Состав электродной массы само-спекающегося электрода

Состав электродной массы само-спекающегося электрода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистнчоскнн

Реснубннк (iii851794 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 28. 12.79 (21) 2853526/22-02 (51)М. Кл: с присоединением заявки 1Й—

H 05 В 7/09

3Ьвуанрвтнмнай кемнтвт

ЕССР во аннам нзвбретенн11 н втн1нан11 (23) Приоритет -.

Опубликовано 30.07.81. ц„плетень J% 28 (53) УДК 621. 3. .036.61 (088.8) Дата опубликования описания 30.07.8 1

Ю.С. Карабасов,. В.М. Борисов, А.И. Манохин, M.Г. Бойко, А.Д. Яценко-Жук и А.А. Харитонов. (72) Авторы изобретения г

i (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОЙ MACCb1 САМОСПЕКАЮЩЕГОСЯ .. ЭЛЕКТРОДА

Изобретение относится к электрометаплургии стали и сплавов, а именно к составам электродных масс для самоснекающихся электродов.

Известны электродные массы, состоящие из дробленого антрацита, литейного кокса и связующих — каменноугольного пека и смолы (1).

Наиболее близкой к предлагаемой является электродная масса P l содержащая .термоантрацит, высокотемпературный пек и окислы железа, при соотношении ингредиентов, вес.Ж:

Окислы железа 1-2

Высокотемпературный пек 15-28

Термоантрацит ОстальIS ное

Недостатком указанных составов электродных масс является ниэкаяреакционная способность и низкая проч26 ность самосттекающихся электродов, изготовленных из этих масс.

Цель изобретения — повышение реакционной способности и прочности электрода.

Поставленная цель достигается тем, что состав электродной массы самоЕпекающегося электрода для выплавки стали в электродуговой печи, содержащий топливо, связующее и окислы железа, в качестве топлива и связующего введены бурый уголь и битум, окислы железа введены в виде окалины и состав доголнительно содержит известь при следующем соотношении компонентов, вес.Ж:

Битум 8-9

Бурый уголь 12-14

Известь 14-17

Окислы железа в виде окалины Остальное

Сущность изобретения заключается в том, что при интенсивном нагревании электродной массы битум и бурый уголь .выделяют летучие в количестве, достаточном для предварительного восстановления окислов железа по всей высоте электрода, температура которого изменяется от 2000. С в зоне плаво

3 8517 ления, до 200-600 С в зоне его зажима.

Таким образом, происходит последовательное восстановление окислов желе. sa сначала летучими битума, затеь летучими угля, а в зоне высоких температур - твердым закоксовавшимся углеродом угля и битума. .В качестве окислов железа используют замасленную окалину .:рокатных цехов, содержащую,X„ железо 69-70, 10 примеси около 0,5-1,0 масла и вода l0-20.

Для аэбезвоживания окалины и повышения скорости восстановления окислов железа, представленных в основном магиетитом, а также наведения шлака заданной основности в электрод°,ную массу вводят известь. Для щ, ного связывания и частичного испарения влаги, а также получения электрода требуемой прочности вводят до 17 извести. Окалину смешивают с обожженной известью в соотношении !†(0,15-0,2) до полного связывания воды, а затем полученную сухую массу подвергают смешиванию с твердым топливом, в качестве которого могут быть использованы ископаемые угли или искусственно полученные его виды. Смесь оком- 30 ковывают путем нанесения на гранулы тонкораспыленного битума, нагретого до 100-120 С. Замена пека битумом, о используемым в качестве связующей добавки, обусловлено его недефицитностью, низкой стоимостью и высокими связующими свойствами коксового остат ка. Выход летучих практически одинаков с выходом продуктов пиролиза пека.

Полученные окатьппи диаметром 20- 4

30 мм загружают в металлический ко- жух электрода. После расплавления шлака и образования первых порций расплава нижний конец электрода погружают в шлак до границы раздела его с.металлом.

Коксование и упрочнение электродной массы в процессе плавки происходит за счет передачи тепла от нижних горизонтов примыкающих к дуге к вышерасположенным участкам электрода.

При 200-600 С теплопроводность электродной массы уменьп!ается в связи с удалением и адсорбцией летучих на поверхности вышележащих слоев окатышей, а при повышении температуры до

900-1100 С увеличивается в 8-10 раз.

В этом интервале температур завершается процесс формирования структуры

94 4. образовавшегося кокса с появлением значительного количества металлического железа.

