Углеродистая масса для самообжигающихся электродов

Сиз Советскнк Соцнапнстнчесннк РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТВЛЬСТВУ(51)М. Кл.з с присоединением заявки йо С 25 В 11/12 Государственный комитет СССР ио Аелаи изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Днепоопетровский ордена Трудового Красного Энамени металлургический институт(71) Заявитель 154). УГЛЕРОДИСТАЯ МАССА ДЛЯ САИООБХ(ИГАЮЩИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ 25-50 Изобретение относится к области черной и цветной металлургии, химической промцшленйости/ а именно к электрометаллургии фероосплавов, цветных металлов и сплавов, производству цел того фосфора/ карбида кальция и до. и может быть использовано при изготовлении углеродисты электродных и анодных масс для самообжигающихсяэлектродов и анодов. 10.Известна углеродистая масса для самообхигающихся электродов, включающая/ вес.Ъ: 111Термоантрацит 25-50Кокс 25-50 15Карбид кремния 1-20Каменноугольный пек 18-24.Недостатками известной массы являются низкая химическая и эррозион 20 ная.стойкость. В указанном соотношении составлявших при нагоеве объем массы представляет неплотную взвесь твердых составлявших/ скоепленных жидкой фазой, которая в дальнейшем 25 коксуется. При повышении темпеоатуры в самообжигающемся электроде в первую очередь окисляется углерод связующего, в результате чего ослабе,вают силы сцепления между частицами 30 карбида кремния и углеродистыми наполнителями массы и прбисхолит нх осыпание.Целью изобретения является повышение химической и эорозионной стойкости самообжигавщихся электродов.Цель достигается тем, что углеродистая электродная масса сопержит компоненты в следующем соотношении, вес.В:Термоантрацит 10-40 Кокс 10-40 КарбидкремнияКаменноугольный пек 18-28 Содержание карбида кремния в заявляемом составе углеоодистой электродной массы должно находиться в пределах 25-50/ а фракция его составлять мейее 0,25 мм. Уменьшение содеожания карбида кремния менее 25 не обеспечивает повышения химических и эррозионных свойств электрода, а при его количестве более 50 не приводит к дальнейшему изменению свойств электродных масс.. Одним из факторов обеспечения эксплуатационной стойкости самообжи783366 а гаю 1 ихся электродов является оптимальное содержание связующего в составеэлектродных масс. Многолетней практикой установлено, что содержаниесвязующего должно составлять 18-28.Электроднаямасса с содержайиемкаменноугольного пека более 28 тое- Збует значительных затрат энергии накоксование электрола, не обеспечивает оптимального уровня и положе=ние эоны коксования. Уменьшение коли чества пека менее 18 не обеспечивает прочной связи компонентов между собой, резко снижает физикомеханические свойства самообжигаюегося электрола.Исследованиями установлено, чтоэлектродные массы, содержаие 1040 термоантрапита, обладают наиболеевысокими Физико-механическими характеристиками. увеличение содержаниятермоантрацита более 40 повлечетза собой снижение механической проч ности рабочего конца электрода, а Т а б л и ц а 1 Состав углеродистых электродных масс,вес..Карбиткремния 37 50 25 30 10 25 42 Связующее-пек 20 25 2318 20 20 28 Каждый состав готовили отдельнопри 135-1400 С и продолжительности перемешивания 50 мин. Готовую угле ООдистую электродную массу оормовали . в сухих металлиЧеских формах в боике" ты весом 2 - 3 кг. Изготовленную массу помчали в металлические. кожуха диаметром 60 мм и. высотой 300 мм уменьшение его доли ниже 10 приведет к уменьшениютермической стойкости угольного блока.Оптимальное содерхание кокса в заявляемом составе электродной массы составляет 10-40. Снижение его количества менее 10 обусловит пони" жение механических свойств электрода. При увеличении его более 40 произойдет снижение термической стойкости электрода.С целью изучения влияния количест ва .