RU2264981C1 - Electrode mass for self-roasting electrodes - Google Patents

Electrode mass for self-roasting electrodes Download PDF

Info

Publication number
RU2264981C1
RU2264981C1 RU2004105975/15A RU2004105975A RU2264981C1 RU 2264981 C1 RU2264981 C1 RU 2264981C1 RU 2004105975/15 A RU2004105975/15 A RU 2004105975/15A RU 2004105975 A RU2004105975 A RU 2004105975A RU 2264981 C1 RU2264981 C1 RU 2264981C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mass
electrodes
polymers
benzene
self
Prior art date
Application number
RU2004105975/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004105975A (en
Inventor
Ольга Юрьевна Уразлина (UA)
Ольга Юрьевна Уразлина
Ангелина Константиновна Егорова (UA)
Ангелина Константиновна Егорова
Феликс Константинович Клименко (UA)
Феликс Константинович Клименко
Евгений Иванович Малый (UA)
Евгений Иванович Малый
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Украинский Графит"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Украинский Графит" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Украинский Графит"
Priority to RU2004105975/15A priority Critical patent/RU2264981C1/en
Publication of RU2004105975A publication Critical patent/RU2004105975A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2264981C1 publication Critical patent/RU2264981C1/en

Links

Landscapes

  • Coke Industry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: electrical production of ferro-alloys and steel; manufacture of self-roasting electrodes.
SUBSTANCE: proposed electrode mass contains thermo-anthracite, coal-tar pitch and modifying agent in form of polymers of benzene separation at the following ratio of components, mass-%: thermo-anthracite, 70-79; coal-tar pitch, 20-28; polymers of benzene separation (wastes of by-product coke industry), 1-2. Ratio of fractions of thermo-anthracite in electrode mass, mass/%: -16+6 mm, 11-21; -6+0.063 mm, 28-38; the remainder being lesser than +0.063 mm. Benzene separation polymers have the following ratio of components, mass-%: agents not soluble in toluene, 2.0-4.0; water, 0.05-0.10; ash, 0.10-0.15; the remainder being aromatic hydrocarbons. Mechanical strength of electrodes is equal to 19.7-22.3 Mpa and porosity of electrodes is equal to 19.8-20.6%.
EFFECT: enhanced efficiency.
3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к электротермическим процессам, а именно к электроферросплавному и сталеплавильному производству, и предназначено для использования при изготовлении непрерывных самообжигающихся электродов.The invention relates to electrothermal processes, namely to electroferroalloy and steelmaking, and is intended for use in the manufacture of continuous self-firing electrodes.

Известна электродная масса для самообжигающихся электродов рудовосстановительных электропечей (Струнский Б.М. Руднотермические плавильные печи. М., "Металлургия", 1972, с.165), содержащая термоантрацит 30-60%, кокс 20-55%, каменноугольный пек 20-28%.Known electrode mass for self-firing electrodes of ore-reducing electric furnaces (B. Strunsky. Ore-melting furnaces. M., Metallurgy, 1972, p. 165), containing thermal anthracite 30-60%, coke 20-55%, coal tar pitch 20-28 %

Однако самообжигающиеся электроды, изготовленные из известной массы, имеют недостаточно высокие физико-механические характеристики по удельному электросопротивлению и прочности на сжатие.However, self-firing electrodes made of known mass have insufficiently high physical and mechanical characteristics in terms of electrical resistivity and compressive strength.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является углеродная масса для получения самообжигающихся электродов, содержащая следующие компоненты, мас.%: полукокс 20-45, каменноугольный пек 20-28 и термоантрацит - остальное (Авторское свидетельство СССР №704896, МПК С 01 В 31/02, опубл. 25.12.79).The closest in technical essence and the achieved result is the carbon mass for the production of self-burning electrodes, containing the following components, wt.%: Semi-coke 20-45, coal tar pitch 20-28 and thermoanthracite - the rest (USSR Author's Certificate No. 704896, IPC С 01 В 31 / 02, publ. 25.12.79).

