Способ изготовления блоков углеро-дистой электродной массы длясамообжигающихся электродов

Способ изготовления блоков углеро-дистой электродной массы длясамообжигающихся электродов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскмк

Соцмалмстмчесник

Республик

<>8 8034

-г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 220179 {21) 2716095/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.0381. Бюллетень йо, 12

Дата опубликования описания 3(103.81 51 М К„э

Н 05 В 7/09

F 27 D 11/10

Государственный комитет

СССР во аеаам изобретений и открытий (5Ç) 4Ê 621. 36,5, ° 23(088.8) P2} Авторы изобретения

М.И, Гасик, А.Г. Гриншпунт, В.В, Кашкуль, В.И. Матюшенко, Б.Ф. Величко и Г.А, Дунаев (4

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЛОКОВ УГЛЕРОДИСТОЙ

ЭЛЕКТРОДНОЙ МАССЫ ДЛЯ САМООБЖИГИОЩИХСЯ

ЭЛЕКТРОДОВ

Изобретение относится к электро= металлургии ферросплавов„ цветных .металлов и сплавов, производству желтого фосфора, карбида кальция и др. и может быть использовано при изготовлении углеродистых электродных и анодных масс для самообжигающихся электродов и анодов.

Непрерывные самообжигающиеся электроды являются одним из основных элементов конструкции рудовосстановительной электропечи, от надежной работы которых в значительной степени зависит производительность печи, удельный расход электроэнергии, извлечение ведущего элемента и другие технико-экономические показатели.

Эксплуатационная стойкость,самообжигающихся электродов, в свою очередь, зависит от состава углеродистых электродных масс и способов их приготовления.

Известен способ изготовления блоков электродной массы, включающий операции прокаливания, дробления, рассева, дозирования, смешения и формования (1), Однако углеродистая электродная масса, полученная по этому способу, не всегда обладает высокими физикомеханическими свойствами, самообжигающийся электрод после обжига имеет недостаточную эксплуатационную стойкость, еще сравнительно часто имеют место обрывы и сколы рабочего конца электрода, что вызывает остановки и простои электропечей.

Известен способ приготовления самообжигающихся электродов, при котором в электрод периодически опускают вибратор, конец виброголовки которого устанавливают на 100200 мм выше скоксованной зоны элект15 рода, и частота вибрации при этом составляет 3000-15000 колебаний/мин (2) .

Основными недостатками указанного способа приготовления самообжи20 гающегося электрода. являются трудоемкость операции и развитие процессов сегрегации твердых компонентов.. Многочисленные исследования температурных полей самообжигающихся электродов свидетельствуют, что высота столба жидкой электродной массы в электродах рудовосстановительных печей при выплавке различных сплавов "оставляет 1,5-3,0 м, а при ис30 пользовании загрузки жидкой массой

818034

25

6Э

65 и более. Достижение виброголовкой нижней части столба жидкой электродной массы (иа 100-200 мм выше скоксованной зоны электрода) фиксировать визуально практически весьма затруднительно, поскольку высота столба жидкой массы и положение зоны коксования даже при выплавке одного и того же сплава на одной и той же печи изменяются достаточно часто в зависимости от электрических и технолог: ческих факторов процесса, режима обдувки электродов и т.д. Кроме того, одним из условий надежной работы самообжигающихся электродов является наличие над столбом жидкой массы слоя твердых брикетов, высота которых, как правило, составляет 3-5 м, что еще больше затрудняет возможность перемещения вибратора по сечению электрода и использование указанного способа приготовления самообжигающегося электрода.

Х тому же, способствуя уплотнению нижней части столба жидкой электродной массы, этот способ приготовления самоспекающегося электрода дает предпосылки интенсивному протеканию процессов сегретации компонентов электродной массы верхних слоев столба жидкой массы, что, в конечном итоге, приводит к формированию рабочего конца электрода с весьма различными физико-механическими свойствами отдельных участков по высоте и сечению рабочего конца.

Известен также способ изготовления блоков углеродистой электродной массы для самообжигающихся электродов, при котором компоненты массы прокаливают, дробят, рассеивают, дозируют, перемешивают с одновременным наложением вибраций, поддерживая при этом температуру массы и частоту вибраций на заданном уровне, а затем формуют блоки (3) .

Однако частота колебаний и интервал температур в известном способе не позволяют получить высококачественную массу.

Цель изобретения — улучшение физико-механических свойств массы.

Указанная цель достигается тем, что частоту вибраций поддерживают в интервале 1000-30000 колебаний в минуту, а температуру — 100-160 С.

