Способ получения графитированных электродов

Союз Советски циалистических Республик(22) Заяв с присоед ио 04,1278 (21)2691522/23-2неиием заявки Йо Государственный комСССРпо делам изобретеи открытий(23) Приорите нии бликовано 07,1 ц 80. Бюллетень Мо а опубликования описания 071080 К 661666.2(088.8)(72) Авторыизобретения М. БабеНко . Плевин ьин Государственный научно-исследователь конструкторский институт электродной(71) Заявител и проектномышленности ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГР ЭЛРЛТРОДОВ ИРОВАННЫХ ки вышет необратиысокомолеИзобретение относится к электродной промышленности и предназначено для использования в производстве графитированной продукции.Известен способ получения графити рованных изделий (электродов), включающий пропитку обожженных углеродных заготовок нефтяным пеком, содержащим до 2,5 серы, с последующим обжигом и графитацией (1( .Однако получаемые при этом изделия имеют высокое элект осоп отивлер р ние.Известен также способ получения графитированных электродов, включаю щий нагревание обожженнЫх углеродных заготовок до 240 о С, их вакуумирование, пропитку под давлением 4,5- б кгс/см при 240 оС нефтяным пеком вязкостью 250 П (при 140 оС), содер жанием веществ, нерастворимых в хинолине, 6, с последующим обжигом и графитацией .(21 .Недостатком этого способа является получение электродов со сравни тельно высокой пористостью и электро- сопротивлением.Цель изобретения состоит в снижении пористости и электросолротивления. ЗО Поставленная цель достигается тем, что обожженные углеродные заготовки нагревают до 250-260 оС, вакуумируют, пропитывают под давлением 4,5- б кгс/см и температуре 180-195 С в течение 50-70 мин нефтяным пеком вязкостью 6-7 П и поверхностным натяжением 16-25 дин/см (при 140 С), содержание веществ, нерастворимых в хинолине, 0,5-1,0, серы 0,01-0,06, с последующим обжигом и графитацией.Отличительная особенность способа заключается в том, что обожженныеки нагревают до 250 260 оС пропитку нефтяным пеном ведут при 180-195 оС в течение 50-70 мин.Нагрев заготовок до температур ниже 250 ОС не обеспечивает поддержания температуры пропитки заготовок на уровне 180-195 оС. Нагрев выше 260 оС нецелесообразен, так как ведет к увеличению температуры пропитки, что вызывает необратимые процессы в нефтяном пеке и ухудшает пропитку заготовок и их качественные характеристики.При температуре пропит 195 оС в нефтяном пеке иду мые процессы накопления в768757 ТаблицаХарактеристика нефтяного пека Показатель Пример1 1 2 3 72 68 6,5 7 72 20 45 44 44,8 Коксовый остаток,0,6 1,0 0,511.кулярных соединений, которые увеличивают вязкость и поверхностное натяжение и уменьшают проникновение пека впоры иэделия,При температуре ниже 180 цС пропитка неполная (в электроде встречаютсянепропитанйые зоны) и чтобы избежатьэтого, необходимо увеличить времяпропитки.Время 50-70 мин достаточно дляпроникновения нефтяного пека в порыэлектрода. При продолжительности пропитки ниже 50 мин в электроде имеютсянепропитанные участки, а пропиткасвыше 70 мин нецелесообразйа"по"эноно"мическим соображениям.Вторая отличительнаяособенностьспособа заключается"в" том," чтопропитку ведут нефтяным чеком" с вязкостью 6-7 П и поверхностным натяжением 26-25 дин/см при 140 С, содер" " жанием веществ, нерастворимых в хино-,лине, 0,5-1,0 и серы 0,01-0,06Низкое содержание веществ; нерастворимых в хинолине, низкая вязкостьи поверхностное натяжение нефтяногоПеха увеличивает срок работы пекав цикле пропитки без замены его свежим; улучшается прокачиваемость пека по коммуникациям (сокращаетсявремя заполнения автоклавов пеком и время откачки пека изних) и соответственно сокращается время пропитки изделий