Способ изготовления углеродсодержащей массы для самообжигающихся электродов

ОПИС,АНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз СоветскихСоциалистическиаРеспублик н 11000395(22) Заявлено 211,81 (21) 3357313/23-26 С О 1 В 31/О 2 С 25 В .11/12 с присоединением заявки М Государственный комитетСССР по деяам изобретений и открытийДата опубликования описания 280283 М.И. Гасик, В.В. Кашкуль, А,Г. Грнншпунт -ЬйЖ.:ЛандаВ.Т, Зубанов и Г.А. ДУРФз Х-;": ,..5,.Днепропетровский ордена Трудового Крас норге Зцамениметаллургическйй , институт(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖЩЕЯ МАССЫ ДЛЯ САМООБЖИГМОЩИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ Изобретение относится к электрод.ной промышленности.и может быть ис- . пользовано при .получении самообжигаю, щихся.электродов .рудовосстановительных электропечей. Известен способ изготовления уФфйеродсодержащей массы для самообжигающихся электродов, включающий холодное смешение углеродного наполнителяс перемолотьан высокотемпературнымпеном и добавкой суспензии дегтя илидегтярного масла (для уменьшения пылеобразования) с последующим формованием брикетов (1.Недостаток способа заключается веедиментацин компонентов массы впроцессе формирования электрода, при.водящей к снижению его прочности,.обрывам по скоксованной или нескоксованной частям,Наиболее близким техническим ре;шением к предлагаемому является спо"соб изготовления. углеродсодержащеймассы для самообжигающихся электродов, включающий прокаливание, нзмельчение, рассев, дозирование углеродных наполнителей, смешение их со связующим (среднетемнературным каменноугольным пеком) при 130-180 оС, формование брикетов с последующим охлажфдением их в воде 2.Однако седиментация компонентов5 .массы остается высокой, а прочностьи термостойкость электрода - невостаточной,Цель изобретения - снижение седыментации компонентов массы, повышение механической прочности и термостойкости электрода.Поставленная цель достигается,сог.ласно способу-получения углеродсодержащей массы, включающему дробление,прокаливание, измельчение, рассев,дозирование углеродных-наполнителей,смешение их со связующим, формованиебрикетов, охлаждение.их в воде, обработку расплавом высокотемператур- .ного пека .при температуре на 20-4 офСвыше температуры его размягчения втечение 3-5 с и повторное охлаждениев воде,Обработка брикетов после охлаждения дает преимущество в том, что об"работке подвергается сформировавшаяся структура. Если брикеты обрабатывать расплавом высокотемпературногопека непосредственно после формования до охлаждения, то происходит часттичное расплавленйе массы, в резуль 1000395тате чего нарушается прочность покры; тия.Предлагаемые температурными параметры обработки обусловлены тем, что при превышении температуры расплава менее 20 О С над температурой размягчения вязкость пека слишком велика, что препятствует образованию сплошноф го покрытия, а при превышении температуры свыше 40 С над температурой размягчения из-за уменьшения вязкости пека покрытие имеет, незначитель,ную толщину, кроме того, повышается опасность .размягчения и расплавления отформованного брикета углеродсодер жащей массы. 15Продолжительность обработки менее 3 с приводит к уменьшению толщины покрытия, а увеличение ее более 5 с к увеличению температуры обработки.Повторное охлаждение обработанно" 20 го брикета в воде необходимо для уве. личения адгезии образовавшейся пековой пленки к массе.Обработка брикетов расплавом высокотемпературного пека с последую щим охлаждением в воде позволяетпо" лучить высокотемпературное пековое покрытие толщиной 0,1-3 мм.При известном способе столб жидкой массы ограничивается изотермами 90- 450 С и имеет высоту 3-5 м.В результате обработки брикетов нижняя изотерма, ограничивающая область жидкой массы, соответствует температуре размягчения пекового пок" З 5 рытия, т.е. градиент температур составляет 200-450 С при обработке пеком с температурой размягчения 200 С,0 а высота столба жидкой массы уменьшается до 0,2-0,5 м, что значительно ограничивает развитие процесса седи О ментации. Кроме того, оболочка иэ высокотемпературного пека, расплавляясь, смешивается со среднетемпера" турным пеком, входящим всостав электродной массы, и увеличивает его 45 вязкость, что также тормозит диффузионные процессы седиментации.