Углеродистая масса для самообжигающихся электродов

Углеродистая масса для самообжигающихся электродов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

CoI43 Советскнк

Соцнапнстнчесннк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ KYHlbCTBY (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.0379 (21) 2741354/22-02

pi>783366

1

1З (51)М. Кл з с присоединением заявки №

С 25 В 11/12

Государстаеииый комитет

СССР ио аелаи изобретеиий и открытий (23) Приоритет(53) УДК 621.03.. 035. 21 (088. 8) Опубликовано 3011,80, Бюллетень ¹44

Дете опубликования описания 301100

И. И Г

В. асик, В. В. Кашкуль, A. Г. Грйншпунт В. И. Матишенко

Ф. Величко, Г. А, Дунаев, И. И. Люборец, Г. Д. Ткач

° ° у ° °

В. А. Ермаков, Л. К. Исаченко н Л. И. Анелок (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель

154). УГЛЕРОДИСТАЯ МАССА ДЛЯ САИООБХ(ИГАЮЩИХСЯ

ЭЛЕКТРОДОВ

25-50

Изобретение относится к области черной и цветно r металлургии, химической промышленйости, а именно к электрометаллургии ферросплавов, цветных металлов и сплавов, производству::<ел- 5 того Фосфора, карбида кальция и др. и может быть использовано при изготовлении углеродисты » электродных и анодных масс пля самообжигающихся электродов и анодов. 10 .Известна углеропистая масса для самообжигающихся электродов, включающая, вес.Ъ: (1)

Термоантрацит 25-50

Кокс 25-50 15

Карбид кремния 1-20

Каменноугольный пек 18-24.

Недостатками известной массы являются низкая химическая и эррозион-21) ная.стойкость. В чказанном соотношении составлявших при нагоеве объем массы представляет неплотную взвесь твердых составлягмцих, скоепленных жидкой фазой, которая в дальнейшем 25 коксуется. При повышении температуры в самообжигающемся электроде в первую очередь окисляется углерод связующего, в результате чего ослабе,вают силы сцепления между частицами 3Q карбида кремния и углеропистыми наполнителями массы и происхолит нх осыпание.

Целью изобретения является повышение химической и эррозионной стойкости самообжигавщихся электродов.

Цель достигается тем, что углеродистая электродная масса сопержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:

Термоантрацит 10-40

Кокс 10-40

Карбид кремния

Каменноугольный пек 18-28

Содержание карбида кремния в заявляемом составе углеоодистой электропной массы должно находиться в пределах 25-50%, а Фракция его составлять мейее 0,25 мм. Уменьшение содержания карбида кремния менее 25% не обеспечивает повышения химических и эррозионных свойств электрода, а при его количестве боле 50% не приводит к дальнейшему изменению свойств электродных масс. . Одним из факторов обеспечения эксплуатационной стойкости самообжи783366 4 гаюЮихся электродов является оптимальное содержание связующего в составе электродных масс. Многолетней практикой установлено, что содержание связующего должно составлять 18-28%.

Электродная масса с содер>кайием каменноугольного пека более 28% требует значительных затрат энергии на коксование электрола, не обеспечи-! вает оптимального уровня и положе= ние эоны коксования. Уменьшение коли чества пека менее 18% не обеспечи- IO вает прочной связи компонентов между собой, резко снижает физикомеханические свойства самооб><игаю<11егася электрола.

Исследованиями установлено, что электродные массы, содержа«<ие 1040% термоантрапита, обладают наиболее высокими физико-механическими характеристиками. увеличение содержания термоантрацита более 40% повлечет за собой снижение механической проч ности рабочего конца электрода, а

Т а б л и ц а 1

Состав углеродистых электродных масс, вес.%

Компоненты

1 (по прототипу

Термоантрацит

Кокс

25 10 22 40 10 15

25 30 10 15 40 15

35.Карбит кремния

37 50 25 30

25

Связую@ее-пек 20

I !

23 18 20 20 28

Каждый состав готовили отдельнопри 135-140 С и продолжительности перемешивания 50 мин. Готовую угле оОдИстую электродную массу «>ормовали . в сухих металлиЧеских формах в боикеты весом 2 — 3 кг. Изготовленную массу помчали в металлические. кожуха диаметром 60 мм и. высотой 300 мм уменьшение его доли ниже 10% приведет к уменьшению термической стойкости угольного блока.

Оптимальное содерх<ание кокса в заявляемом составе электродной массы составляет 10-40%. Сних<ение его количества <ленее 10% обусловит понижение механических свойств электрода. При увеличении его более 40% произойдет снижение. термической стойкости электрода.