под давлением, т;е. увеличивается производительность процесса пропитки. Кроме того, низкое содержание веществ,нерастворимых в хинолине, и низкоесодержание серы в пеке улучшает ка "чествейные показатели пропитанныхэлектродов улучшается структура графйта, снижается удельное электросопротивление и пористость графитированных электродов. П р и м е р 1, Обожженные элект=- родные заготовки диаметром 80 мм пористостью 23-24 нагревают в нагревательных колодцах при 250 С в тече- о Температура размягчения, С Вязкость при 140 С, П Поверхностное натяжение при140 ес, дин/см Содержание веществ, нерастворимых в хинолине,ние 2 ч, загружают при 220 оС в автоклав емкостью 15 л с электрическимподогревом, вакуумируют в теение1 ч до разрежения 0,75 кг/см . Затемподают в автоклав под вакуумом нефтяной пек, предварительно нагретый вмешалке до 180-1900 С, создают ком- .прессором давление 4,5 кг/см , выдер"живают под этим давлением 50 мин.Температура пропитки нефтяным пеком180 оС. После импрегнирования электродов нефтяным пеком производят сбросдавления до нормальногоатмосферного(760 мм рт. ст.), пек откачивают обратно в мешалку, открывают автоклав,охлаждают электроды на воздухе в те 15 чение 1 ч до 70 оС и выгружают пропитанные заготовки из автоклава. Обжигпропитанных заготовок ведут до 9000 Св углеродной засыпке по 360-часовомуграфику, а графитацию до 26000 С.Для20 пропитки используют нефтяной пек.П р и м е р 2.Процесс ведут также,как в примере 1,однако обожженныезаготовки нагревают до 260 фС и загружают в автоклав при 230 С. Пропиткунефтяным пеком проводят при 195 С в9течение 60 мин. Для пройитки используют пек.П р и м е р 3. Процесс ведут также, как в примере 1, однако обожженные заготовки нагревают до 255 С изагружают в автоклав при 2200 С.Температура пропитки заготовок нефтянымпеком составляет 1900 С, давление вавтоклаве 6 кгс/см и продолжительность пропитки 70 мин.Характеристика используемого .пекаиведена в табл, 1В табл, 2 приведены сравнительныесвойства графитированных электродов,полученных предлагаемым и известным 40 способами.Из табл. 2 видно, что использование изобретения позволяет увеличитьплотность графитированных электродов на 5-6, уменьшить пористость на 4 14-17, снизить электросопротивленисна 30-40.768757 Продолжение табл. 1Характеристика нефтяного пека о одержание серы01 О,О 5 16 отовки 3 ивеайюв тте М ат тТаблитированных электродов Свойства гра особлучея поимеЭлектросопртивлениеОм. мм ф/м. Прочность насжатие, кгс/см Пористость,В Плотность г/смь" 1,826 1,840 18,3 3 183 18,7 2 3 7 Известный 2 6 9 ной пек вяз стным натяж 140 ОСФ соде оримых в хи ,01-0,06. пользуют нефт7 П и поверхно25 дин/см приществ, нераств1,0, и серы остью 6 нием 16-,жанием веолине, 0,5 очники информациъо"вниманйе при ертиз тентСША Р 3957 448, опублик. 18 евин Г.В. и др. И пеков в качестве ств.-Сб. трудов Г 5, с. 64-70 Врот 4 Составитель В. Ивановр Т. Девятко Техред Н. Бабурка Назаров екто е Подписноеа СССРийнаб., д, 4/5 00/62 ВНИИПИ по д 113035Зака Тираж 5 осударствен ам изобрете Москва, "К"3 го комит й и откр Раушска иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Формула изобретения1. Способ получения графитирован- ных электродов, включающий нагревание обожженных углеродных заготовок; их вакуумирование, пропитку нефтя-, ным пеком под давлением 4,5-6 кгс/см, обжиг и гравитацию, о т л и ч а ю - щ и й с ятем, что, с целью снижения пористости и электросопротивления электродов, обожженные заготовки нагревают до 250-260 ОС и пропитку нефтяным пеком ведут при 180-195 дС в течение 50-70 мин.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что для пропитки исИст принятые 1. Па кл. 4232. Пл нефтяных щих веще 1973, 9