Способ получения углеродистого раскислителя
Иллюстрации
Показать всеРеферат
П И С А Н - И""Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
ыА fbi.4.0- сх1 ИЧРСЬА»
Союз Советсник
Социалистически к
Респ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 220379 (21) 2740847/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 1 28 Q Бюллетень ¹ 4 6
Дата опубликования описания 15,1 80 (51)М. Кл.
С 21 С 7/06
Государственный комитет
СССР по делам изобретений м открытий (З) УАК669.168 (088.8) (72) Авторы изобретению
В. С. Сапиро, М. М. Перистый, В. В. Кашкуль, A П. Воропаев, М. И. Гасик, Г. A. Дунаев, В. И. Коссе, A. Г. Гриншпунт и В. С. Ворошилин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДИСТОГО РАСКИСЛИТЕЛЯ
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при по лучении углеродистых раскислителей для рафинирующей обработки жидких металлов.
Известен способ получения графитированных и угольных материалов, применяемых для рафинирования жидких металлов. 10
Твердые углеродистые материалы после термической обработки, дробления, дозирования смешивают с каменноугольным пеком в смесительных машинах. После прессования заготовки подвергаются обжигу в газовых печах до температуры 1250-1350 С. Продолжительность обжига колеблется от 100 ч для мелких иэделий до 360 ч и более для крупных изделий. Целью такого медленного обжига является получение высокой плотности и механической прочности иэделий, для чего в интервале температур, при которых происходит наиболее интенсивное газовыделение, скорость нагрева минимальна и составляет 3-15OC/÷. Обожженные заготовки после механической обработки представляют собой угольные электроды.
При производстве графитированннх электродов обожженные заготовки в дальнейшем подвергаются графитации при 2600-2800ОС в течение нескольких суток. В процессе графитации резко снижается удельное электросопротивление и повышается теплопроводность в
12-15 раз $1) .
Недостаток применения графитированных и угольных электродов для рафинирования переокисленной стали связан с намораживанием на поверхности блока шлако-металлической корки в момент ввода его в металл. Это происходит из-за высокой теплопроводности .применяемых материалов, обусловленной высокой плотностью. Кроме того, относительно небольшая пористость снижает реакционную способность этих раскислителей. Поэтому начало реакции задерживается на 2-4 мин. Стоимость графитированных и угольных электродов достаточно высока (360-400 р/т и
200-230 р/т соответственно).
Целью изобретения является увеличение пористости и реакционной способности раскислителя, снижение его теплопроводности.
787484
Таблица1
Навеска, кг
Содержание компонента,%
Фракция, мм
Компоненты
20 + 10
10+ 4
24 <4
20 + 4
200
Термоантрацит
160
Термоантрацит (помол)
Кокс (помол)
Каменноугольный
16 + 4
40+ 4
110
4 + 0
4 + 0
290
24+ 4
240 пек
Цель достигается тем, что обжиг раскислителя проводят нагревом до температуры 320-4500С со скоростью
130-2000C/÷ затем нагревают до 630700 С со скоростью 50-10ФС/ч и выдерживают при этой температуре в течение 1-2,5 ч.
Скорость подъема температуры 1302000С/ч при нагреве заготовок до 320.
450оС обусловлено получением высокой пористости раскислителя.
При температуре .320оС начинается интенсивное выделение летучих веществ при коксовании связующего — каменноугольного пека. При температуре выш
450бС интенсивность газовыделения заметно снижается. При этом скорость 15 образования летучих веществ превосходит скорость их фильтрации через материал, газы развивают высокие давления и образовывают поры в раскислителе. Колебания в значениях скорости 2п нагрева обусловлены геометрическими размерами заготовок: меньшие скорости нагрева соответствуют меньшему диаметру изделия.
При скорости нагрева больше 200 С/ч 5 в изделии наблюдаются крупные поры и даже несплошности, что резко уменьшает механическую прочность изделий. При
Измельченные кокс и термоантрацит смешивают с каменноугольным пеком (температура размягчения 65-700C) в смесителях при 140-150ОС в течение
15-20 мин.
Из полученной массы изготовляют полые блоки с внешним диаметром 300 мм, внутренним — 60 мм и длиной 500 мм.