Однако известная масса, из-за содержания в ее составе полукокса, имеет высокую пористость, что отрицательно влияет на стойкость рабочего конца самообжигающегося электрода и снижает его механическую прочность.However, the known mass, due to the content of semicoke in its composition, has high porosity, which negatively affects the resistance of the working end of the self-calcining electrode and reduces its mechanical strength.

В основу изобретения поставлена задача повышения механической прочности и снижения пористости электродов за счет введения в состав электродной массы, в качестве модифицирующей добавки, полимеров бензольного отделения, являющихся отходами коксохимического производства.The basis of the invention is the task of increasing the mechanical strength and reducing the porosity of the electrodes by introducing into the composition of the electrode mass, as a modifying additive, polymers of the benzene compartment, which are wastes of coke production.

Поставленная задача решается тем, что электродная масса для самообжигающихся электродов, включающая термоантрацит и каменноугольный пек, согласно изобретению, дополнительно содержит, в качестве модифицирующей добавки, полимеры бензольного отделения, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the electrode mass for self-burning electrodes, including thermoanthracite and coal tar pitch, according to the invention, additionally contains, as a modifying additive, polymers of the benzene compartment, in the following ratio of components, wt.%:

термоантрацитthermoanthracite 70-7970-79 каменноугольный пекcoal tar pitch 20-2820-28 полимеры бензольного отделенияbenzene polymers 1-21-2

При этом соотношение фракций термоантрацита в электродной массе составляет, мас.%:The ratio of fractions of thermoanthracite in the electrode mass is, wt.%:

-16+6 мм-16 + 6 mm - 11-21- 11-21 -6+0,063 мм-6 + 0.063 mm - 28-38- 28-38 меньше +0,063 ммless than +0.063 mm - остальное- the rest

Кроме того, полимеры бензольного отделения имеют следующий состав, мас.%:In addition, the polymers of the benzene compartment have the following composition, wt.%:

вещества, не растворимые в толуолеtoluene insoluble substances 2,0-4,02.0-4.0 водаwater 0,05-0,100.05-0.10 золаash 0,10-0,150.10-0.15 ароматические углеводородыaromatic hydrocarbons остальноеrest

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков заявляемого изобретения и техническим результатом, которого можно достичь, состоит в том, что ввод в состав электродной массы для самообжигающихся электродов полимеров бензольного отделения изменяет характер карбонизации пека за счет физико-химических свойств и, в первую очередь, за счет содержания высокомолекулярных ароматических углеводородов. В свою очередь ароматические углеводороды положительно влияют на формирование структур, которые способствуют лучшему коксообразованию пека. Молекулы связующего под термическим воздействием способны расчленяться по слабым звеньям на крупные структурные звенья - радикалы, которые в дальнейшем, в результате карбонизации, переходят в продукты разнообразных форм. Углубление процесса карбонизации приводит к накоплению высокомолекулярных соединений, благодаря которым происходит лучшее смачивание наполнителя и образование более тонкой адсорбционной пленки. Указанное обстоятельство, а также адсорбция связующего на поверхности наполнителя, обеспечивают лучшее спекание разрозненных компонентов шихты в одну монолитную систему. Кроме того, зола полимеров бензольного отделения содержит окислы типа R2О3, то есть окислы железа, алюминия и титана, которые в свою очередь вызывают развитие процесса поликонденсации, повышают выход коксового остатка и резко снижают энергию активации системы. Содержание полимеров бензольного отделения менее 1 мас.% не оказывает существенного влияния на физико-механические характеристики электродной массы. Повышение содержания полимеров бензольного отделения сверх 2 мас.% вызывает увеличение выхода летучих веществ.A causal relationship between the totality of the features of the claimed invention and the technical result that can be achieved is that introducing into the composition of the electrode mass for self-firing electrodes of polymers of the benzene compartment changes the nature of pitch carbonization due to physicochemical properties and, first of all, for due to the content of high molecular weight aromatic hydrocarbons. Aromatic hydrocarbons, in turn, have a positive effect on the formation of structures that contribute to better pitch coke formation. The binder molecules under thermal influence are able to decompose into weak structural units into large structural units - radicals, which subsequently, as a result of carbonation, pass into products of various forms. Deepening the carbonization process leads to the accumulation of high molecular weight compounds, due to which there is a better wetting of the filler and the formation of a thinner adsorption film. This circumstance, as well as the adsorption of a binder on the surface of the filler, provide the best sintering of disparate components of the mixture into one monolithic system. In addition, the ash of the polymers of the benzene compartment contains oxides of the type R 2 O 3 , that is, oxides of iron, aluminum and titanium, which in turn cause the development of the polycondensation process, increase the yield of coke residue and sharply reduce the activation energy of the system. The polymer content of the benzene compartment less than 1 wt.% Does not significantly affect the physico-mechanical characteristics of the electrode mass. An increase in the polymer content of the benzene compartment in excess of 2 wt.% Causes an increase in the yield of volatile substances.