карбида кремния на изменение химической и эррозионной стойкости, а также электрических, механических и теплофизических характеристик электродных масс в 400-литровом обогреваемом паром смесителе Никопольского завода ферросплавов были изготовлены опытные партии электродных масс, содержацие в своем составе карбил кремния от 10 по 50 фракции менее 0,25 мм Состав опытных электродных масс представлен в табл. 1. и нагревали в печи без доступа воздуха до 900 фС со скоростью 100 ОС в час с выдержкой при конечной температуре 3 ч, Полученные отожженные образцы опытных углеродистых масс подвергали технологическим испытаниям.Результаты испытании представлены в табл. 2.783366 Т а б л и ц а 2 Вариант составов испытанных углеродистых электродных масс Показатели 1 1 (по про- тотипу механическаяпрочностьна разов,кгс/см 21,6 25,3 Удельноеэлектросопротивле-,ние,ом, мм 1/м 96,4 88,824.2 23,2 9,8 6.,5 112,719,94,6 Пористость,ЪОкисляемость,% Модуль Юнга,10 кгс/см 92.88 86 83 87 85 Коэффициентлинейногорасширения,10 6,1/ОС 5,23 . 4,674,61 4,54 4,69 4,92 4,73 Коэффициенттеплопроводности, Вт/м.гр. 3,16 3,19 3,26 3,11 3.02 3,20 2,61 Критерий термостойкости 920 1260 ЭЭИспользование предлагаемой чглеродистой электродной массы позволяет значительно повысить ее теплофизические характеристики.Для определения влияния карбида 40 кремния на химическую и эррозионную стойкость электрода образцы извлекали из кожухов, взвешивали и в первой серии.опытов подвергали обжигу в окислительной атмосфере (кислородом возТаблица 3 Варианты составов испытанных электродных массаата1(по 2прототипу) Показатель Вес образцапосле обжигадо 900 еС, г 729,4 728,1 727,3 724,6 727.8 727,9 725,6 656,5 680,8 690.2 695,6 679,0 684,.5 692,2 Вес образцапосле обжигав окислительной атмосферепри 1500 вС.г 26,1 27,3 25.2 25,7 26,8 93.6 118,4 90,4 95,1 21,8 18,3 22,8 22,3 5,1 4,0 6,7 5,9 1285 ,1330 1275 1240 1270вдуха) при температуре 1500 фС в течение 0,5 ч а во второй серии помешали в расплав шлака силикомарганца, состава, вес.Ъ: Ив 16,5; 50 49,6,аО 110; 890 7,41: А 10 З 10,7; Р ,02,.температура которого составляла 1500 ОС, и где они находились в течение 5 ч, после чего производилн определение потЕри их веса. Результаты испытаний приведены в табл.З 3 4 5 6 7783366 Продолжение табл послдо 9,Вес опослниярасп 7,730,8 729 разцднахождеипаковомве, г 2 672,1 676,8 696,7 673,3 670,(77 - се ной массОбщий массы со ь 1 тонны электр стоимост руб.),ффект от авит 5,1спользовани 10,17 рубле я для самовключаюкарбида ю щ а явышения химикости самооа содеожитотношении,4 0 258-28. информации,ание при экспертизесвидетельство СССР25 В 11/12, 1975. Источник инятые во вн 1. Авторско 00212, кл.40 Р оставитель О. Веретенникехред М.Табакович Редактор Е. Дайч Корректо Подписно абинец каэ 919 698 енного комитета ССтений и открытий Раушакая наб., д. филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Результаты пооведенных испытанийсвидетельствуют, что химическаяи эрроэионная стойкость электродов сиспользованием предлагаемого повысилась более, чем в два раза.Была изготовленапромышленная паотия электоодной массы составов 1 и 3 3)в количестве 300 т с содержанием10 и 37 карбида кремния .и подвергнутасравнительным испытаниям на промышленной электропечи РПЗИ 1 привыплавке силикомаоганца. 25Удельный расход .электродов, работающих на предлагаемом составеэлектродной массы, составил 19,7против 21,9 кг/т пои использованииизвестйой массы, содержащей 10 (С,т. е. снижен на 2,2 кг/т.Экономический эффект от внедренияпредлагаемой массы достигается как,за счет использования в качестве карбида кремния отходов производстваабразивной и электродной продукции,что позволит снизить себестоимость1 т электродной массы на 5-10 рублей,так и эа счет снижения расхода электрода,0,0022 х 77 = 0,17 руб.. За 6/70 Тир ВНИИПИ Госудаост по делам изобо 113035., Москва, 7 Х4,9 728,8 728,5 726,4 Формула иэобретени Углеродистая масса обжигающихся электродов, щая термоантрацит, кокс, кремния и пек, о т л и ч с я тем, что, с целью по ческой и эорозионной стой жигающихся электродов, он компоненты в следующем со вес.%:ТермоантрацитКоксКарбидкремнияКаменноугольный пек