Способ приготовления коксо-пековойкомпозиции для углеродных изделий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ( н 816956 Союз Советскмк Социалистически к Республик(22) Заявлено 270679 (21) 2821595/23-26 1,51) М. Кл.З с присоединением заявки М . -С 01 В 31/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения 71) Заявите 54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОКСО-ПЕКОВО КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к способам изготовления высоконаполненных композиционных углеродных материалов на основе углеродного наполнителя и жидкого связующего, а более конкретно к способам приготовления композиций путем фракционирования наполнителя и дальнейшего его смешивания со связующим.Высоконаполненные композиционные углеродные материалы находят сегодня в промышленности широкое применение, К ним, в первую очередь, относится большая группа различных углеродных материалов - обожженные и графитираванные электроды, конструкционные угле- родные материалы,анодная масса и аноды для алюминиевых электролиэеров и т.п. Углеродные материалы широко применяются в качестве электродов, тиглей, изложниц в металлургической промьааленности при выплавке высокакачественных сталей, алюминия, при разливке жидких металлов в качестве контей" нерных материалов и нагревателей, в электронной промышленности и в других отраслях народного хозяйства.Известен способ приготовления коксо-пековой композиции,заключающийся в том, что. сначала смешивают крупную фракцию с частью связующего, а затемдобавляют оставшуюся часть связующегон мелкую Фракцию и проводят совместное смешивание 11 .Известный способ не обеспечиваетравномерное распределение тонких Фракций по поверхности крупных зерен, особенно при высоких содержаниях тонкихфракций в композиции и при высокихзначениях их дисперсности.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению является известный способполучения пеко-коксовой композициидля получения углеродных изделий,вклю 15 чающий разделение измельченного коксана фракции, смешение кокса фракции0,1-5 мм со всем количеством пека,добавление к смеси кокса фракции менее 0,1 мм и последующее перемешива 20 ние 2,Однако известный способ не обеспечивает получение однородной композиции из-эа высокой агрегации тонкихФракций наполнителя, что приводит кполучению углеродного материала с недостаточно высокой равноплотностью,плотностью и прочностью.Цель изобретения - равномерноераспределение частиц наполнителя различной крупности по всему объему ком816956 течение 30 мин. В результате перемешивания получают однородную пастообразную массу. Затем в нее вводятфракцию кокса с размерами частиц+0,09-3,0 мм и перемешивают еще 30 минпри температуре 130 С. Из полученной коксо-пековой композиции прессуют заготовки диаметром 205 мм ивысотой 380 мм при 60 С и удельномдавлении 600 кг/см . Затем отпрессованные заготовки обжигают в промыаленных печах в коксовой засыпке доо1300 С со скоростью 5 С/ч с выдержкой при конечной температуре в течение 30 ч. Выгрузку производят через90 ч после отключения печи. Обожжен% ные заготовки графнтируют в графитовой засыпке в промышленных печах графитации до 3000 фС со скоростью40 С/ч и выдерживают при конечнойтемпературе 24 ч, Выгрузку производят 3) на 8 сутки после отключения печи,Для сравнения изготовили углеродный материал по известному способу.Разноплотность графитированногоматериала оценивали по величине козф фициента вариации, который вычисляюткак отношение суммы среднеквадратичных отклонений кажущейся плотностипо объему заготовки к среднему значению кажущейся плотности.В таблице приведены сравнительныехарактеристики углеродного материала,полученного с использованием предлагаемого.и известного способов. ческие характеристикианного материала Способ приготовлениякоксо-пековой композиции Коэффициент вариацииплотности, % Предел прочности в кг/см приКажущаясяплотость,г/см сжа- изги- раэрытии бе ве 320 110 58 250 70 40 0,6 1,72 ПредлагаемыИзвестный 12 1,68 Как видно ,иэ таблицы, графитированный материал на основе коксо-пеко вой композиции, полученной по предлагаемому способу, обладает раэноплот-. ностью на порядок меньше, чем по известному способу, кроме того, с повиаенными прочностными характеристи- камие формула изобретения1. Способ приготовления коксо-пековой композиции для углеродных иэделий, включающий разделение измельченного кокса на фракции, смешение фракции 40 кокса с деком, добавление в смесь друВНИИПИЗаказ 1186/28 Тираж 505 Подписное Филиал ППП "Патентф,г.ужгород,ул.Проектная,4 позиции для повьааения равноплотности и повиаения физико-механических характеристик углеродных иэделий.Указанная цель достигается тем, что предлагаемый способ включает разделение измельченного кокса на фракахии +0,01 -0,09 мм и +0,09-3,0 мм, смешение кокса фракции +0,01-0,09 мм с пеком, добавление к смеси кокса фракции +0,09-3,0 вак и последующее перемешивание.Такой порядок введения указанных Фракций кокса при приготовлении коксо-пековой композиции обеспечивает более равномерное распределение частиц кокса в пеке, вследствие интенсивного протекания процесса смачивания, способствующего образованию однородной композиции (без образования комков), что определяет более равномерную плотность по объему загото.вок, плотность и прочность.П .р и м е р. Измельченный нефтяной прокаленный кокс марки КНПС (ГОСТ 3278"62) разделяют на две Фракции: фракцию с размерами частиц +0,01 0,09 мм (46 вес, Ъ) и. фракцию +0,09- 3,0 мм(54 вес. Ъ). Сначала загружают в смесительную машину фракцию кокса с размерами частиц +0,01 -0,09 мм и подогревают до температуры 130 С. Затем в машину заливают (19 вес, %) среднетемпературного каменноугольного пека (ГОСТ 10200-62), нагретого до температуры 140 С и перемешивают вФизикомеханиграфитиров гой фракции кокса и последующее перемешивание, о т л и ч,а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения равноплотности и физико-механических характеристик углеродных иэделий, с пехом смешивают кокс фракции +0,010,09 мм и в смесь добавляют коксфракции +0,09-3,0 мм,Источники информации,принятие во внимание при экспертизе1. Патент Японии 9 3358/61,кл, 14 Е, 1961.2. Патент США М 2645583,кл, 252 - 510, 1953 (прототип),