Углеродсодержащая масса для самообжигающихся электродов

ОП И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистнческикРеспублик и 960315 В,(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено.180281 (21) 3253665/23-26 Кп 3 С 25 В 11/12 С 01 В 31/02 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР ао делам нзобретений н открытий(71) Заявител овский ордена Трудового Красного- Знаме металлургический институт Днеп 4 ) УГЛЕРОДСОДЕРЖИЩЯ МАССА ДЛЯЭЛЕКТРОДОВ АМООБЖИГАЮЩИХС относится к углеродам, преимущественно ающихся электродов рудоых и других печей. еродсодержащая масообжигающихся электроповьааение одности и родов,. остигается ащая масса 25-30 1-20 1-20 0 2 ально сростки 2-10 15 ОстальноеКроме того, она дополнительносодержит концентрат газового угляс содержанием золы 5-8 фракции0,01-2,0 мм и графитометаллические 20 сростки фракции 0,01-5,0 мм, с содержанием железа 20-40 мас.Ъприменение концентрата газовогоугля и.графитометаллических сростков в составе предлагаемой массы 25 вызывает улучшение свойств массы ирабочего конца самообжигающегосяэлектрода. Газовый уголь способствует снижению жидкотекучести массы,приводит к повышению плотности скок сованного блока самообжигающегося Однако меют выс рочность .Наибол ением яв оды ис нов.еизкую эле кую еи,пор тост лизким .техуглерод чающая,ическим родержащаяас.%:10-4025-5018-24стальное ляется3 асса Термоантрацит Карбид кремния Каменноугольны Кдкс пе остаток этой массыом, что самообжигна ее основе имеюсть, электропроводно быстро расходуйэксплуатации. Недся втродыйплотиинталцессе заключающиеся книзкуюность и сравтся в проает эле Изобретениесодержащим массдля самообжигвосстановительнИзвестна углса 1) для самдов, включающая, мас.Ъ.ТермоантрацитКарбид кремнияМонокарбид.титанаКаменноугольный пекКокс Цель изобретения -плотности, злектропровснижение. расхода электПоставленная цель дтем, что углеродсодержвключает, мас.%:ТермоантрацитКаменноугольный1 пекКонцентрат газовогоугляГрафитометаллическиеэлектрода за счет разложения сложных углеводородов, дополнительно выцеляемых при коксованияя угля, и отложении пиролитического углерода в порах блока электрода. Свободный графит и углерод, выделяющиеся при 5 разрушении и разложении сростков, способствуют снижению температуры начала графитации, улучшают электротеплофизические свойства рабочего конца электрода, что в итоге обес печивает снижение расхода саМообжигающегося электрода.Содержание в массе 20-40 мас,Ъ термоантраиита является оптимальным.Увеличение содержания термоантрацита более 40 мас.Ъ влечет за собой снижение механической прочности рабочего конца электрода, а уменьшение его доли менее 20 мас,Ъ приведет к уменьшению его термической стойкости.Уменьшение содержания кокса ниже 20 мас.Ъ вызывает понижение механической прочности электрода. Увеличение доли его более 40 мас.Ъ приво.дит к снижению термической стойкости электрода.Уменьшение содержания концентрата газового угля ниже 2 мас.Ъ снижает плотность скоксованного блока электрода; вследствие уменьшения сте-З 0 пени пиролитического уплотнения, понижает механическую прочность и повышает окисляемость, а увеличение доли его выше 20 мас.Ъ вызывает ухудшение электропроводности и приводит 35 к дополнительным затратам электроэнергии на коксование массы.Уменьшение концентрации графитометаллических сростков ниже 2 мас. приводит к .Увеличению,пористости,40 снижению плотности, электропроводности, коэффициента теплопроводности и повышению расхода электрода. Повы-. шение содержания графитометалличес-. ких сростков более 10 мас.Ъ снижает Физико-механические свойства.При содержании каменноугольного пека в массе более 26 мас,Ъ увеличивается толщина вяжущей пленки, снижаются прочностные свойства массы, увеличивается расход электроэнергии на ее коксование, При снижение доли пека менее 20 мас. ухудшается прочность связи компонентов между собой и снижаются физико-механические свойства самообжигающегося электрода..Дополнительное отличие в составах газового угля и графитометалли-. ческих сростков и размерах используемых фракций. 69При содержании эолы в газовом угле 5-8 обеспечивается необходимая электропроводность и снижается расход электрода, При количестве золы в угле более 8 ухудшается электропро Каменноугольный кокс (ГОСТ 18686-73), содержащий золы не более 10,5 и имеющий количество летучих не более 1,2, удельное электросопротивление не более 900 Ом мм/м Фракционйыйсостав мм Содержание,Ъ0,07-1,0 20Более 1,0 ОстальноеКонцентрат газового угля, полученный обогащением угля, с содержанием золы 5 - 8 , выходом летучих 30- 40 ,Фракционныйсостав, ммБолее 2,0Графитометаллические сростки, представляющие собой отходы доменноваграночного производства чугуна, образующиеся в процессе выпуска чугуна из печей, выдержки в миксерах, ковшах и разливки чугуна, в виде композиций графита и застывших металлических корок, скрапин чугуна, т.