на разрыв, кгс/см

Удельное сопротивление, ом мм /м

Пористость.

Окисляемость, Удельный расход на 1 т силикомарганца, кг

Ковффкциент теплопроводности, Вт/м С

Термостойкость (количество термосеннагрев до

1500 С в течение 5 — 7 мин н последующее охлаждение в воде до 100 — 150 C)

Температура начала графитации, С

Склонность к расслоению компонентов (сегрегации)

Температура размягчения, С

Из приведенной таблицы видно, что предлагаемая масса для самообжигающихся электродов повышает механическую прочность на

32 — 60% и термостойкость в 2 — 2,2 раза, снижает электросопротивления на 10 — 15% и

Карбид кремния (в чистом виде или в виде отходов абразивного и электродного производства фракции с содержанием, %: 1 — 5 мм—

20, 30; 1 мм — 70 — 80 и среднетемпературный

5 каменноугольный пек.

Электродную массу изготавливают следующим образом. Компоненты дробят, дозируют, подогревают до 130 — 150 С, смешивают в npel0 рывных смесителях, куда твердые компоненты задают одновременно, после перемешива ния добавляют расплавленный каменноугольный пек и вновь перемешивают или в непрерывных смесителях мелочь кокса и термоантрацита

15 перемешивают с пеком при 135 — 140 С, затем вводят термоантрацит более крупной фракции. Массу помещают в металлический кожух диаметром 60 мм и нагревают в электропечи до 900 С со скорость 100 С/ч и выдержкой

20 массы изготавливают образцы диаметром

60 мм и высотой 120, 100, 60 мм, который под вергают испытанию, Составы известной предлагаемой массы

25 представлены в табл. 1, а свойства электродов из них в табл. 2.

40 окисляемость на 5 — 30% по сравнению с электродами из известного состава и за счет этого повышает эксплуатационную стойкость электродов, уменьшает их удельный расход на 3 — 7% по сравнению с известной массой, Ь00212

25 — 50

1 — 20

18 — 24

Формула изобретения

Термоантрацпт

Карбид кремния

Каменноугольный пек

Составитель В. Русанова

Техред И. Михайлова корректоры: Л. Брахнина и Л. Денискина

Редактор А. Соловьева

Подписное

Заказ 371/I2 Изд. ¹ 326 Тираж 763

1-IПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4Д

Типография, пр. Сапунова, 2

Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов, включающая термоантрацит, кокс и каменноугольный пек, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения физикомеханических характеристик и снижения расхода электродов при эксплуатации, она дополнительно содержит карбид кремния при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Кокс 25 — 50

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 23801, кл. 14Е, опубл, 10.08.70.

2. Рысс М. А. и др. Металлургия на новых рубежах пятилетки, журнал «Сталь», 1973, ¹ 3, с. 223 — 225.