Способ получения графитированных изделий

11 1) 743950 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистических Республик . 61) Дополнительное к авт. свид-ву 2 (21) 1859204/23-26) Опубликовано 30.06,80. Бюллетень24 ) Дата опубликования описания 30.06.80 Государстаеииыи комитет ССС,Р по делам иаобретеиий и открытий, И. 11 ичКралинно-исслетут элект лин,. 1)/1. Н,и Венныц нау рский инст В т съ пС 1,1,дной промыв нност 2 сокращение времец и повышение фцктерцстцк графцтцпроцесса электро(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕН Изобретение оносится к электродной промышленности. Графитированные электроды, полученные по предлагаемому способу, могут найти применение в электродуговых печах чери)и ц цветной металлургии. 5Известен способ получения графцтированных изделий, включающий загрузку электродных заготоВок Вертикальнъмц рядамц между токоподводамц в электрической 1)ечц с перссыпкой цх грацулцрОВан) цым углеродсодержащим материалом ц последующие обжиг ц графцтацию 1.С целью выравчивация температурного поля в поперечном сеченци электрической печи по всей длине печи между отдельнымц 15 рядами изделий и в периферийные зоны загрузки укладывают дополнительные тепловыделяоц;ис элемсцты, представляюцис собой металлические сетки.Однако этот спосоо не цозВОляст полу) чить графитироваицые электроды с высокими физико-механическими характеристиками, так как деиствие металлических ссток эффективно лишь до температуры порядка 600 С и не устраняет неравномерность температурного поля во всем интервале температуры 2500 в 30 С.Кроме того, продолжительностьвелика и высок удельный расходэнергии на процесс. 30 АФИ 1 ИРОВАННЫХ ИЗДЕ Цель изобретения -пп обжига ц графитаццзцка-механических харарованных электродов.Поставлешая цель достцгастся тем, что предлагаемьш способ получения графитированных изделий включает загрузку вертцкальнымц рядамц электродных заготовок между токоподводамц ь элсктрцчес 1 ОЙ печи, послсдовател.цос сосдццеццс верхии ц ццжццх торцов заготовок друг с другом и с токоподводамц графцтцрованными пластинамц, цсресыпку заготовок графитцрованным углеродсодсржащцм материалом (смесью, содержащей, вес.%: двуокись ццрконця 15 - 20, песок 35 - 30, кокс - остальное) и последующие обжиг и графцтаццю заготовок.Отлцчцс предлагаемого способа заключается в том, что прц загрузке верхние ц нижние торцы заготовок последовательно соединяют друг с другом ц с токоподводами графцтированцымц пластинами; дополнительное отличие - в том, что в качестве гранулированного углеродсодержацего МатЕРИада ЦСПОЛЬЗУОт СМССь СОДСРжаЩУЮ, вес. %:Двуокись ццрм)цця 15 - 20 Песок 35 - 30 Кокс ОстальноеПоследовательное соединение верхних и нижних торцов заготовок друг с другом и с токоподводами графитированными пластинами с использованием неэлектропроводной пересыпки вышеуказанного состава обеспечивает равномерность температурного поля в электрической печи при термообработке, так как создает условия для преимущественного прохождения тока вдоль заготовок и практически полностью исключает прохождение тока через пересылку, что интенсифицирует процесс термообработки и повышает физико-механические характеристики графитированных электродов.На фиг. 1 представлена схема загрузки электродных заготовок в электрической печи, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, впд сверху,На чертежах показаны гранулированная углеродсодержащая пересыпка 1, графитовые пластины 2, электродные заготовки 3, токоподводы 4,П р и м е р 1. Прессованные зеленые электродные заготовки 3 на основе смеси нефтяного прокаленного кокса (смесь пиролизного и крекингового 1: 1) и среднетемпературного каменноугольного пека Я 100 мм, длиной 500 мм загружают в лабораторную электрическую печь сопротивления (размеры рабочего пространства печи 1,0 Х 1,0 Х Х 4,5 м) следующим образом.На подину электрической печи нанося слой гранулированной углеродсодержащей пересыпки 1, включающей 54% каменноугольного кокса, ГОСТ 11-255 - 75, 30% песка и 16% двуокиси цирконпя, 1 олщпна слоя 100 мм, фракционный состав пересылки:- 4 +05 мм 94%- 6 +4 мм 4% - 0,5+0 мм 2%На слой пересыпки вплотную к нижнему токоподводу торца печи укладывают графитовую пластину 2 размерами 70 Х 70 Х Х 250 мм таким образом, чтобы образовался плотный электрический контакт между токоподводом и пластиной. На противоположный колец пластины с помощью мостового электрического крана вертикально устанавливают прессованную электродную заготовку Я 100 мм с образованием плотного электрического контакта, На расстоянии 50 мм от нее по длине и ширине печи укладывают другую пластину 2 размерами 70 Х 70 Х 250 мм, На ближний конец пластины к первой устанавливают вторую заготовку 9100 мм. Далее верхние торцы двух заготовок соединяют такой же графитовой пластиной 2. Аналогично укладывают следующие электропроводящие звенья, состоящие из заготовок и пластин, вдоль и поперек печи, используя все пространство печи, Получается 18 рядов по длине лечи и 4 ряда - по ширине печи. Торцы 10 15 20 25 30 35 45 50 60 65 крайних заготовок при помощи графитовых пластин соединяют с токоподводами печи. После того, как все заготовки Я 100 мм установлены в печи и соединены графитовымп пласгинами, рабочее пространство печи до самого верха засыпают углеродсодержащей пересыпкой, состоящей из 54% каменноугольного кокса, 30% песка и 16% двуокиси циркония. Фракционный состав псресыпки такой же, как и на подине печи.