Состав для пропитки углеграфитовых изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 01 В 31/ ИЗОБ Е ТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ У 7но-ис ледовательтуттрова,Л.И.Сычева ю повышен ем, что, с цел еской прочност механи- содерс содер- оримас.7 инстД.Пивин и8) изделии,атурный пе60 мас.Ж н жит высокотемге жанием в нем 40 мых в толуоле в ераств 2-1, 5 еществ компон еств и О, инолине в о СССР1978.и оборудозводства,етель нерастворимых впри следующем стов, мас,7.:Высокотемпер 3/00,ология тношени вани М.-Л го про13. 90 ныи пекКаменноугольмасло ельство СССС 1/161 194 Остал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(71) Восточный научский углехимическии(54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ УГЛЕГРАФИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий вы-.сокотемпературный пек и каменноугольное масло, отличающийся% 40-60Указанный пек не содержит значительных количеств веществ, нерас"творимых в хинолине, но отличаетсяповышенным содержанием веществ, нерастворимых н толуоле, и дает высокий коксовый остаток при обжиге.Пек является изотропным (не содержит мезофаэу), но при нагреваниидо 300 С переходит в аниэотропноео,состояние (при оптических исследованиях предварительно нагретых образцов в них обнаруживается мезофаза),поэтому данный пек называют мезоФазогенным. Введение в состав мезофазогенного пека н количества, большем чам 90% приводит к получению импрегната с температурой размягчения выше 85 С, имеющего ухудшенные раоологическис свойства. Пек с температурой размягчения 89 С характеризуется вязкостью, в 20 раэ превышающей . вязкость применяемого пека (при 130 С). Импрегнат с такой вязокостью плохо проникает в поры заготовок. При использовании в компози 121Изобретение относится к технологии углеграфитовых материалов, н частности к составу для пропитки углеграфитовых материалов, и может быть использовано в коксохимической и электродной промьппленности.Цель изобретения - повьпцение механической прочности углеграфитовых изделий.Предлагаемый состав содержит высокотемпературный каменноугольный пек, имеющий следующие характеристики:Температураразмягчения(более 657).Б качестве второго компонентасостава используют каменноуголь 3ные масла плотностью 1,00-1,14 г/смПри совмещении меэофаэогенноговысокотемпературного пека с маслами укаэанной плотности полученсостав (импрагнат), имеющий следуюощие характеристики: Т35-85 С;Ч, 46-63%; содержание М,-фракции0,2-1,5%,м -Фракции 30-45%,П р и м е р, К 1000 г пека с указанной характеристикой добавляют каменноугольное масло, Смеси перемаопгивают в течение 1 ч при 200 С.Характеристика мезофаэогенныхпекон дана и табл,1,Характеристика каменноугольныхмасел дана в табл,2.Образцы импрегнатон используютдля пропитки,Пропитке в лабораторном автоклаве емкостью 1 л подвергают обожженные электродные заготовки диаметром60 мм, длиной 130 мм, приготовлен 1ные из промышленных заготовок однойпартии прессовки и обжига с плотностью 1,60 г/сии пористостью 21, 17,Пропитанные образцы подвергают термообработке при 1000 С (обжиг)ои при 2400 С (графитация).Соотношение компонентов, характеристики подученных импрегнатон, а также результаты испытаний указаны 1в табл,3, причем образец 1 не пропитан, а образец 2 пропитан предлагаемым составом; образцы 4-8 пропитаны предлагаемым составом и соответстнуют предлагаемому соотношению компонентов, а образцы 10-12 имеют запредельные значения содержания компонентов, Образцы 4-7 имеют близкие характеристики, поэтому для испытаний используют только образец 5.Из данных таблицы следует, что пропитку заготовок предлагаемым составом (образцы 5 и 8) проводят при пониженных температурах (180 - 200 С, н разультате чего получаютося, образцы, имеющие после обжига наибольший коксовый остаток (49 - 507), а после графитации - механическую прочность на 2-3 ИПа превышающую этот показатель для других3 1212941 4образцов. Кроме того, при использовании предлагаемого состава для пропитки пека с температурой размягчения 123 С получают сравнимые с оптимальными результаты только при темопературепропитки 280-300 С (обра-зец 12), однако при этих температурах пек в течение нескольких часовпереходит в высоковязкое состояние,При этом пропитка заготовок составом, содержащим более 90% пека(образец 11) возможна при 220 -240 С, в результате чего получаютграфитированный материал, имеющий механическую прочность 20,6 ИПа,т.е. аналогичный получаемому прииспользовании среднетемпературного пека (образец 2). Причем пропитка составом, имеющим низкую температуру размягчения и низкую кок о 1 123 46,2 1,4 40, 1 41,5сообразующую способность (образец10), несмотря на высокое содержа 188 31,5 0,4 59,9 60,3ние импрегната в заготовке, даетграфитированный материал с довольнонизкой механической прочностью, 25так как при обжиге и графитации из-делия происходит повьппенное выделение летучих веществ.Применение для прогитки предлагаемого состава обеспечивает повышение механических характеристикграфитируемых изделий, Так, механи- Сольвент-нафта 1ческая прочность на изгиб иэделий,пропитанных импрегнатом, на 2 - Фенольное4 МПа вьппе, чем прочность изделий,пропитанных пеком, полученным поизвестному способу.Импрегнат характеризуется низким Пековые диссодержанием к, -фракции, что позвотиллаты 1,14 2ляет увеличить кратность использования импрегната для пропитки, и,кроме того, снизить цалипание импрег-ната на поверхности заготовок,Кроме того, улучшаются санитарные условия производства, в частности снижается канцерогенностьимпрегната. Например, содержаниев композиции 3,4-бензпирена, являющегося индикатором канцерогенности,составляет 0,5 - 0,8% против 1,5 1 О 2,0% в среднетемпературном электродном пеке. Таблица Пек Т ,С Ч% Содержание фракции, р У15 Жп 2 Таблица 2 Каменноугольные Плотность Пределыэ масла г/см выкипания, Со,5 123,10 2Обра- зец звестный) Содврквние, нас.3 Антрвцено- вое Соль" 1 О эент- нвфтв нольв Погло 10титель"ное Пвкоэыедистиллатм рвктвунстика конпоэиций Содэрквние фракции, Х 78 57 ь 1 9 в 827 еО 31212941 Таблица 3 Пропитанные углеграфнтовыв изделия Температурапропнтки,С По После графитацнн в обаига слв пропит рнстость,дераанн ааущаг/см нмпрегната в заготовк 1,5 2 1,69 1,6 43УО 80 Составитель Т.Ильннск Техред М,Пароцай Кор Редактор И.Дер Заказ 71 б/31 Тир ак ВНИИПИ Государственно по делам нзобретени 113035, Москва, Ж, 452 Подписо комитета СССРй н открытийаушская наб., д. 4/ Патент", г,ужгород, ул.Проектная 180 200220-240180-200 совыйаток ирегнат 24,1 24,9 еканнческарочностьа нзгнбИП