Теплоизоляционная шихта для обжига углеродсодержащих заготовок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЪ БЛИН А 1 52, 35/6 ЕНИ Е ИЗОБР СВИДЕТЕЛЬСТВ ИСА К АВТОРСКО мен итана,то,2-691-4 зобрете ие относитс ной продукц ам теплоизо жига углеро к ироизво в части ству углерости к состашихты для озаготовок. яционнои содержащ вестна тепло бжига углеро оляционная шихтаодержащих загодревесного угля а (2-4 мас.7) о к, состоящая и бавками парафи Наи по тех му реэ пригот щая, м оженнойостигаем лее близкои ической сущн предти и ультату являет вления насадки сеХе дляключ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство ССС134869, кл. 0 01 Р 9/20, 1960.Авторское свидетельство СССРВ 955656, кл. С 01 В 3/02, 1982Авторское свидетельство СССРВ 799505, кл. С 25 В 1/44, 1979. Использование этои шихты понижает окисляемость обжигаемых заготовок благодаря ее активному реагированию с килородом воздуха, что предохраняет от его воздействия заготовки.Однако и в этом случае окисляемость заготовок остается значительной, т.к. из-за низкого коксового остатка парафина (не более 20 мас.7) не происходит связывания частиц древесного . угля в плотную защитную корку, Часть кислорода воздуха проникает к обжи. гаемым заготовкам и окисляет их.В результате этого понижается проч(54) (57) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ШИХТА ДЛЯОБЖИГА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ЗАГОТОВОК,включающая высокотемпературный каугольный пек, кбкс и гидрид тотличающаяся тем, чс целью снижения окисляемости приобжиге и уменьшения количества микрдефектов на заготовках, она содержикомпненты при следующем соотношениимас.Х:Кокс 6Гидрид титанаВысокотемпературныйкаменноугольный пек Остальное. ность заготовок и повышается нх электросопротивление. Известна также теплоизоляционная шихта, включающая каменноугольный пек (25-352) и древесный уголь (остальное). Каменноугольный пек при нагреве в смеси с древесным углем образует защитную корку с тонкопорис той структурой. В порах этой корки происходит более полное связывание кислорода воздуха, чем в насыпном слое чистого древесного угля. Однако и в этом случае окисляемость заготовок остается достаточно высокой, так как часть кислорода воздуха по пористой структуре защитной корки попадает к заготовкам и окисляет их.(нефтяной или пековыйкокс или графитированный материал) 30-75Каменноугольный пек(среднетемпературныйили высокотемпературный)Гидрид титана 5-35Однако окисляемость и количество микродефектов изделий, получаемыхпри использовании этой массы, являются высокими.Цель изобретения - снижение окисляемости при обжиге и уменьшение количества микродефектов на заготовках.Поставленная цель достигается тем, что теплоизоляционная шихта для обжига углеродсодержащих заготовок, включающая высокотемпературный каменноугольный пек, кокс и гидрид титана, содержит компоненты при следующем соотношении, мас.7:Кокс 61-69Гидрид титана 1"4Высокотемпературныйкаменноугольныйпек ОстальноеИспользование гидрида титана оправдано тем, что в начале обжига он инертен, когда активен по отношению к кислороду непрокаленный кокс. При температурах выше 700 С гидридо титана разлагается с образованием значительных количеств водорода, создающего восстановительную среду и препятствующего окислению заготовок. По завершении выделения водорода кислород воздуха подходит к теплоизоляционной шихте, но здесь освободившийся от водорода титан начинает связывать проникающий кислород. 1 г титана способен принять до 400 см кислорода.Применение тщательно перемешанной смеси указанных компонентов фракции менее 100 мкм в виде слоя толщиной 50-70 .