Способ получения углеродистого раскислителя

П И С А Н ИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советсник Соцналнстнчесннк Республнк(22) Заявлено 220379 (21) 2740847/22-02с присоединением заявки Мо(51)М. Кл.3 С 21 С 7/06 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДИСТОГО РАСКИСЛИТЕЛЯ Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при по- лучении углеродистых раскислителей для рафинирующей обработки жидких металлов.Известен способ получения графитированных и угольных материалов, применяемых для рафинирования жидких металлов. 10Твердые углеродистые материалы после термической обработки, дробления, дозирования смешивают с каменноугольным пеком в смесительных машинах. После прессования заготовки подвергаются обжигу в газовых печах до температуры 1250-1350 фС. Продолжительность обжига колеблется от 100 ч для мелких иэделий до 360 ч и более для крупных изделий. Целью такого медленного обжига является получение высокой плотности и механической прочности иэделий, для чего в интервале температур, при которых происходит наиболее интенсивное газовыделение, скорость нагрева минимальна и составляет 3-15 ОС/ч. Обожженные заготовки после механической обработки представляют собой угольные электроды.30 При производстве графитированннхэлектродов обожженные заготовки вдальнейшем подвергаются графитациипри 2600-2800 ОС в течение несколькихсуток. В процессе графитации резкоснижается удельное электросопротивление и повышается теплопроводность в12-15 раз (1 .Недостаток применения графитированных и угольных электродов для рафинирования переокисленной сталисвязан с намораживанием на поверхности блока шлако-металлической корки вмомент ввода его в металл. Это происходит из-за высокой теплопроводности,применяемых материалов, обусловленной высокой плотностью. Кроме того,относительно небольшая пористостьснижает реакционную способность этихраскислителей. Поэтому начало реакциизадерживается на 2-4 мин, Стоимостьграфитированных и угольных электродов достаточно высока (360-400 р/т и200-230 р/т соответственно),Целью изобретения является увеличение пористости и реакционной способности раскислителя, снижение его теплопроводности.(помол)Кокс (помол)Каменноугольный 16+4 40+4 110 4 + 0 4 + 0 290 24+4 240 пек Цель достигается тем, что обжиг раскислителя проводят нагревом до температуры 320-4500 С со скоростью 130-200 ОС/ч затем нагревают до 630- 700 С со скоростью 50-10 ФС/ч и выдерживают при этой температуре в течение 1-2,5 ч.Скорость подъема температуры 130- 2000 С/ч при нагреве заготовок до 320 450 ОС обусловлено получением высокой пористости раскислителя.При температуре .320 гС начинается интенсивное выделение летучих веществ при коксовании связующего - каменноугольного пека. При температуре выше 450 бС интенсивность газовыделения заметно снижается. При этом скорость 15 образования летучих веществ превосходит скорость их фильтрации через материал, газы развивают высокие давления и образовывают поры в раскисли- теле. Колебания в значениях скорости 20 нагрева обусловлены геометрическими размерами заготовок: меньшие скорости нагрева соответствуют меньшему диаметру изделия.При скорости нагрева больше 200 С/ч 5 в изделии наблюдаются крупные поры и даже несплошности, что резко уменьшает механическую прочность изделий. При Измельченные кокс и термоантрацит смешивают с каменноугольным пеком (температура размягчения 65-70 оС) в смесителях при 140-150 ОС в течение15-20 мин.Из полученной массы изготовляют полые блоки а внешним диаметром 300 мм, внутренним - 60 мм и длиной 500 мм.Блоки готовят в разъемных формах и обжигают в газовой печи в углеродис той засыпке. Скорость нагрева регулируют изменением подачи природного газа через верхние и нижние горелки.Температуру нагрева контролируют с помощью термопар, погруженных в угле скорости менее 130 фС/ч не получаетсяразвитая пористость в объеме раскислителя,В интервале температур 450-70 ФСскорость нагрева должна быть 50100 оС/ч. При скорости нагрева меньше50 оС/ч неоправданно затягивается процесс обжига, увеличивается расход газа. При обжиге во второй период соскоростью нагрева большей, чем 10(РС/чне будут обеспечены необходимые фиэико-механические свойства блоков раскислителя.При достижении 700 ОС иэотермическая выдержка должна быть продолжительностью 1-2,5 ч. Эта операция является заключительной и необходимадля завершения всех процессов термического разложения шихты. При продолжительности выдержки менее 1 ч вовнутренних слоях блока возможно неполное удаление газов и летучих веществ. Выдержка блоков раскислителяболее 2,5 ч также, как и подъем температуры выше 7000 С, нецелесообразны,так как свойства раскислителя заметно не изменяются.П р и м е р, Изготовляют блокираскислителя иэ углеродистой массысостава, представленного в табл. 1. родистую засыпку на расстоянии 100- 150 мм от поверхности блоков.Скорость подъема температуры блоков раскислителя до 450 фС подцерживают ь 130-200 фС/ч. При достижении указанной температуры скорость подачи природного газа сокращают и обжиг ведут при скорости нагрева л 55-100 оС/ч. Через 3 ч 10 мин при достижении температуры блоков 700 фС проводят иэотер" мическую выдержку в течение 1 ч 20 мин а затем гаэ отключают.Режим обжига и результаты испытаний углеродистых раскислителей представлены в табл. 2.787484 Таблица 2 Скорость нагрева,оС/ч Ре- жим Опыт, 9 Показатели Интервал температур, 0 С Порис- Реакционтость, ная спо% соленость,см /г с Теплопроводность,ккал/м час 20-450 450-700 1 130 55 29,2 2 140 3 135 1 155 70 31,4 90 30,5 0,4330,4500,453.0,448 1,45 50 33,7 80 1,32 35,0 100 34,8 55 35,0 37,5 75 95 36,2 1,29 0,465 0,502 100 41,5 20-22 0,314 28-30 0,227 2,6-2,98,6-10,0 Формула изобретения Составитель О.ВеретенниковРедактор М.Недолуженко ТехредИ. Асталош Корректор И.Муска Заказ 8282/26 Тираж 608 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москвар Ж 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,.ул. Проектная, 4 2 16531601 ц1902 2003 195Й 230Угольные электродыГрафитированные электроды Параллельно испытывают образцы графитированных и угольных электродов.35Полученные блоки имеют более высокую пористость, а реакционную способность значительно меньшую, чем графитированные или угольные электроды.При этом механическая прочность блоковщ достаточно высока. Стоимость готовых блоков углеродистого раскислителя изготовленного по предлагаемому способу составляет около 90 р/т против 360- 400 р/т и 200-230 р/т для графитированных и угольных электродов соответ ственно.Испытания показывают, что блоки предлагаемого раскислителя начинают реаг ировать с металлом сразу же после ввода, причем реакция идет более ин тенсивно, чем при обработке электродами. При примерно одинаковых расходах углерода блока продолжительность обработки сокращается на 1,0-1,2 мин. При этом эффективность раскисленияувеличивается до 34. Способ получения углеродистого раскислителя, включающий дробление, смешивание, обжиг компонентов шихты, о тл и ч а ю щ и,й с я тем, что, с цельюувеличения пористости и реакционнойспособности, снижения теплопроводности,обжиг раскислителя проводят нагревомдо температуры 320-450 бС со скоростью130-200 фС/ч, затем нагревают до 630700 оС со скоростью 50-100 ОС/ч и выдерживают при этой температуре в течение 1,0-2,5 ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чалых Е.Ф. Производство электродов, М., Металлургиздат, 1954, с.203289.