RU2312062C2 - Шихта для получения кристаллизаторов - Google Patents
Шихта для получения кристаллизаторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312062C2 RU2312062C2 RU2005126121/15A RU2005126121A RU2312062C2 RU 2312062 C2 RU2312062 C2 RU 2312062C2 RU 2005126121/15 A RU2005126121/15 A RU 2005126121/15A RU 2005126121 A RU2005126121 A RU 2005126121A RU 2312062 C2 RU2312062 C2 RU 2312062C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coke
- pitch
- calcined
- charge
- carbon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в металлургической промышленности для изготовления кристаллизаторов, применяемых для непрерывной разливки цветных металлов и сплавов. Шихта содержит 72-78 мас.% углеродного наполнителя - пекового непрокаленного кокса фракции (-500 мкм), и 22-28 мас.% углеродсодержащего связующего - среднетемпературного каменноугольного пека. Кристаллизаторы, полученные из шихты по изобретению, имеют плотность до 1,85 г/см3, прочность при сжатии - до 760 кгс/см2, открытую пористость - не более 8,5%. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области изготовления углеграфитовых материалов, в частности к материалам для изготовления кристаллизаторов, используемых для непрерывной разливки цветных металлов и сплавов.
Известна шихта [1], содержащая в качестве наполнителя смесь искусственных графитов, изготовленных на основе прокаленного и непрокаленного нефтяного коксов, а в качестве связующего - смесь средне- и высокотемпературных каменноугольных пеков.
Однако указанная шихта выполнена на основе нефтяного кокса марки КНПС, который в настоящее время снят с производства из-за высокой себестоимости.
Наиболее близкой по технической сущности является шихта [2, 3] (прототип), содержащая в качестве наполнителя нефтяной кокс фракции (-90 мкм), и в качестве связующего - каменноугольный пек, соотношением компонентов:
кокс нефтяной, фракции (-90 мкм) - 65%
каменноугольный пек - 30%
естественный графит - 5%
Недостатками материала, полученного на этой шихте, являются, нестабильность гранулометрического состава пресс-порошка, низкие прочностные характеристики, значительные объемные усадки, которые возникают при использовании нефтяного кокса. Кроме того, применение естественного графита в качестве пластификатора в указанных количествах приводит к снижению прочностных свойств. Основным недостатком является невозможность замены нефтяного кокса на кокс другой основы в данной рецептуре.
В основу предлагаемого изобретения положена задача снижения пористости материала, улучшение физико-механических характеристик, уменьшение газопроницаемости изделий. Технический результат заключается в использовании более дешевого сырьевого материала, доступного к производству и получение углеродного материала для кристаллизаторов непрерывной разливки цветных металлов и сплавов с более высокими физико-механическими свойствами, малопористого с низкой газопроницаемостью, с высокой работоспособностью, низким износом рабочей поверхности изделий, изготовленных из этого углеродного материала.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве наполнителя шихты для получения углеграфитовых изделий используется непрокаленный пековый кокс, измельченный до средних размеров частиц (-500 мкм) в количестве от 72 до 78 мас.%, а в качестве связующего - среднетемпературный каменноугольный пек в количестве от 22 до 28 мас.%.
Обычно при изготовлении углеграфитовых материалов в качестве наполнителя используются нефтяной кокс как прокаленный, так и непрокаленный. Разница в использовании прокаленного и непрокаленного нефтяного кокса состоит в том, что в непрокаленном коксе содержится летучих веществ от 3 до 7%, и из него получаются более плотные заготовки небольших размеров, из-за значительных объемных усадок. Технологическая обработка данных заготовок состоит из обжига и графитации. При использовании прокаленного нефтяного кокса в его составе отсутствуют летучие вещества, для получения заготовок больших размеров и высокой плотности используют 1-3 пропитки среднетемпературным каменноугольным пеком. Технологическая обработка таких заготовок продолжительна.
Нефтяной и пековый кокс близки по своему составу. Однако нефтяной кокс, получаемый при температуре 650-750°С, имеет повышенное содержание летучих веществ в своем составе. Поэтому он подвергается дополнительной прокалке при температуре 1150-1350°С для удаления влаги, летучих веществ и серы. Пековый кокс получают при более высокой температуре 950-1050°С, соответственно непрокаленный пековый кокс имеет более низкое содержание летучих веществ. Нефтяной и пековый непрокаленные коксы по разному ведут себя при прохождении технологической обработки при изготовлении углеграфитовых материалов. При использовании как непрокаленного, так и прокаленного нефтяного кокса на всех технологических операциях наблюдаются усадочные явления, а непрокаленный пековый кокс проявляет незначительное расширение при графитации заготовок.
