SU1178692A1 - Углеродсодержаща масса дл самообжигающихс электродов - Google Patents

Abstract

УГЛЕРОДСОДЕРЖА1ЦАЯ МАССА ДЛЯ САМООБЖИГАЮЩИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ, включающа  искусственный графит, обожженный бой и каменноугольный пек, отличающа с  тем, что, с целью повышени  термостойкости , снижени  окисл емости и зольности электродов, она содержит в качестве обожженного бо  нефт ной бой фракции 4-20 мм и дополнительно - гранулы сажи, покрытые пироуглерсдом , фракции 0,01-4 мм при следующем соотношении компонентов, мае.%: Обожженный нефт ной бой фракции 4-20 мм 25-50 Гранулы сажи, покры тые пироуглероДом, фракции 0,01-4 мм 15-45 Искусственный графит5-15 Каменноуголышй пек Остальное

Description

1

СХ) Од

о кэ Изобретение относитс  к углеродн промышленности и может быть использовано при изготовлении самообжигающихс  электродов, примен емых в руднотермических печах при производстве металлов и сплавов, карбида кальци , фосфора, электрскорунда Цель изобретени  - повьшение термостойкости, снижение окисл емости и зольности электродов. Обожженньш нефт ной бой - это обожженные при отходы от производства графитированных элек- тродов на основе нефт ных коксов. Нефт ной бой в сочетании с .традиционными углеродными материалами термоантрацитом , литейным коксом и другими - в смеси со св зующим не дает хорошего спека массы при ее эксплуатации. Использование нефт ного бо  круп ной фракции в сочетании с сажей, по крытой пироуглеродом, искусственньм графитом и каменноугольным пеком в предложенном соотношении позвол ет получить хорошо выраженную монолитную структуру без трещин по перимет ру зерен нефт ного бо  и обуславливает в основном рост прочностных ха рактеристик самообжигающихс  электр дов и их термическую стойкость. Гранулы сажи, покрытые пироуглеродом (ТУ 38-41573-80), представл ют собой продукт низкотемпературног разложени  (750-1ZOO C) природных газов на подложке из диспергированной сажи с массовым соотношением 20-40% сажи и 80-60% отложений продуктов пиролиза (пироуглерода). Это материал обладает высокой способностью спекани  вследствие наличи  в нем большого количества функциональных групп, что обеспечивает рос прочности конгломерата - каркаса электрода - и повьш1ение термиче,ской стойкости. Искусственный графит щ)едставл е собой трафитированные возвраты элек тродного производства и задают его в состав массы дл  повьшени  ее теп ло- и электропроводности. Качественна  характеристика мате риалов, используемых дл  изготовлен массы, дана в табл.1. Введение в состав массы обожженн го нефт ного бо  фракции 4-20 мм бо лее 50% дает высокоплотный конгломе ат, что приводит к снижению термотойкости массы, а менее 25% - не поучаетс  термически стойкого и достаточно прочного каркаса электрода. Содержание сажи, покрытой пироуглеродом , 15-45% обуславливает оптимальную достаточную спекаемость массы при повьш1енной ее термостойкости. Увеличение содержани  его более 45% повышает электросопротивление массы, а введение менее 15% не дает хорошей спекаемости ее. Искусственного графита (графитированных возвратов) в количестве 515% достаточно дл  регулировани  тепло- и электропроводности массы, содержание его определ етс  требовани ми эксплуатации. Массу готов т следующим образом. Вначале в смесительную машину (емкостью 10 л), обогреваемую паром, загружают сухую шихту в предлагаемом соотношении компонентов и перемешивают в течение 10 мин при 125-135°С. Затем ввод т св зующее - каменно-. угольный пек - в жидком виде и продолжают смешение в течение 35 мин при атмосферном давлении в воздушной среде. Конкретно приготовл ют составы углеродсодержащих масс с крайним и средним содержанием компонентов (состав 1-3 табл.2) и содержани ми, выход щими за крайние пределы (состав 4 и 5 табл. 2) в количестве по 25 кг каждого состава. Параллельно приготовл ют массу по составу-прототипу. Составы приготовленных масс приведены в табл.2. Дл  всех составов углеродсодержащих масс определ ют качественные показатели . Дл  этого приготовл ют образцы от каждого состава массы. Массу, нагретую до , набивают в металлические кожухи диаметром 60 мм и высотой 200 мм, при этом ее уплотн ют и утрамбовьшают. Затем кожухи с массой обжигают до при скорости нагрева с изотермической вьщержкой при максимальной температуре 3 ч. После термообработки у всехобразцов определ ют физико-механические свойства, которые приведены в табл.3. Термостойкость определ ют по изменению удельного электросопротивле3

(УЭС) образца массы размером

ни  60125 мм до термоудара и после не При температуре 800°С образец массы нагревают в течение 15 мин, затем резко охлаждают в воде при , далее сушат 5 мин при .

Термическую стойкость Т (т/м) определ ют по формуле

(.ЮЗ

-3

10

изменение УЭС;

лр где УЭС до термоудараJ

fo УЭС после термоудара.

Рт Остальные показатели определ ют по стандартным методикам.

Помимо этого все образцы массы исследуют под микроскопом с 70-крат86924

ным увеличением. На образцах из состава-прототипа обнаружены значительные трещины на зернахтермоантрацита , а на образцах массы предложенного состава замечены небольшие микротрещины в отдельных местах.

Из приведенных в табл. 3 качественных показателей видно, что предлагаема  масса (1-3) обладает в 0 1,3-2 раза бопее высокой термическо.й стойкостью, в 1,5-2 более пониженной окисл емостью и в 20 раз более низкой зольностью по сравнению с прототипом , повьшенной механической 5 прочности.

Отклонение от предложенного состава (4 и 5) приводит к значительному ухудшению отдельных характеристик .

.Таблица 1

Обожженный нефт ной бой2,05 0,31 гле0 ,41

1,91

0,14

2,11

Групповой состав, %

й of . 0 /а урой 28,9 13,9 21,7

Гранулы сажи, покрытой пироуглвроцом , фракции 0,014 ,0 мм

2,3 125,7

10,9

525

3,4

645 2,3

720

42,7

55

15

12

23

25

Продолжение табл,2

20

10

15,2

15

42,4

7,2

15,2

20

20

20

20

Claims (1)

1. УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩАЯ МАССА ДЛЯ САМООБЖИГАЮЩИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ, включающая искусственный графит, обожженный бой и каменноугольный пек, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости, снижения окисляемости и зольности электродов, она содержит в качестве обожженного боя нефтяной бой фракции 4-20 мм и дополнительно - гранулы сажи, покрытые пироуглеродом, фракции 0,01-4 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Обожженный нефтяной бой фракции 4-20 мм 25-50 Гранулы сажи, покры- £ тые пироуглеродом,

   фракции 0,01—4 мм 15-45 Искусственный гра- фит 5-15 Каменноугольный пек Остальное

   SU „,.1178692

   1 1178692 2