Способ изготовления углеродных изделий

фиг;1 и 2существ На дству о гралей к етной казан углеродн фитиров ним, им металлу схема оба,онтейнер 1 ч агружают ма не 3 и находя пуансоне 4 (ф нер 1 имеети достижении стие 2 э пуансо жении контей рые пр ение овлевляется сни жку при изго ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт электродной промышленности (72) Ю.В.Устинов, В.В.Мочалов и В,Г.Артельных56) Авторское свидетельство СССР )ч" 421129, кл, Н 05 В 7/14, С 01 В 31/04, 1971.Шенкель Г. Шнековые прессы дляпластмасс. Принцип действия, койструирование и эксплуатация. Л,: Госхимиздат,1962, 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к производству. углеродных изделий, преимущественно графитированных электродов и ниппелей, и может быть использовано в цветной металлургии, Цель - снижение расхода материала в стружку, Горячую массу из кокса и каменноугольного пека загружают в контейнер и прессуют цилиндрическую заготовку. Размер цилиндрической заготовки рассчитывают по формуле:= Ь +Ко Кв п/В 2, где Ь - длина готового электрода (при расчете длины н бретение относится к произво ых изделий преимущественн анных электродов и ниппе ожет быть использовано в цв ргии. Целью изобретения расхода материала в стру нии углеродных изделий 5 С 01 В 31/04, С 25 В 11/12 2пеля1= 0; знак+); Ко- коэффициент, зависящей от формы изделия; Ко - 0,67-0,73 - для электродной заготовки; Ко - 1,0-1,2 - для цилиндрического ниппеля; Ко - 0,3-0,4 - .для биконического ниппеля; Кя - й - для цилиндрического ниппеля или ниппельного гнезда; Кя= г 1 + г 1г 2+ г 2 - для бикониче 2 , 2ского ниппеля йли ниппельного гнезда;(г 1 и г 2 - радиусы ниппеля); й - радиус заготовки, Ь, - высота готового ниппеля или ниппель- ного гнезда, Цилиндрическую заготовку затем деформируют встречным вращением пуансонов при давлении прессования 5-7.5 МПа с фиксированием направления враще- , ния пуансонов, Затем заготовку полученно-го цилиндрического или биконического.а ниппеля обжигают без предварительногоохлаждения или с охлаждением на воздухе и графитируют. Графитированную заготовку, обтачиваютдо заданных размеров с нарезанием резьбы, вращая в направлении, совпа-Ф дающем с прессующими инстр Расход материала в стружку 13 тение позволяет снизить расхо в стружку при изготовлении за пелей в 3 раза, а для электродо з.п,ф-лы. 2 ил,ереэ загрузочное отвер- , ссупри поднятом вверхщемся в рабочем полоиг. 1), Цилиндрический весовые датчики, кото- необходимого веса за 1786001 4Графитированную заготовку обтачивают до заданных размеров с нарезанием резьбы, вращая в направлении совпадающем с прессующими инструментами,5 Расход материала в стружку 13,3.При получении цилиндрической заготовки аналогично указанному примеру при том же давлении прессования и с последующей обточкой цилиндрической заготовки 10 до заданных размеров, как по прототипу,расход материала в стружку составляет 40 фбП р и м е р 2 получение заготовки графитированного электрода), Массу загружают без охлаждения в контейнер пресса в количестве до 12 т,На первой стадии прессуют цилиндрическую заготовку диаметром 570 мм длиной1 = 2100 - 0,73(15,77 + 15,77 12,8 ++ 12,82)-= 2100 - 216 = 1884 мм 2)20,628,52При расчете: 2100 мм, - длина готовогоэлектрода;0,73 - коэффициент Ко,15,77 мм и 12,8 мм-больший и меньшийрадиусы ииппелевого гнезда,20,6 мм - высота ниппельного гнезда.28,52 мм - радиус заготовки.На второй стадии деформируют цилиндрическую заготовку до получения заданной длины (2100 мм) и радиусовниппельиого гнезда г 1 = 15,77 мм и гг = 12,8мм глубиной 206 мм. Давление прессования5,0 - 7,5 МПа. 20 25 30 35 ление вращения прессовых инструментов Заготовку обжигают в специальных контейнерах без предварительного охлаждения или без контейнера с охлаждением и графитируют,Затем заготовку обтачивают до заданных размеров о.