П р и м е р . Термоантрацит (ГОСТ 4794-75) и кокс (ГОСТ 18686-73) прокаливают при 1200-1300 С во вра щающихся барабанных печах в течение.1 ч. После этого их дробят до фракции менее 20 мм с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах, Приготовленные материалы дозируют по 55 видам сырья и гранулометрическому составу в соответствии с заданной рецептурой .(термоантрацит 45 мас каменноугольный кокс 30 мас,), а затем вместе со связующим (среднетемпературным каменноугольным пеком (ГОСТ 10200) 73,25 мас. .подают в смеситель непрерывноГо действия, где их перемешивают в течение 3-,5 мин при 130-180 фС, после чего масса при атмосферном давлении поступает в формывращающихся роторов с получением брикетов весом 2,0-3,0 кг размером105 х 105 х 90 мм. Для уменьшения прилипания углеродсодержащей массы Формы смазывают маслом, Масса в формах или на транспортерной ленте охлаждается проточной водой 10-15 с. Брикеты пос. ле охлаждения водой погружают на 35 с в ванну с расплавом высокотемпературного пека (ГОСТ 1038,температура размягчения 135-200 С), имеющим температуру на 20-40 С выше температуры его размягчения. По истечении времени обработки брикеты извлекают,дают стечь пеку и охлаждают водойпутем душирования, В таблице представлены конкретные.значения температур перегрева, раз" мягчения электродной массы в электроде, времени обработки. при предлагае-. мых значениях (пример 3-5) .и выходя-. щих за их .пределы (пример 2 и 6)и полученные результаты в сравнении с известным способом (пример 1).Для сопоставительного анализа свойств рабочих концов самообжигающихся электродов, сформированных из брикетов масс, изготовленных по предлагаемому и известному (пример 1) способам в идентичных условиях проводят опытные исследования на печи РК 3-16,5, выплавляющей малофосфористый шлак, в ходе которых определяется с помощью термопар градиент температур по высоте столба жидкой массы самообжигающегося электрода диаметром 1200 мм, отбирают образцы скоксованной массы диаметром 60 мм.и высо-, той 60 мм для определения по ТУ 48-8-12-79 механической прочности и термостойкости. ИЗ таблицы видно, что наилучшие результаты достигаются при использовании предлагаемого способа при предлагаемых режимных параметрах, По срав. нению с прототипом высота столба жидкой массы уменьшается в 8-12 раз, что значительно снижает протекание процессов седиментации и, как следствие, способствует повышению на 30-50 механической прочности в 2-3 раза критерия термостойкости. В результате сокращаетсярасход массы на 3,26 и удельный расход электроэнергии на 0,2.1000395 Г Г По предлагаемому По прототипу Показатели 2 3 4 5 6 Время обработки, с 3 4 5 6 Величина перегрева пеканад температурой размягчения, фС 90 180 204 210 200 194 Высота столба жидкоймассы, м 3 5 Оф 8 Ок 5 ОфЗ. Ог 4 Оф 7 Механическая прочностьна разрыв, кгс/см 14 17 24 юО 23 к 9 24 юЗ 23 ю 8 23 ю 4 Критерий термостойкости,Вт/м 380-710 1420, 1400 1780 1530 .1470Формула изобретения Способ изготовления углеродсодер,жащей массы для самообжигающихся. эле ктродов, включающийпрокаливание, из. мельчение, рассев, дозирование угле.- родных наполнителей, смешение их со связующим, Формование брикетов с последующим охлаждением их в воде, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения седиментации компонентовв массы, повышения прочности и термостойкости электродов, после охлажСоставитель В. ИвановТехред Т.Фанта Корректор И, Ватрушкина:Редактор С. Юско Тираж 469 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5.Заказ 1264/21 Филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Температура размягченияэлектродной массы в электроде, фС 50 . 40 30 20 10,дения брикеты обрабатывают расплавоМ.высокотемпературногопека при температуре на 20-40 фС выше температуры30 его размягчения в течение 3-5 с иповторно охлаждают в воде.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ Р 901577,35 кл, Н 05 В, 1954.2, Гасик М.И. Самообжигакщиеся