После загрузки печь подключают к источнику питания и осуществляют обжиг.Обжиг осуществляют по следующему режиму со скоростью нагрева, град/ч:до 100 С 50100 - 250 С 37 250 - 500 С 21 500 - 700 С 66 700 - 900 С 200Продолжительность нагрева 22 ч.Графитацию до 2700 С ведут со скоростью нагрева 180 град/ч, Продолжительность 10 ч.П р и м е р 2. Прессованные зеленые электродные заготовки 3 0500 мм, длиной 1700 мм на основе смеси нефтяного прокаленного кокса (смесь пиролизного и крекингового 1; 1) и среднетемпературного каменноугольного пека загружают в электрическую печь сопротивления следующим образом,На подину электрической печи наносят слой гранулированной углеродсодсржащей пересыпки 1, состоящей из 52% кокса, 1 ОСТ 11255 - 75 33% песка и 15% двуокиси цпркония, фракционный состав пересылки;- 4 +05 мм 92,7%- 6 +4 мм 5,1 %- 0,5 + 0 мм 2 2 %Толщина слоя 100 мм.На слой пересыпки вплотную к нижнему токоподводу торца печи укладывают графитированную пластину 2 размерами 80 Х 500 Х 1100 мм таким образом, чтобы образовался плотный электрический контакт между токоподводом и пластиной. На противоположный конец пластины с помощью мостового электрического крана вертикально устанавливают прессованную электродную заготовку Я 500 мм с образованием плотного электрического контакта. На расстоянии 80 мм от нее по длине и ширине печи укладывают другую пластину. размерами 80 Х 500 Х 1100 мм, На ближний конец этой пластины к первой устанавливают вторую заготовку Я 500 мм. Далее верхние торцы двух заготовок соединяют 1 акой же графитированной пластиной. Аналогично укладывают следующие электро- проводящие звенья, состоящие из заготовок и пластин, вдоль и поперек печи, используя все пространство печи. Получается 13 рядов по длине печи и 3 ряда по ширине печи,743950 до 100 С 5100 в 2 С 15250 - 500 С 125500 в 7 С 405 700 в 9 С 15Графитацию до 2700 С ведут со скоростью нагрева 44,0 град/ч в течение 42 ч,В таблице представлены сравнительныеопытные данные продолжительности про О цесса и физико-механических характеристик графитированных электродов, полученных по предложенному способу и попрототипу,Лаксимальный перепад температур в печи в конце процесса,САктивное сопротивление в печи в конце процесса, О - з О Продолж ительность процесса (обжиг- графитация),ч Способ получения графитированных изделий Удельный расход электроэнергии, кВт чт Диаметр электродов,мм удельное электросопротивление, Ом мм Зольность,Брак ио трещинам,%% Предлагаемы йПример 1Пример 2Известный 16 63 123 280 3 01,71,00,7 32 242 34 355 7,5 8,9 8,5 9,6 100 500 00 500 0,07 0,06 0,12 0,11 Отсутствует 5433 83 О 6,3 Как следует из данных, приведенных в таблице, предлагаемый способ позволяет получить графитированные электроды с бо. лсе высокими физико-механическими характеристиками, чем известный, уменьшить продолжительность обжига и графитации.Уделш 1 ос электросопроп 1 вление графитированных электродов снижается на 7 - 12%, исключается брак по трещинам, снижается зольность графита на 0,05%.Кроме того, предлагаемый способ позволяет сохранить равномерное температурное поле до конца процесса (перепад температур меньше, чем по известному способу в 2,8 раза), снизить удельный расход электроэнерп 1 и на 2877 кВт ч/т, повысить активное сопротивление печи в конце процес са более чем в 2 раза. Торцы крайних заготовок при помощи графитированных пластин соединяют с токоподводами печи. После того как все заготовки З 500 мм установлены в печи и соединены графитированными пластинами рабочее пространство печи до верха засыпают гранулированным углеродсодержащим материалом (52% каменноугольного кокса, 33% песка и 15% двуокиси циркония). Пересыпка имеет такой же фракционный состав, как и на подине печи.Обжиг осуществляют по следующему режиму со скоростью нагрева, град/ч: Формула изобретения1, Способ получения графитированных изделий, преимущественно электродов, включающий загрузку вертикальными рядаФизико-механические характеристик 11 графитированных электродовми электродных заготовок между токо- подводами в электрической печи с пересыпкой их гранулированным углеродсодержащ 1 м м а 1 еризлоз 1 и последующие Обжиг и графитацию, отличающиися тем, что, с целью сокращения времени обжига и графитацип и повышения физико-механических характеристик графитированных электродов, при загрузке верхние и нижние торцы заготовок последовательно соединяют друг с другом и с токоподводами графити. рованными пластинами.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве гранулированного углеродсодержащсго матерпала используют смесь, содержащую, вес.%;Двуокись циркония 15 - 20 Песок 35 - 30Кокс ОстальноеИсточники информации,принятыс во внимание при экспертизе 1. Патент США М 2644020, кл. 13 - 7, Опу Олик. 30.06.53 (прототип),оставитель Л. Дыкинктор Т. Пилипенко Техред А, Камышникова Корректор О, ИоанесянЗаказ 1203/8 Изд. Мо 345 Тираж 569 ПодписноеНГ 10 Г 1 оиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2