PL67089B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.11.1973 67089 KI. 21h,20/05 MKP H05b 7/06 CZYTELNIA lo Patentowego Izenypospr ei L" Wspóltwórcy wynalazku: Zbigniew Wojewoda, Miroslaw Lebiedzieje- wski, Józef Jungiewicz, Wladyslaw Kulig, Ma¬ rian Potoczek, Jan Kolowca, Zygmunt Wy- starczyk Wlasciciel patentu: Sadeckie Zaklady Elektro-Weglowe, Biegonice (Polska) Sposób wypalania wyrobów elektrodowych Przedmiotem wynalazku jest sposób wypalania wyrobów elektrodowych w wielokomorowych pie¬ cach ceramicznych, pracujacych w sposób ciagly.Do wyrobów elektrodowych zalicza sie: elektro¬ dy grafitowane i weglowe oraz wykladziny do pie¬ ców z tworzywa weglowego i grafitowanego.Znaczenie decydujace w technologii wypalania ma odpowiednio dobrany w czasie przyrost tempe¬ ratury w poszczególnych komorach wlaczonych w system wypalania.Wyroby elektrodowe poddawane procesowi ter¬ micznej obróbki w temperaturze 1200—1300°C, mie¬ rzonej w komorach spalan podlegaja przemianom fizyko-chemicznym jak: topnienie i termiczny roz¬ klad lepiszcza, rozszerzanie, spiekanie i skurcz.Prawidlowy przebieg tych przemian uwarunko¬ wany jest zaprogramowanym narastaniem tempe¬ ratury w czasie tj. krzywa wypalania. Realizacja zalozonej krzywej wypalania polegajaca na dopro¬ wadzeniu paliwa technologicznego o regulowanej ilosci do okreslonych komór wlaczanych w odpo¬ wiednich odstepach czasu w systemie wypalania nazywamy rytmem pracy pieca. Ilosc komór ogrze¬ wanych bezposrednio waha sie od 2—3. Komory pozostale ogrzewane sa goracymi spalinami.Taki znany rezim wypalania wytyczal trzy stre¬ fy wypalania, tj.. strefe grzania spalinami w czasie 250i—300 godzin, do temperatury 600—8O0°C, strefe grzania bezposredniego o duzych przyrostach tem¬ peratur w czasie ok. 100 godzin, do temperatury 1200—1300°C, oraz strefe regulowanego schladza¬ nia do temperatury otoczenia.Dotychczas stosowana i obowiazujaca krzywa wypalu wyrobów elektrodowych nie uwzgledniala 5 zachodzacych zjawisk fizykochemicznych w wypa¬ lonym tworzywie, gdyz opierala sie wylacznie na zebranych doswiadczeniach produkcyjnych.Istniejacy uklad temperatur pomimo duzego zu¬ zycia paliwa technologicznego nie zapewnial pra- io widlowego przebiegu przemian wewnatrz struktu¬ ralnych, co prowadzilo wobec braku ich wspólza¬ leznosci do powstawania nadmiernej ilosci odpa¬ dów produkcyjnych.W strefie grzania spalinami male przyrosty tem- 15 peratur prowadzily do niekorzystnego wplywu tle¬ nu, na lepiszcze pajkowe.W strefie grzania bezposredniego szybkie przy¬ rosty temperatur prowadzily natomiast do nad¬ miernego wydzielania sie weglowodorów z lepi- 20 szcza, co pociagalo za soba oslabianie mostków la¬ czacych poszczególne czastki wypelniacza dajac w efekcie duza ilosc wybraków i obnizenie para¬ metrów jakosciowych finalnego produktu. W stre¬ fie wolnego chlodzenia na skutek systematycznego 25 zmniejszania doplywu paliwa technologicznego stwierdzano jedynie jego nadmierne zuzycie.Celem wynalazku jest ustalenie zaleznosci mie¬ dzy wzrostem temperatur w komorach i tworzy¬ wie wypalanym a czasem wypalania. Przeprowa- 30 dzone badania laboratoryjne i próby ruchowe po- 67 08967 089 zwolily na ustalenie zaleznosci pomiedzy przemia¬ nami wewnatrz strukturalnymi tworzywa wypalo¬ nego a wzrostem temperatury, co z kolei dalo pod¬ stawe do ustalenia 4-ch w miejsce dotychczaso¬ wych 3-ch stref wypalania, a mianowicie: Strefy wstepnego podgrzewania do temperatury 300°C w czasie 70—#0 godzin. Wzrost temperatury w tej strefie jest duzy i uwarunkowany konstruk¬ cja pieca oraz wielkoscia ciagów.Strefy (powolnego podgrzewania w temperaturze 30'0--7000C, w czasie ok. 180 godzin.Strefy koncowego wypalania, w której tempera¬ ture 1200—1300aC osiaga sie w czasie ok. 100 godz.W tej temperaturze przetrzymuje sie wyroby przez okreslony czas 25—35 godzin.Strefy studzenia swobodnego do temperatury otoczenia rozpoczynajacej sie w momencie zamknie¬ cia doplywu paliwa technologicznego w czasie ok. 100 godzin.W strefie