Одним из факторов, обеспечивающих термическую и эксплуатационную стойкость рабочего конца самообжигающегося электрода, является оптимальное содержание в составе предлагаемой электродной массы твердого углеродистого наполнителя - термоантрацита и связующего - каменноугольного пека. Увеличение термоантрацита фракции -16+6 мм более 21 мас.% влечет за собой снижение механической прочности рабочего конца электрода, а уменьшение его доли ниже 11 мас.% ведет к уменьшению электропроводящего каркаса. При содержании термоантрацита фракции -6+0,063 мм более 38 мас.% уменьшается цементация зернового каркаса и смачиваемость более крупных фракций, а содержание менее 28 мас.% приводит к снижению механической прочности электрода.One of the factors ensuring the thermal and operational stability of the working end of the self-firing electrode is the optimal content of the solid carbon filler — thermoanthracite and binder — coal tar in the composition of the proposed electrode mass. An increase in the thermal anthracite fraction of -16 + 6 mm more than 21 wt.% Entails a decrease in the mechanical strength of the working end of the electrode, and a decrease in its fraction below 11 wt.% Leads to a decrease in the electrically conductive frame. When the content of thermoanthracite fraction -6 + 0,063 mm more than 38 wt.% Decreases cementation of the grain frame and the wettability of larger fractions, and the content of less than 28 wt.% Leads to a decrease in the mechanical strength of the electrode.

Увеличение каменноугольного пека более 28 мас.% требует значительных затрат электрической энергии на коксование электрода, а уменьшение менее 20 мас.% не обеспечивает прочной связи компонентов между собой.An increase in coal tar pitch more than 28 wt.% Requires a significant expenditure of electrical energy for coking the electrode, and a decrease of less than 20 wt.% Does not provide a strong connection between the components.

Несоответствие состава полимеров бензольного отделения заявляемому приводит к существенным изменениям их свойств, что, в свою очередь, ухудшает физико-механические характеристики электродной массы.The mismatch of the composition of the polymers of the benzene compartment to the claimed leads to significant changes in their properties, which, in turn, affects the physical and mechanical characteristics of the electrode mass.

Электродную массу готовят следующим образом. Термоантрацит прокаливают при 1200-1300°С, после чего подвергают дроблению с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные материалы дозируют по гранулометрическому составу в соответствии с заданной рецептурой массы, затем загружают в смеситель, в который одновременно подают соответствующее количество исходного каменноугольного пека, и осуществляют тщательное их перемешивание. Полимеры бензольного отделения подвергают нагреву до температуры 40-60°С, а затем подают в смеситель. После перемешивания в смесителе электродную массу выгружают, формуют в брикеты и в виде брикетов доставляют на склад готовой продукции.The electrode mass is prepared as follows. Thermoanthracite is calcined at 1200-1300 ° C, and then subjected to crushing, followed by sieving on drum sieves or screens. The prepared materials are dosed according to the particle size distribution in accordance with a given mass recipe, then loaded into a mixer, into which at the same time an appropriate amount of initial coal tar pitch is fed, and they are thoroughly mixed. The polymers of the benzene compartment are heated to a temperature of 40-60 ° C, and then served in the mixer. After mixing in the mixer, the electrode mass is unloaded, molded into briquettes and delivered to the finished goods warehouse in the form of briquettes.