С целью изучения влияния количест ва .карбида кремния на изменение химической и эррозионной стойкости, а также электрических, механических и теплофизических характеристик электродных масс в 400-литоово>л обогреваемом паром смесителе Никопольского завода ферросплавов были изготовлены опытные партии электродных масс, содержаиие в своем составе карбид кремния от 10 по 50% фракции менее 0,25мм

Состав опытных электродных масс представлен в табл. 1. и нагревали в печи без доступа воздуха до 900< С со скоростью 100ОС в час с выдер><кой при конечной температуре

3 ч. 11олчченные отожженные образцы опытных- углеродистых масс подвергали технологическим испытаниям.

Результаты испытании представлены в табл. 2.

783366

Т а б л и ц а 2

° вее

Вариант составов испытанных углеродистых электродных масс

Показатели J

1 (по прототипу механическая прочность на разрыв, кгс/см

21,6 25,3

Удельное электросопротивле-, ние,ом.мм1/м

96,4 88,8

24.2 23,2

9,8 6.,5

Пористость, Ъ

Окисляемость, %

Модуль Юнга, 10 кгс/см

92.88

86 83

88 85

Коэффициент линейного расширения, 10 6,1/oc

5,23 . 4,67 4,61 4,54 4,69 4,92 4,73

Коэффициент теплопроводности, Вт/м. rp.

3,16 3,19 3,26 3,11 3.02 3,20

2,61

Критерий термостойкости

920 1260

ЗЭ

Использование предлагаемой чглеродистой электродной массы позволяет значительно повысить ее теплофизические характеристики.

Для определения влияния карбида 4р кремния на химическую и эррозионную стойкость электрода образцы извлекали из кожухов, взвешивали и в первой севин.опытов подвергали обжигу в окислительной атмосфере (кислородом возТ а б л и и а 3

Варианты составов испытанных электродных масс — - Ф

1(по 2 3 4 5 6 7 прототипу) Показатель

Вес образца после обжига до 900 C, r

729,4 728.1 727,3 724,6 727.8 727,9 725,6

656,5 680,8 690.2 695,6 679,0 684,5 692,2

Вес образца после обжига в окислительной атмосфере при 1500вС,г

26 1 27 3 25 2 25 7 26 8

93.6 118,4 90,4 95,1 112,7

21,8 18,3 22,8 22,3 19,9

5,1 4,0 6,7 5,9 4,6

1285,1330 1275 1240 1270

4 духа) при температуре 1500еС в течение 0,5 ч а во второй серии помешали в расплав шлака силикомарганца, состава, вес.Ъ: Nn 16,5; 5 0 49,6, ° ° ° ° ° аО 11 ° 0; 890 7.41: А I 03 10,7; P ,02,. температура которого составляла 15000С, и где они находились в течение 5 ч, после чего производили определение потери их веса. Результаты испытаний приведены в табл.3

783366 Продолжение табл после обжига до 900оСег

730,8 729,0 727,9 724.9 728,8 728,5 726,4.Вес образц после нахождения в шлаковом расплаве, r

643,2 672,1 676,8 696,7 673,3 670,2 684,1

Формула изобретения

25-50

Составитель О. Веретенников

Техред М.Табакович Корректор Н. Бабинец едактop Е. Дайч

Заказ 9196/70 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035., Москва, 7Х-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Результаты проведенных HGIfblTBHHA свидетельствуют, что химическая и эрроэионная стойкость электродов с использованием предлагаемого повысилась более, чем в два раза.

Была изготовлена промышленная паартия электродной массы составов 1 и 3 30 в количестве 300 т с содержанием

10 и 37% карбида кремния .и подвергнута сравнительным испытаниям на промышленной электропечи РПЗ-63И1 при .выплавке силикомарганца. 25

Удельный расход .электродов, работающих на предлагаемом составе электродной массы, составил 19,7 против 21,9 кг/т при использовании известйой массы, содержащей 10% SiC, т. е. снижен на 2,2 кг/т.

Экономический эффект от внедрения предлагаемой массы достигается как .за счет использования в качестве карбида кремния отходов производства абразивной и электродной продукции, что позволит снизить себестоимость

1 т электродной массы на 5-10 рублей, так и эа счет снижения расхода электрода, 0,0022 х 77 = 0,17 руб. 40 (77 — себестоимость 1 тонны электродной массы, руб.).

Общий эффект от использования 1 т массы составит 5,17-10,17 рублей.

Углеродистая масса для самообжигающихся электродов, включающая термоантрацит, кокс, карбид кремния и пек, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения химической и эррозионной стойкости самообжигающихся электродов, она содержит компоненты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Термоантрацит 10-40

Кокс 10-40

Карбид кремния

Каменноугольный пек 18-28.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 600212, кл. С 25 В 11/12, 1975.