wstepnego podgrzewania o wzglednie szybkich godzinowych przyrostach temperatur na¬ stepuje intensywne przenikanie ciepla do wewnatrz tworzywa w wyniku czego nastepuje uplastycznie¬ nie wypalanej masy z jednoczesnym ograniczeniem ujemnego wplywu utleniania lepiszcza pakowego.Strefa powolnego podgrzewania pozwala na spo¬ kojne oddestylowanie lotnych weglowodorów lepi¬ szcza pakowego z zewnatrz tworzywa wypalanego na zewnatrz. Lagodny przebieg oddestylowania we¬ glowodorów nie prowadzi do tworzenia sie napiec wewnatrz strukturalnych ujawniajacych sie w po¬ staci pekniec termicznych.W strefie koncowego wypalania polaczonej z wy¬ trzymaniem w maksymalnej temperaturze przez 25—35 godzin nastepuje zakonczenie procesu od- gazowania lepiszcza, spieczenie wyrobu i nadzwy¬ czaj wazne zjawisko tzw. shomogenizowanie two¬ rzywa pod wzgledem parametrów jakosciowych.Ten ostatni proces przebiega glównie w okresie tzw. wytrzymania w maksymalnej temperaturze.Strefa swobodnego samoczynnego studzenia nie zmienia wlasnosci tworzywa, ale obniza wydatnie zuzycie paliwa technologicznego.Calkowity cykl wypalania zamyka,sie w czasie 300—400 godzin w zaleznosci od rodzaju wypala¬ nego wyrobu a szybkosc wzrostu temperatury w strefie powolnego ogrzewania wsadu powinna byc scisle utrzymywana w granicach 1,2—4,0°C na 1 godzine. j Okreslone przyrosty temperatury w poszczegól¬ nych strefach wypalania zapewniaja prawidlowy przebieg przemian fizyko-chemicznych w tworzy¬ wie wypalanym. Daje to w efekcie wyrazne obni¬ zenie zuzycia paliwa technologicznego (gazu ziem¬ nego) o ok. 30—40%, 2—3 krotne obnizenie ilosci wybraków na skutek wyeliminowania wystepuja¬ cego poprzednio zjawiska pekniec termicznych oraz wzrost zdolnosci produkcyjnej pieców srednio o 12^17%.Sposób wypalania wyrobów elektrodowych w 20-to komorowym piecu ceramicznym przewiduje wlaczenie w system wypalania równoczesnie 10—12 komór z regulowana iloscia paliwa technologicz¬ nego w 5.—6 komorach.Przyrosty temperatury w poszczególnych strefach wypalania szczególowo, na przykladzie obrazuje wykres przedstawiony na rysunku, na którym na osi poziomej wyznaczony zostal czas wypalu, na osi pionowej temperatura wypalu.Strefie wstepnego podgrzewania odpowiada czas wypalu hi-70—80 godzin oraz wzrost temperatury ti do 300°C, co odpowiada wzrostowi temperatury ok. 4°C na godzine.Strefie powolnego podgrzewania odpowiada czas wypalu li2= ok. 180 godzin oraz wzrost tempera¬ tury t2 = 300—700°C, co odpowiada wzrostowi tem¬ peratury 1,2—4°C na godzine.Strefie koncowego wypalania odpowiada czas wy¬ palu 113= ok, 100 godzin przy wzroscie tempera¬ tury t3 = 700'—1300°C, co odpowiada wzrostowi tem¬ peratury minimum 5°C na godzine.Czas przetrzymywania wyrobów w maksymalnej temperaturze w ilosci 25—35 godz. zostal oznaczo¬ ny symbolem hg.Strefe studzenia okresla czas lu= ok. 100 go¬ dzin.Dla uzyskania przedstawionych temperatur w lacznym czasie wypalania hc wynoszacym 300—400 godzin zuzycie gazu ziemnego o v kalorycznosci 8200 kcal/Nm3 wynosi 130—180 Nm3/h w porówna¬ niu do 270 Nmtyh przed wprowadzeniem wynalaz¬ ku. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wypalania wyrobów elektrodowych, w komorowych piecach kregowych, znamienny tym, ze calkowity cykl wypalania prowadzi sie wedlug czterech charakterystycznych stref wypalania, a mianowicie: strefy wstepnego podgrzewania wsadu do temperatury 3O0°C, strefy powolnego podgrze¬ wania do temperatury 700°C, strefy koncowego wypalania do ok. 700—1300°C oraz strefy swobod¬ nego studzenia.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie powolnego podgrzewania wsadu wzrost temperatury utrzymuje sie w granicach 1,2—4°C na godzine.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze wzrost temperatury w strefie powolnego pod¬ grzewania oraz koncowego wypalania osiaga sie przez doprowadzenie paliwa technologicznego o re¬ gulowanej ilosci równoczesnie do 5-ciu — 6-ciu komór pieca. 10 15 20 25 30 35 40 45 50KI. 21h,20/05 67 089 MKP H05b 7/06 ojnjB^sdujgf PL PL