При изготовлении материала составляется рабочий гранулометрический состав, который будет зависеть от габаритов изделия, физико-механических свойств конечного продукта. При прессовании зеленых заготовок из кокса определенного гранулометрического состава процентное соотношение кокса и пека в шихте регулируется. При изготовлении заготовок из нефтяного кокса, в зависимости от качества исходного сырья, а также производственных условий, гранулометрический состав может изменяться. При изготовлении заготовок диаметром до 100 мм используют грансостав, содержащий 78% нефтяного кокса, размером 0-1 мм, а при изготовлении заготовок диаметром 450-500 мм используют кокс с грансоставом размером 0-6 мм, в количестве 72% [6]. Мелкозернистый графит марки МГ изготавливают в виде заготовок диаметром 100-300 м, длиной до 300 мм, с использованием грансостава, содержащий нефтяной кокс размером 90 мкм.
Таким образом, для изготовления заготовок более мелкого ассортимента чаще всего используют шихту с гранулометрическим составом 90 мкм, а для изготовления заготовок большего размера размер зерна кокса колеблется от -1000 мкм до -6000 мкм.
В предлагаемом изобретении преследуется цель получения крупногабаритных заготовок, из которых в дальнейшем будут изготавливаться кристаллизаторы для непрерывной разливки цветных металлов и сплавов. Гранулометрический состав -500 мкм пекового кокса был выбран как оптимальный для заготовок размером 500×350×100 мм.
Если в подобранный грансостав дать меньше связующего, то в заготовке при прессовании могут образоваться трещины. Если больше связующего, то масса будет жирной и процесс прессования будет походить тяжело, сама заготовка может деформироваться. Нами был взят интервал от 20 до 30% связующего. При 20 мас.% связующего в заготовках наблюдалось образование прессовых трещин и лишь с 22 мас.%, плотность заготовок начинает расти, что дает в конечном продукте необходимые результаты по росту физико-механических характеристик. Рост плотности заготовок прекращается при большем чем 28 мас.% количестве пека. Следующий процент связующего будет лишним и в конечном продукте приведет к ухудшению физико-механических характеристик. Таким образом, годность заготовки будет зависеть от правильности подбора гранулометрического фракционного состава, количества связующего и др. факторов.
Предлагаемая шихта, состоящая из непрокаленного пекового кокса фракции (-500 мкм) в количестве 72-78 мас.% и среднетемпературного каменноугольного пека в количестве 22-28 мас.% может быть использована для изготовления материала под кристаллизаторы, который получают следующим образом.
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется примерами 1-6. Во всех примерах осуществляется использование стандартного оборудования для получения графитовых материалов [4]. Для определения физико-механических свойств полученных графитов использовали стандартные методики и оборудование [5].
Методом дробления исходного пекового кокса, подготавливают наполнитель определенного гранулометрического состава, с размером зерна -500 мкм, который смешивают со среднетемпературным каменноугольным пеком с температурой размягчения 70-75°С. Из полученной таким образом горячей массы прессуются заготовки, размером 500×350×100 мм, которые идут на короткий обжиг при температуре 1200°С и графитацию при температуре 2500°С.
При использовании нефтяного кокса (прототип) технологическая обработка состоит в следующем: подготовленный методом дробления нефтяной кокс смешивают со среднетемпературным каменноугольным пеком при температуре 130-140°С; полученную горячую массу охлаждают и дробят на шаровой мельнице [4]. Из полученной холодной пресс-массы прессуются заготовки, которые проходят аналогичную технологическую обработку.
В таблице 1 приведены составы известной и предлагаемой шихты и физико-механические свойства полученного материала на основе непрокаленного пекового кокса и нефтяного по прототипу.
Таблица 1 | ||||||||||||
№ | Состав шихты | Характеристики материала | ||||||||||
п/п | нефтян. кокс КНПС фр -90 мк% | естеств. графит % | пековый кокс фр -500 мк% | среднетемпер. пек | плотность г/см3 | удельн. электросопротив. мкОм*м | прочность при сжатии кгс/см2 | модуль упругости Е*105 кгс/см2 | пористость открытая % | |||
1 | 70 | 30 | повышенная поверхностная пористость | |||||||||
2 | 72 | 28 | 1,69 | 17,8 | 380 | - | - | |||||
3 | 74 | 26 | 1,78 | 16,2 | 510 | - | - | |||||
4 | 76 | 24 | 1,85 | 10,0 | 750 | 9,4 | 8,5 | |||||
5 | 78 | 22 | 1,79 | 18,7 | 580 | - | - | |||||
6 | 80 | 20 | трещины в заготовках | |||||||||
7 | 65 (прототип) | 5 | 30 | 1,50 | 18 | 200 | 28-31 |
Из анализа данных, приведенных в таблице 1, следует, что использование предлагаемой шихты на основе непрокаленного пекового кокса позволит получить материал - для кристаллизаторов, который имеет более высокие физико-механические характеристики по сравнению с прототипом.