нарезанием резьбы, вращая в направлении совпадающим с прессующими элементами. Расход материала в стружку 19,8%, При получении заготовок электродов по прототипу в тех же условиях прессования с обязательным предварительным охлаждением перед обжигом, расход материала в стружку при обточке цилиндрической заготовки дозаданных размеров составляет 25.7,Таким образом, изобретение позволяет снизить расход материала в стружку при изготовлении заготовок ниппелей в 3 раза, а электродов на 5,9%, Сама форма заготовки улучшает условия обжига, Комбинированная структура с концеитричнымсположением частиц по коническим порхностям предохраняет от выкрашивания 50 лаждения на воздухе и графитируют. ра еегрузки прессуемого материала подают сигнал иа привод пуансона 3, перемещающийся последний в рабочее положение иперекрывающий загрузочное отверстие,На первой стадии прессуют цилиндрическую заготовку через мундштук 5 в контейнер 6 с противоподавлеиием отцилиндра 7 (фиг, 2 а), а затем заготовку 8деформируют встречным вращением пуансонов 9 и 10 (фиг. 2,б и в),Размер цилиндрической заготовки рассчитывают по формуле= О -" КоКгпгВгде О - длина готового электрода при расчете длины ниппеля О = О, знак+.К 0 - коэффициент, зависящий от формыизделия;Ко = 0,67-0,73 - для электродной заготовки;К 0 = 1,0-1,2 - для цилиндрического ииппеля;Ко = 0,33 - 0,4 - для биконического ниппеля;Кв = В - для цилиндрического ииппелягили ниппельного гнездга,Кв = г 1 + г 1 гг+ гг - для биконическогогниппеля для ниппельйого гнезда;В - радиус заготовки;Ь - высота ниппеля или ниппельногогнезда.П р и м е р 1 (получение заготовкииип пеля). Горячую массу подготавливают насмесительных машинках периодическогодействия при 120-160 С иа основе смесикоксов или кокса (ГОСТ 3278-83) как наполнителя и каменноугольного пека (ГОСТ10200-73) в качестве связующего, Крупность зерна наполнителя для заготовок ниппеля 2,5 мм, для заготовок электродов до 8 мм.Массу загружают без охлаждения в контейнер 1, Прессуют цилиндрическую заготовку через мундштук 5 в контейнер 6 спротиводавлением от цилиндра 7, Размерцилиндрической заготовки рассчитываютпо формуле для биконического ниппеля.= 0,415.4 + 15,4 х 12,8+ 12,8 )16,15= 35 4 см,(1)где Ко = 0,4; О = 0; г 1 = 15,4 см; гг = 12,8 см,Ьг = 38,5 см;В =16,15. Цилиндрическую заготовку затем деформируют встречным вращением пуансонов 9 и 10 при давлении прессования вращения пуансонов.Затем заготовку биконического ниппеля обжигают без предварительного охПри прессовании указывается направчастиц при нарезании резьбы, Данный принцип исполнения способа изготовления углеродйых иэделий может быть использован на гидравлических, шнековых, червяч-, ных и других видах оборудования,Формула изобретения 1. Способ изготовления углеродных изделий, имеющих форму тела вращения, включающий смешивание углеродного наполнителя и связующего при 120 - 160 ОС, уплотнение массы при 5-6 МПа, прессование заготовки, обжйг и графйтацию сформованной заготовки, последующее обтачивание заготовки до заданных размеров, о тл и ч а ю.щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода материала в стружку, прессование осуществляют в две стадии, на первой из которых прессуют цилиндрическую заготовку, которую на второй стадии деформируют встречным вращением прессующих инструментов с противоположным поотношению друг к другу направлением до заданной обьемной формы.2. Способпоп 1,отлича ю щийся тем, что для изготовления длинномерных электродных изделий с элементами в виде ниппеля или ниппельного гнезда цилиндрическую заготовку прессуют на первой стадии длиной, определяемой соотношением 1 ".1 ф КоКяЬ/Й,где О - длина готового электрода, для ниппеля1 = О, знак+,и - высота готового ниппеля или глуби 5 на ниппельного гнезда;В - ра 2 диус заготовки;Кя =й -для цилиндрического ниппелц- .ниппельного гнезда, Кя - г 12+ г 1 г 2+ г 2 -для биконического ниппеля, ниппельного10 гнезда;г 1 и г 2 - радиусы максимальной и минимальной окружностей готового ниппеля соответственно;Ко- коэффициент, зависящий от формы15 изделия,Ко = 0,67-0,73 для электродной заготовки,К, = 1,0-1,2 - для цилиндрического ниппеля,20 . Ко = 0,33 - 0,4 - для биконического ниппеля3, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем; что осуществляют маркирование вращения инструментов.25 4. Способпоп,1,отл ичаю щийс ятем, что обтачивание заготовки до заданныхразмеров ведут с нарезанием резьбы помаркировке в направлении вращенияпрессующих инструментов.вьл;-;л г С.Кулакова Юско зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 224 ВНИИПИ оставитель Л.Кашинцеваехред М.Моргентал Корректор ТиражПодписноеударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5