мм над загруженными в углеродной пересыпке заготовками создает при обжиге мелкопористую плотну за - щитную корку, Получение еще более мелкой фракции компонентов смеси технически довольно сложно, а при крупности более 100 мкм эффективность защитнойшихты снижается из-. за снижения удельной поверхности, При толщине насыпного слоя менее 10 15 20 25 35 40 45 50 55 50 мм толщина спеченной корки необеспечивает защитных функций, притолщине слоя более 70 мм при неизменной эффективности возрастаюттрудности по извлечению корки изконтейнера после обжига,Таким образом, высокая удельнаяповерхность смеси, активное реагирование компонентов с кислородомна протяжении всего процесса обжига, малая возможность проникновениякислорода через защитную коркусоздают благоприятные условия дляполучения прочных заготовок с пониженным удельным электросопротивлением,П р и м е рЗаготовки холодногопрессования диаметром 20. и высотой20 мм получают путем прессованияпресс-порошка в стальной матрицепри комнатной температуре и удельном давлении 1000 кгс/см/см. Пресспорошок состоит из 62 мас.7 непрокаленного кокса (ГОСТ 22898-78)и 387 высокотемпературного каменноугольного пека (ГОСТ 1038-75).Кокс и пек предварительно совместноизмельчают в вибромельнице М в течение 30 мин до фракции менее100 мкм. Температура размягченияпека 140 С.Углеродсодержащие заготовки помещают в стальной контейнер, предварительно на дно его насыпают слойзасыпки из прокаленного кокса маркиКНПС толщиной 25-30 мм с размеромчастиц 0,5-1,2 мм. Заготовки в ко"личестве 10 шт, помещают иа слойпересыпки так, чтобы их оси совпадали с осью контейнера, а междусоседними заготовками расстояниесоставляло не менее 10 мм. Заполняют пространство между ним и засыпкой, Сверху делают из этой же засыпки покровный слой толщиной 4050 мм и выше его помещают защитныйслой теплоизоляционной шихты толщиной 50 мм, Шихта состоит из .гидрида титана, непрокаленного коксаи высокотемпературного каменноугольного пека. Соотношение компонентовшихты варьируютКонтейнер накрывают стальнойкрышкой и помещают в лабораторнуюмуфельную печь. Нагрев ведут соскоростью 2,5 С/мин до температурыа900 С, после чего дают выдержкув течениеч. Охлаждение контейнеКоличествозаготовок Компонент, мас.% Соста теря массыи обжиге т окисления, с микроде- % фектом, % гидрид титана кален- высокотемокс перат. пек неп ный 9,5 6,0 6,03,5 2,3 2,0 2,1 1,8 1,8 2,6 0 1 2 35 35 29 35 65 64 69 62 67 бб 65 беО 5,0 5,0 9,3 Корректор М Максимишинец ехред А, Кран Редактор С.Титов, Заказ 1062Тираж 449Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 113642 ра проводят вместе с печью до комнатной температуры за 15-20 ч.После обжига заготовки всех партий взвешивают, измеряют их размеры, рассчитывают потерю массы и объемную усадку. Обожженные заготовки загружают в графитовый тигель, пустоты заполняют коксовой засыпкой фракции 0,5- 1,2 мм. Тигель помещают в лаборатор ную печь сопротивления, Графитацию заготовок проводят в среде инертного газа (азот, аргон) до температуры 2700 С. Скорость нагрева составляет 6,5 С/мин, выдержка при конечной тем пературе 30 мин, охлаждение - в течение 15-20 ч.В таблице представлены потери массы от окисления и объемная усадка обожженных заготовок, а также проч ность при сжатии и удельное электро- сопротивление графитированных заго 26товок с использованием при обжиге теплоизоляционной шихты предложенного состава (2, 3, 4, 5, 6) в сравнении с прототипом (7) и запредельным количеством гидрида титана (1). Из приведенных данных следует, что введение гидрида титана в количестве 1-4 мас.% приводит к снижению окисляемости массы при обжиге на 10-30%а количество микродефектов на заготовках (микротрещин) уменьшается с 9,3 до 5-6% по сравнению с составом, находящимся вне заявленных пределов по содержанию гидрида титана (5 мас,%).Из таблицы видно, что указанный состав (кокс 66%, пек 30%, гидрид титана 4%), находящийся по всем .компонентам в заявленных интервалах, имеет хорошие показатели.