Температура, при которой осуществляется непрерывное уплотнение углеродистой электродной массы, должна находиться в интервале 100о

160 С.. Снижение температуры ниже о

100 С приводит к уменьшению пластичности массы и даже ее затвердеванию, а при повышении температуры более 160 С может произойти начало нежелат льных процессов аиролиэа летучих веществ.

Снижение частоты ниже 1000 колебаний/мин не обеспечивает желаемого эффекта, а увеличение частоты выше

30000 колебаний/мин связано с трудностями получения таких частот.

Вибрационное уплотнение смеси электродной массы достигается за счет удаления части пузырьков воздуха, более компактной укладки твердых компонентов и заполнения имеющихся в них пор связующим.

Уплотнение происходит вследствие вызываемого вибрацией повышения подви кности смеси, т.е. снижения сопротивления сдвиговым деформациям под действием имеющих постоянное на-. правление сил, Поэтому сравнительно малая сила тяжести оказывается достаточной для выталкивания пузырьков воздуха и плотной укладки твердых компонентов электродной массы, Пример. 45% термоантрацита (антрацита), 303 кокса и другие углеродистые материалы прокаливают при температуре 1200-1300 С, после чего они подвергаются дроблению до фракции менее 20 мм с последующим рассевом на барабанных ситах. или грохотах. Подготовленные материалы дозируют по видам сырья и гранулометрическому составу в соответствии с заданной рецептурой массы, а затем вместе со связующим (25% каменноугольного пека) подают в смесители, где осуществляется их перемешивание в течение 3-5 мин при 130-180 С. После смесителя углео родистая электродная масса подвергается непрерывному уплотнению при

100.-160оС при помощи вибрации с частотой 1000-30000 колебаний/мин, после чего расплавленная масса заливается в формы с получением брикетов, загруженных в самообжигающиеся электроды. В отдельных случаях производится загрузка массы в жидком виде или в виде блоков весом 400-600 кг.

Непосредственно в электроде после перехода массы в жидкое состояние пек в порах и микротрешинах сохраняется, жидкотекучесть массы остается практически постоянной во всем интервале температур от начала размягчения до начала коксования, количество связующего на поверхности твердых частиц соответствует оптимальному для получения прочного коксового скелета. При этом, в отличие от известных способов, отсутствуют пустоты, газовая фаза и сегрегация,. поскольку жидкотекучесть массы оптимальна во всем интервале темпе ратур.

Предо-.вратить сегрегацию можно и путем уменьшения количества связующего в массе, однако такая масса не обладает достаточной пластичностью, что приводит к образованию пустот, 818034

Формула изобретения

Составитель О. Турпак

Редактор И. Михеева Техред Т.Маточка Корректор Н. СтеН

Заказ 1480/81 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 подвисанию массы и, в конечном итоге, низкой -эксплуатационной стойкости рабочего конца. При использовании известных способов изготовления массы аналогичный результат получается и в случае минимального, но достаточного количества связующего, Однако такая масса достаточно пластична только при относительно низких температурах (100-150 С).При ,дальнейшем повышении температуры вследствие избирательной адсорбции составных частей каменноугольного пека тяжелые коллоидные части более глубоко проникают в поры и микротрещины, количество связки на поверх-. ности твердых частиц уменьшается и масса становится сухой, малоплас тичной, плохо заполняет кожух, вследствие чего в теле электрода имеются пустоты и электрод не обладает высокой эксплуатационной стойкостью. Щ

Применение вибрации с указанными параметрами на стадии изготовления массы позволяет устранить указанные недостатки. Кроме того, анализ результатов испытаний свидетельствуют, что расход электрода, работающего на электродной массе, изготовленной по предлагаемому способу, на

19% ниже, чем у сравниваемого электрода. К тому же у электрода, работающего на электродной массе, изготовленной по предлагаемому способу, отмечается более стабильный электри» ческий режим плаьки.

Способ изготовления блоков угле-. родистой электродной массы для самообжигающихся электродов, прИ котором компоненты массы прокаливают, дробят, рассеивают, дозируют, перемешивают с одновременным наложением вибраций, поддерживая при этом температуру массы и частоту вибраций на заданном уровне, а затем формуют блоки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств массы, частоту вибраций поддерживают в интервале 1000-30000 колебаний/мин, а температуру — 100-160 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гасик М.И. Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей. М., Металлургия, 1976, с. 26-200.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 237991, кл. H 05 В 7/09 1968.

3. Патент Германии 9 390607„ кл. 21 и 20/01 1924.