Блоки готовят в разъемных формах и обжигают в газовой печи в углеродис- 60 той засыпке. Скорость нагрева регулирувт изменением подачи природного газа через верхние и нижние горелки.
Температуру нагрева контролируют с помощью термопар, погруженных в угле- 65 скорости менее 130>C/ч не получается развитая пористость в объеме раскислителя.
В интервале температур 450-70ФС скорость нагрева должна быть 50
100 C/ч. При скорости нагрева меньше
50оС/ч неоправданно затягивается процесс обжига, увеличивается расход газа. При обжиге во второй период со скоростью нагрева большей, чем 100"С/ч не будут обеспечены необходимые фиэиУ ко-механические свойства блоков раскислителя.
При достижении 700ОС иэотермическая выдержка должна быть продолжительностью 1-2,5 ч. Эта операция является заключительной и необходима для завершения всех процессов термического разложения шихты. При продолжительности выдержки менее 1 ч во внутренних слоях блока возможно неполное удаление газов и летучих веществ. Выдержка блоков раскислителя более 2,5 ч также, как и подъем температуры выше 7000С, нецелесообразны, так как свойства раскислителя заметно не изменяются.
Пример. Изготовляют блоки раскислителя иэ углеродистой массы состава, представленного в табл. 1. родистую засыпку на расстоянии 100150 мм от поверхности блоков.
Скорость подъема температуры блоков раскислителя до 450 С подцерживают
130-200oC/ч. При достижении указанной температуры скорость подачи природного газа сокращают и обжиг ведут при скорости нагрева 55 100OC/ч. Через 3 ч 10 мин при достижении температуры блоков 700оС проводят иэотермическую выдержку в течение 1 ч 20мин а затем гаэ отключают.
Режим обжига и результаты испытаний углеродистых раскислителей представлены в табл. 2.
787484
Таблица 2
Скорость нагрева,0C/÷
Режим
Опыт, 9
Показатели
Интервал температур, С
Порис- Реакционтость, ная споЪ со ность, см /r.c
Теплопроводность, ккал/м ч С
20-450
450-700
1, 1 130
29,2
2 140
3 135
1 155
31,4
30,5
0,433
0,450
0,453.
0,448
1,45
33,7
1,32
35,0
100
34,8
35,0
37,5
95
36,2
1,29
0,465
0,502
100
41,5
20-22 0,314
28-30 0,227
2,6-2,9
8,6-10,0
Формула изобретения
Составитель О.Веретенников
Редактор М.Недолуженко Техред И. Асталош Корректор И.Муска
Заказ 8282/26 Тираж 608 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,.ул. Проектная, 4
2 165
3 160
61 1
2 200
3 195
Й 230
Угольные электроды
Графитированные электроды
Параллельно испытывают образцы графитированных и угольных электродов.35
Полученные блоки имеют более высоkye пористость, а реакционную способность значительно меньшую, чем графитированные или угольные электроды.
При этом механическая прочность блоковщ достаточно высока. Стоимость готовых блоков углеродистого раскислителя изготовленного по предлагаемому способу составляет около 90 р/т против 360400 р/т и 200-230 р/т для графитированных и угольных электродов соответ- 45 ственно.
Испытания показывают, что блоки предлагаемого раскислителя начинают реа ировать с металлом сразу же после ввода, причем реакция идет более ин- _#_ тенсивно, чем при обработке электродами. При примерно одинаковых расходах углерода блока продолжительность обработки сокращается на 1,0-1,2 мин.
При этом эффективность раскисления увеличивается до 34%.
Способ получения углеродистого раскислителя, включающий дробление, смешивание, обжиг компонентов шихты, о тл и ч а ю щ и,й с я тем, что, с целью увеличения пористости и реакционной способности, снижения теплопроводности, обжиг раскислителя проводят нагревом до температуры 320-450бС со скоростью
130-200OC/÷, затем нагревают до 630700 С со скоростью 50-100ОС/ч и выдерживают при этой температуре в течение 1,0-2,5 ч.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Чалых Е.Ф. Производство электродов, М., Металлургиздат, 1954, с.203289.