е. сростков, содержащих 60-80 графита и 20 - 40 мас,Ъ металла (железа). Фракционныйсостав, мм Содержание,10-15 15-25 50-60 Более 5 1-5 0 01-1 0водность и повышается расход электрода, а при содержании эолы менее,3 свойства электрода изменяются незна-. чительно и сущестаенно увеличиваются затраты по получению угля и его цена.Оптимальные результаты по тепло- физическим характеристикам и расходам электродов достигаются при использовании концентрата газового угля фракции 0,01-2,0 мм, графитометаллических сростков фракции 0,01- 5,0 мм при содержании в последних 20 - 40 мас. Ъ железа.П р и м е р. Для приготовления углеродсодержащей массы используют исходные компоненты.Термоантрацит (ГОСТ 4794-75), содержащий золы не более 5, и имеющий количество летучих не более 0,5, удельное электросопротивление не более 2000 Ом мм /м .Фракционныйсостав, мм Содержание, ЪБолее 20 1010-20 30-354-10 25-301-4 30-40960315 Т ае ЕСодержание, мас., н составе Компоненты известном предлагаемом 123Термоантрацит 25 20 30 23 40 Каменноугольный кокс 40 23 30 20 35 Карбид кремния Концентратгазового угля 20 Графитометаллические сростки 10 10 20 Каменноугольный пек 22 23 22 Каменноугольный .пек со следующими характеристиками: температура размягчения 65-70 С выход летучих 60, вязкость при 130 С не менее 45 Пз, выход коксового остатка - не менее 50.Приготовление массы указанного состава осуществляют следующим образом.Термоантрацит, каменноугольный кокс, газовый уголь и графитометаллические сростки подвергают дроблению с последующим рассевом на барабаниых ситах или грохотах. Подготовленные твердые компоненты дозируют по видам сырья и гранулометрическому составу в соответствии с рецептурой массы, после чего их одновременно загружают и перемешвают в течение 50 мин в обогреваемых паром шнековых подогревателях гри 130-140 С. Затем смешанные твердые компоненты поступают в смеситель, куда одновременно подают соответствующее количество связующего - каменноугольного пека и осуществляют их перемешивание в течение 3-5 мин при 130-140 С. После смесителя углеродную массу подают на формовочную машину под действием собственного веса иэ приемного бункера, формуют в брикеты несом 2-3 кг, которые и загружаются н самообжигающиеся электроды.Для испытаний изготовляют образцы диаметром 60 мм и высотой 300 мм обжигом в металлическом кожухе в печи без доступа воздуха со скоростью 100 град/ч, до 900 фС с выдержкой при конечной температуре н течение 3 ч. В табл 1 приведены предлагаемые составы углеродсодержащих масс и известный состав массы, использованные для приготовления образцов. Результаты выполненных испытанийсогласно ТУ 28-12-8-72 приведенын табл, 2,Результаты испытаний свидетель стнуют, что использование предлагаемой массы позволяет повысить плотность на 3 - 5за счет сниженияпористости, увеличить коэффициенттеплопронодности на 13 - 20 , сни зить окисляемость на 0,5 , удельное электросопротивление или соответственно улучшить электропровод. ность на 8 - 10при практическиодинаковых значениях механической 2 п прочности скоксонанных образцов,что снижает расход электродов при ихэксплуатации.Сравнительные технологическиеиспытания расхода самообжигающихся 25 электродов, изготовленных из предлагаемой углеродистой массы (состав 3).и известной, проводят в печи 160 кВАпри выплавке силикомарганца и ферросилиция марки ФС. По каждомуиз вариантов выплавляют по 100 кгферросплавов.Расход электродов и электроэнергии приведены н табл. 3. Данные испытаний показывают, что расход самообжигаюцихся электродов и электроэнергии при использовании предлагаемого состава шихты снизился соответственно на 9,5-11,0 и 1,5-2,0 по сравнению с известным.блица 1960315 10 Составитель В. ИвановРедактор Н. Гунько Техред М.Рейвес Корректор Л. Бокшан Заказ 7159/34 Тираж 686 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 1Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2. Масса по п.1, о т л и ч а вщ а я с я тем, что она содержит концентрат газового угля с содержанием золы 5 - 8 фракции 0,01-2,0 мм и графитометаллические сростки фракции 0,01-5,0 мм с содержанием железа 5 20-40 мас.%. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 715647, кл. С 25 В 11/12, 1978.2. Авторское свидетельство СССРВ 783366, кл. С 25 В 11/12, 1979