Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 01178 51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьник,ульгин ина Знамекомбин СССР1978ся и МАС ОДО итаменноугольный п альное ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Г О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Челябинский ордена Леи ордена Трудового Красного(54)(57) УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩАЯ ДЛЯ САМООБЖИГАЮЩИХСЯ ЭЛЕКТ включающая искусственный графит,обожженный бой и каменноугольныйпек, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения термостойкости, снижения окисляемости и зольности электродов, она содержит вкачестве обожженного боя нефтянойбой фракции 4-20 мм и дополнительно - гранулы сажи, покрытые пироуглередом, фракции 0,01-4 мм приследующем соотношении компонентов,мас.%:Обожженный нефтянойбой фракции 4-20 мм 25-50Гранулы сажи, покрытые пироуглеродом,фракции 0,01-4 мм 15-45Искусственный гра40Качественная характеристика материалов, используемых для изготовления массы, дана в табл,1.55Введение в состав массы обожженного нефтяного боя Фракции 4-20 мм более 50% дает высокоплотный конгломе 117869Изобретение относится к углеродной промьпвпенности и может быть использовано при изготовлении самообжигающихся электродов, применяемых в руднотермических печах при произ водстве металлов и сплавов, карбида кальция, Фосфора, электрокорунда.Цель изобретения - повышение термостойкости, снижение окисляемости и зольности электродов. ООбожженный нефтяной бой - это обожженные при , 900 фС отходы от производства графитированных электродов на основе нефтяных коксов. Нефтяной бой в сочетании с .традици онными углеродными материалами - термоантрацитом, литейным коксом и другими - в смеси со связующим не дает хорошего спека массы при ее эксплуатации, 20Использование нефтяного боя крупной фракции в сочетании с сажей, покрытой пироуглеродом, искусственным графитом и каменноугольным неком в предложенном соотношении позволяет 25 получить хорошо выраженную монолитную структуру без трещин по периметру зерен нефтяного боя и обуславливает в основном рост прочностных характеристик самообжигающнхся электродов и их термическую стойкость,Гранулы сажи, покрытые пироуглеродом (ТУ 38-41573-80), нредставляют собой продукт низкотемпературного разложения (750-1200 С) природных газов на подложке из диспергированной сажи с массовым соотношением 20-40% сажи и 80-60% отложений продуктов пиролиза (пироуглерода). Этот материал обладает высокой способностью спекания вследствие наличия в нем большого количества Функциональных групп, что обеспечивает рост прочности конгломерата - каркаса электрода - и повышение термической стойкости.Искусственный графит представляет собой графитированные возвраты электродного производства и задают его в состав массы для повышения ее тепло- и электропроводности. 2 грат, что приводит к снижению термостойкости массы, а менее 25% - не получается термически стойкого и достаточно прочного каркаса электрода.Содержание сажи, покрытой пироуглеродом, 15-45% обуславливает оптимальную достаточную спекаемость массы при повышенной ее термостойкости.Увеличение содержания его более45% повышает электросопротивлениемассы, а введение менее 15% не даетхорошей спекаемости ее.Искусственного графита (графитированных возвратов) в количестве 515% достаточно для регулирования тепло- и электропроводности массы, содержание его ойределяется требованиями эксплуатации,Массу готовят следующим образом.Вначале в смесительную машину(емкостью 10 л), обогреваемую паром,загружают сухую щихту в предлагаемомсоотношении компонентов и перемешивают в течение 10 мин при 125-135 С.Затем вводят связующее - каменно-.угольный пек - в жидком виде и продолжают смещение в течение 35 минпри атмосферном давлении в воздушной среде,Конкретно приготовляют составыуглеродсодержащих масс с крайними средним содержанием компонентов(состав 1-3 табл.2) и содержаниями,выходящими за крайние пределы (состав 4 и 5 табл, 2) в количестве по25 кг каждого состава.Параллельно приготовляют массупо составу-прототипу.Составы приготовленных масс приведены в табл,2,Для всех составов углеродсодержащих масс определяют качественные показатели, Для этого приготовляют образцы от каждого состава массы. Массу, нагретую до 130 С, набивают в металлические кожухи диаметром 60 мм и высотой 200 мм, при этом ее уплотняют и утрамбовывают. Затем кожухи с массой обжигают до 900 С при скорости нагрева 100/ч с изотермической выдержкой при максимальной температуре 3 ч. После термообработки у всехобразцов определяют физико-механические свойства, которые приведены в табл.3.Термостойкость определяют по изменению удельного электросопротивлейЯУоУтстал менение УЗС;С до термоудара;С после термоудара.показатели определяютм методикам.ого все образцы массыд микроскопом с 70-крату15 прочности,Отклонение от предлстава (4 и 5) приводиному ухудшению отдельтик. оженного сок значительых характерисьные о ста артн о эт о следуют по а б л и КоэффициентпрочносУдельно электро Истираемость,Ж Истинная кисляеость, 7 ериал Зола, Х т сопротивление ность,/ж ти часЦу в порошк ке,Ом мм 2/ Обожженный нефтной бой 2,05 125,28 аблая Содержание компонентов, Х в состав 2,3 териал 45 ПрототипОбожженный нефтянойбой фракции 4-20 мм 2Гранулы сажи, покрытой пироуглероцом, фракции 0,014,0 мм 15 5 45 з 1178692 4 ния (УЭС) образца массы размером ным увеличением. На образцах из со 125 мм до термоудара и после него. става-прототипа обнаружены значиПри температуре 800 С образец тельные трещины на зернах термоанмассы нагревают в течение 15 мин, трацита, а на образцах массы предло- затем резко охлаждают в воде при 5 женного состава замечены небольшие 20 С, далее сушат 5 мин при 800 С. микротрещины в отдельных местах.Термическую стойкость Т (т/м) Из приведенных в табл. 3 качестопределяют по формуле венных показателей видно, что пред 101 Ю лагаемая масса (1-3) обладает в Т = ) 1 О 1 3-2 раза более высокой термическойУ 10 стойкостью, в 1,5-2 более пониженнойокисляемостью и в 20 раз более низгде - из кой зольностью по сравнению с проЭ тотипом, повышенной механической178692 Продолжение табл,2 Материал 5 Прототип 20 10 15,2 Термоантрацитфракции 0,1-20 мм 42,4 7,2 15,2 Каменноугольныйпек 20 20 20 20 23 Таблица 3 Показатели 1 Прототип 1 1145 1152 Плотность, г/смэ 1,43 1,45 1,41 1,43 Термостойкость, Вт/м 1415 900 1957 1200 18,8 10,0 8,9 12,0 0,30 7,2 0,35 0,37 86,5 80,0 69,1 65,8 120 70,1 1,54 2,2 1,44 Текучесть 2,00 1,28 1,78 38 э 02 30 эО 29,3 35,0 28,4 33,2 Графитированныевозвраты фракции0101-4,0 мм Каменноугольный кокс (литейный)фракции 0,010,15 мм Обоккенный угольный бой фракции 0,01-4,0 мм Окисляемость,7.Зола, 7 Удельное электросопротивйение,омщ 2/м Механическая прочность на разрыв,кг/см Содержание компонентов, Е в составах 234