Прочность электродов растет как за счет образования каркаса металлического железа, так и за счет связующей способности коксового остатка.

При дальнейшем повышении температуры и вследствие каталитического действия железа появляются кристаллы игольчатого графита, переплетающиеся в массе металла, что приводит к получению прочной структуры электрода.

Летучие битума и угля проходят через газопроницаеьый слой окатьппей и при температуре ниже 200 С адсор бируются на их поверхности в порах и мнкротрещинах верхних горизонтов электрода, повьппая прочность окатышей в сыром состоянии.

Наибольшая степень восстановления окислов железа электродной массы в ходе плавки составляет 89-927 при содержании летучих в углеродсодержащей композиции 35-507 и обеспечивает получение оптимальной прочности электрода. Такое содержание летучих и необходимое количество нелетучего углерода для процесса получают при содержании 8-9Ж битума и 12-147. угля в электродной массе.

Приход углерода с коксовым остатком из тяжелых масел, вносимых в электродную массу окалины, составляет

1,0-1,5Х. Его расход идет на довосстановление окислов железа в высокотемпературной зоне и в шлаке.

П р н м е р. Для проведения испытаний берут пять смесей с содержанием битума, бурого угля, извести и окалины соответственно, вес.X: 7 11,13

8,12,14у 8,5,13, 15,5 9,14,17 10,15

18, отличающихся друг от друга содержанием в каждой смеси окислов железа в виде окалины.

Опытные плавки проводят в электродуговой трех@азной рудовосстановительной печи производительностью 5 т/ч в условиях НПО "Тулачермет". Электроды диаметром 200 и длиной 2000 мм изготовляют из электродной массы по описанной технологии. В качестве связующего используют битум, а в качестве твердого топлива — бурый уголь, Канско-Аченского разреза;

В таблице приведены физико-химические и механические свойства предлагаемой электродной массы»

851794 тепень

Электродная масса вес. Ж

НасыпМеханичесПорис делькая прочность, кгс/см осстанов ения,Х тость, Ж нои ое

Битум

Известь Окалина

Бурый уголь опроивлевес т/м ние ом/им м на сжана рас тяжетие

14 66 1,82 18,3 20 124 61,2 90

15,5 63 1,78 . 18,5 22 130 60,5 92

7 60 1 76 19 2 23 126 61а0 89

8 12

8,6 13

9 14

Формула изобретения

Составитель И. Чепикова

Редактор Т.Мермелштайн Texpep А.Бябинец Корректор М. Шароши

Ф Заказ 6392/88 Тираж 889 Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

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

Как следует иэ таблицы, основные физико-химические и механические свойства электрода в указанном диапазоне изменения содержания основных составляющих компонентов находятся на заданном уровне, определяемом требованиями предъявляемыми к качеству самоспекающихся электродов.

Уменьшение содержания бурого угля, битума и извести ниже оптимальных значений приводит к резкому снижению степени и скорости восстановления. окислов железа как прямым, так и косвенным путем, прочности электрода на разрыв, а увеличение их содержания сверх оптимальных значений сопровождается черезмерно высокими скоростями образования жидкого расплава и выделения летучих, снижающих прочность и газопроницаемость электрода, что приводит к нарушениям режима плавки.

Офлюсование предлагаемой электродной массы и получение в ходе плавки офлюсованного железококса с высокой реакционной способностью в 1О-15 раз превышает реакционную способность известного самоспекающегося электрода, обеспечивает высокую степень восстановления окислов железа, высокую восстановительную способность продуктов газификации углеродсодержа- <> щих веществ и повышает скорость плавления электрода. Кроме того, совмещение процесса восстановления окислов и последующее плавление восстановленного металла в объеме самоспекающегося электрода позволяет снизить себестоимость тонны стали на 13-14Х.

Состав электродной массы самоспекающегося электрода для выплавки стали в электродуговой печи, содержащей топливо, связующее и окислы жв леза, отличающийся тем что, с целью повышения реакционной способности и прочности электрода, он дополнительно содержит известь, а в качестве топлива — бурый уголь, связующего — битум, окислы железа введены в виде окалины, при следующем соотношении компонентов, вес.й:

Бурый уголь 12-14

Битум 8-9

Известь 14-17

Окалина Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I Лейкин В.Е., Сахарук Л.А.

Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., "Металлургия", 1960, с.137.

2. Нацунэ Исину Тансо. Электрод из искусственного графита. 1970, Ф 60, с.30-38 прототип).