Применение предлагаемой шихты на основе непрокаленного пекового кокса позволят:
увеличить плотность с 1,51 до 1,85 г/см3
увеличить прочность
при сжатии с 200 до 760 кгс/см2
уменьшить открытую
пористость с 28 до 8,5%
Источники информации
1. Патент RU 2009998 С1, С01В 31/04, заявл. 21.05.91, опубл. 30.03.94, "НИИГрафит".
2. ТУ 48-20-86-81 зарегистр. ГР № 2254884 от 04.02.82 "Изделие фасонное различных марок".
3. ТП 4862-018-89 "Производство заготовок конструкционного графита марок МГ и МГ-I" "НИИГрафит".
4. Чахлых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий. - М.: Металлургия, 1972, - 432 с.
5. ГОСТ 23775-79. Изделия углеродные. Методы определения предела прочности на сжатие, изгиб, разрыв (диаметральное сжатие).
6. Чахлых Е.Ф. Технология углеграфитовых материалов. - М., 1963, - 277 с.
Claims (1)
- Шихта для получения кристаллизаторов, содержащая углеродный наполнитель и углеродсодержащее связующее, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используют непрокаленный пековый кокс фракции (-500 мкм) при следующем соотношении компонентов: мас.%
непрокаленный пековый кокс фракции (-500 мкм) 72-78 среднетемпературный каменноугольный пек 22-28
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005126121/15A RU2312062C2 (ru) | 2005-08-18 | 2005-08-18 | Шихта для получения кристаллизаторов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005126121/15A RU2312062C2 (ru) | 2005-08-18 | 2005-08-18 | Шихта для получения кристаллизаторов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005126121A RU2005126121A (ru) | 2007-02-27 |
RU2312062C2 true RU2312062C2 (ru) | 2007-12-10 |
Family
ID=37990284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005126121/15A RU2312062C2 (ru) | 2005-08-18 | 2005-08-18 | Шихта для получения кристаллизаторов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312062C2 (ru) |
-
2005
- 2005-08-18 RU RU2005126121/15A patent/RU2312062C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005126121A (ru) | 2007-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8657948B2 (en) | Modified bentonites for advanced foundry applications | |
US10308513B2 (en) | Method for producing graphite bodies | |
JP4879706B2 (ja) | 高炉用コークスの製造方法 | |
Mollah et al. | An attempt to produce blast furnace coke from Victorian brown coal | |
AU2010281356A1 (en) | A process for producing a carbonaceous product from biomass | |
US3070449A (en) | Refractory practices | |
US4015977A (en) | Petroleum coke composition | |
RU2312062C2 (ru) | Шихта для получения кристаллизаторов | |
US4419186A (en) | Process for making strong metallurgical coke | |
CN1250797A (zh) | 一种用不粘煤生产的型焦及其制法 | |
US3853793A (en) | Production of carbon electrodes | |
Liu et al. | Effect of coke properties and its blending recipe on performances of carbon anode for aluminium electrolysis | |
WO2010029895A1 (ja) | 黒鉛電極用ニードルコークスの製造方法及びこれに用いる原料油組成物 | |
RU2174528C1 (ru) | Способ получения кокса | |
RU2462521C2 (ru) | Шихта для получения брикетов для доменного и ваграночного производства чугуна | |
JPH02279563A (ja) | 黒鉛化炭素成形体の製造方法 | |
CN1208429C (zh) | 低粘结指数碳材料填充料及以该填充料为主要原料的型焦及其生产方法 | |
DE3304119A1 (de) | Basische feuerfeste massen und formkoerper | |
US3280042A (en) | Method for producing graphite electrodes | |
JPS5978914A (ja) | 特殊炭素材の製造方法 | |
JP4107038B2 (ja) | 仮焼コークスの製造方法 | |
US3197395A (en) | Carbon electrodes | |
SU973509A1 (ru) | Способ получени антифрикационных изделий | |
US3940279A (en) | Size-graded ternary batch for bonded basic refractory shapes | |
JPS6113517B2 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120926 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180819 |