Для приготовления электродной массы использовали:To prepare the electrode mass used:

- термоантрацит с содержанием золы не более 5,0%, влаги - не более 1,5% и с удельным электросопротивлением не более 1000 Ом·мм2/м;- thermoanthracite with an ash content of not more than 5.0%, moisture - not more than 1.5% and with a specific electrical resistance of not more than 1000 Ohm · mm 2 / m;

- каменноугольный пек, имеющий следующие показатели:- coal tar pitch, having the following indicators:

температура размягчения, °Сsoftening temperature, ° C 67-7367-73 зольность, %ash content,% не более 0,3no more than 0.3 содержание воды в пеке, %water content in pitch,% не более 0,5no more than 0.5 выход летучих веществ, %yield of volatiles,% 58-6358-63

Содержание компонентов в составах электродных масс приведено в таблице 1.The content of the components in the compositions of the electrode masses are given in table 1.

Таблица 1Table 1 КомпонентыComponents Состав электродной массы, мас.%The composition of the electrode mass, wt.% ПрототипPrototype 11 22 33 44 55 66 ТермоантрацитThermoanthracite (фракции, мм):(fractions, mm): - по прототипу*- according to the prototype * 27-6027-60 - предлагаемый- proposed 70-7970-79 - -16+6- -16 + 6 21,521.5 2121 20twenty 11eleven 2121 1010 - -6+0,063- -6 + 0,063 2626 2828 2424 2828 2828 3737 - менее +0,063- less than +0.063 3333 30thirty 30thirty 3131 2121 3535 ПолукоксSemi-coke 20-4520-45 -- -- -- -- -- -- Каменноугольный пекCoal tar pitch 20-2820-28 1919 20twenty 2424 2828 2828 15fifteen ПолимерыPolymers 0,50.5 1,01,0 2,02.0 2,02.0 2,02.0 3,03.0 бензольного отделенияbenzene compartment *По прототипу термоантрацит содержит:* According to the prototype thermoanthracite contains: фракции, ммfractions, mm содержание, мас.%content, wt.% 20twenty 1010 10-2010-20 30-3530-35 4-104-10 25-3025-30 1-41-4 30-4030-40

Результаты испытаний образцов электродных масс приведены в таблице 2.The test results of samples of electrode masses are shown in table 2.

Таблица 2table 2 ПоказателиIndicators Состав электродной массыThe composition of the electrode mass ПрототипPrototype 11 22 33 44 55 66 Механическая прочность, МПаMechanical strength, MPa 17,7-19,317.7-19.3 19,619.6 20,820.8 22,322.3 22,022.0 20,020,0 19,719.7 Пористость, %Porosity,% 20,9-24,120.9-24.1 20,920.9 19,819.8 19,519.5 20,520.5 20,320.3 20,620.6 Удельное электросопротивление, Ом·мм2Electrical resistivity, Ohm · mm 2 / m 92,3-93,492.3-93.4 90,390.3 86,086.0 82,682.6 84,584.5 84,884.8 86,286.2

В результате испытаний установлено, что образцы массы, изготовленной из предлагаемого состава (варианты 2-5), обладают более высокой механической прочностью и меньшей пористостью, а также более низким удельным электросопротивлением по сравнению с массой, изготовленной из известного состава. Следовательно, и самообжигающиеся электроды, изготовленные из предложенной массы, будут иметь более высокую механическую прочность и меньшую пористость, а также более низкое удельное электросопротивление по сравнению с электродами, изготовленными из известной массы.As a result of the tests, it was found that the samples of the mass made from the proposed composition (options 2-5) have higher mechanical strength and lower porosity, as well as lower electrical resistivity as compared to the mass made from the known composition. Therefore, self-baking electrodes made of the proposed mass will have higher mechanical strength and lower porosity, as well as lower electrical resistivity compared to electrodes made of known mass.

Наряду с улучшением эксплуатационных показателей самообжигающихся электродов, использование изобретения позволит расширить сырьевую базу за счет введения в состав массы мелких фракций термоантрацита и использования в ее составе, в качестве модификатора, полимеров бензольного отделения, которые являются отходами коксохимического производства.Along with improving the performance of self-baking electrodes, the use of the invention will expand the raw material base by introducing small fractions of thermoanthracite into the mass and using, as a modifier, polymers of the benzene compartment, which are waste products of coke production.

Заявляемое изобретение базируется на экспериментальных данных, полученных в лабораторных условиях предприятия ОАО "Укрграфит".The claimed invention is based on experimental data obtained in laboratory conditions of the enterprise OJSC "Ukrgrafit".

Claims (3)

1. Электродная масса для самообжигающихся электродов, включающая термоантрацит и каменноугольный пек, отличающаяся тем, что дополнительно содержит в качестве модифицирующей добавки полимеры бензольного отделения при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. The electrode mass for self-firing electrodes, including thermoanthracite and coal tar pitch, characterized in that it further contains polymers of benzene compartment as a modifying additive in the following ratio of components, wt.%: ТермоантрацитThermoanthracite 70-7970-79 Каменноугольный пекCoal tar pitch 20-2820-28 Полимеры бензольного отделенияPolymers of the benzene compartment 1-21-2
2. Электродная масса по п.1, отличающаяся тем, что соотношение фракций термоантрацита в ней составляет, мас.%:2. The electrode mass according to claim 1, characterized in that the ratio of fractions of thermoanthracite in it is, wt.%: -16+6 мм-16 + 6 mm 11-2111-21 -6+0,063 мм-6 + 0.063 mm 28-3828-38 Меньше +0,063 ммLess than +0.063 mm ОстальноеRest
3. Электродная масса по п.1, отличающаяся тем, что полимеры бензольного отделения имеют следующий состав, мас.%:3. The electrode mass according to claim 1, characterized in that the polymers of the benzene compartment have the following composition, wt.%: Вещества, нерастворимые в толуолеToluene Insoluble Substances 2,0-4,02.0-4.0 ВодаWater 0,05-0,100.05-0.10 ЗолаAsh 0,10-0,150.10-0.15 Ароматические углеводородыAromatic hydrocarbons ОстальноеRest
RU2004105975/15A 2004-02-26 2004-02-26 Electrode mass for self-roasting electrodes RU2264981C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105975/15A RU2264981C1 (en) 2004-02-26 2004-02-26 Electrode mass for self-roasting electrodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105975/15A RU2264981C1 (en) 2004-02-26 2004-02-26 Electrode mass for self-roasting electrodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004105975A RU2004105975A (en) 2005-08-10
RU2264981C1 true RU2264981C1 (en) 2005-11-27

Family

ID=35844709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004105975/15A RU2264981C1 (en) 2004-02-26 2004-02-26 Electrode mass for self-roasting electrodes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2264981C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004105975A (en) 2005-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2099443C1 (en) Method of production of continuous self-baking electrode and compound for its realization
RU2005108580A (en) METHOD FOR MAKING GRAPHITE PRODUCTS
JP6339105B2 (en) Petroleum needle coke and method for producing the same
US2502183A (en) Production of carbon bodies
US2500208A (en) High coking binder compositions and products thereof
EP4314197A1 (en) Improved pitch product, process for its preparation and use
RU2264981C1 (en) Electrode mass for self-roasting electrodes
US3355377A (en) Activated carbon in the preparation of binder pitch
RU2337895C2 (en) Method of natural clayey suspension manufacturing for electrode material production
US3505090A (en) Process for the production of carbon articles
US3316183A (en) Shaped carbon articles and method of making
RU2490229C2 (en) Method of manufacturing carbon-containing grogs and composition of mass for carbon-containing grogs
JPH09263769A (en) Binder pitch for carbon material and method for assessing the same
JP2689509B2 (en) Method for producing needle coke for carbon molded body
AU2017242646B2 (en) Electrode material
KR101503443B1 (en) Composition for cokes and method of manufacturing the cokes
RU2255043C1 (en) Carbon mass for consumed electrodes
JP2019002011A (en) Method for manufacturing coke
SU1765113A1 (en) Carbon-containing mass for production of formed-carbon products
RU2264982C1 (en) Composition for impregnation of the graphitized carbon products
JP2024514538A (en) Improved pitch products and processes for their preparation and use
RU2045473C1 (en) Method for manufacture of graphitized products
RU2055945C1 (en) Anode mass production method
RU2176657C2 (en) Method of producing high-temperature pitch for production of pitch coke
CN117425718A (en) Improved bitumen products, methods of making and uses thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090227