Изобретение относитс к электротермии и может быть использовано в электрометаллургии ферросплавов, цветных металлов и сплавой, производстве желтого фосфора, карбида кальци и др. при изготовлении углеродистых электродных и анодных масс дл самообжигающихс электродов и анодов. Известен способ изготовлени злек тродной массы, состо щей из термоантрацита (по ГОСТ 4794-75 ), прокаленiHoro металлургического кокса (ио ГОС 18686-73) и св зующего, предпочтительно каменноугольного пека. Твер дые углеродистые материалы и св зующее смешиваютс , а готова смесь пре ставл ет углеродистую массу дл непрерывных самообжигающихс электродов 1 . Практика работы сбмообжигашвдихс электродов рудовосстановительных электропечей на электродных массах, приготовленных по известным способам производства, свидетельствует, что электрод после обжига не всегда обладает высокими физико-механическими свойствами, еще сравнительно часто имеют место обрывы и околы рабочего конца, что вызывает остановки и простои электропечей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ изготовлени электродной массы дл самообжиган цихс электродов рудовосстановительных печей, при котором твердые углеродистые материалы дроб т, просеивают, дозируют по гранулометрическому составу, смешивают их со св зующим и формуют С2. Приготовленна таким способом углеродиста электродна масса не всегда обладает высокими физико-механическими сзойствами. Самообжигающийс электрод после обжига имеет недостаточную эксплуатационную стой- кость, еще сравнительно часто имеют место обрывы и сколы рабочего конца электрода по термическим трещинам, что вызывает остановки и простои элек тропечей . Трещины по вл ютс на поверхности и развиваютс к центру электрода в результате термических напр жений в процессе охлаждени и последующего нагрева. Наибольшие термические нагрузки, св занные с тепловыми ударами, возникают в обожженной части электрода при его охлаж;дении в результате отключени печи, извлечении из рабочего пространства или одновременной загрузке большого количества холодной шихты. Поверхностные слои электрода при этом быстро охлаждаютс и сжимаютс , в то врем как внутренние имеют более высокую температуру и преп тствуют сжатию. В результате этого в центре электрода возникают напр жени сжати , а на по . верхности - раст жени . Цель изобретени - повышение термической стойкости и снижение расхода самообжигающихс электродов. ; Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени электродной.массы дл самообжигающихс электродов, перед дроблением твердые углеродные материалы дополнительно прокаливают совместно с кремнеземом при 1бОО-1800°С в течение 0,5-3 ч, причем вес кремнезема составл ет 0,25-0,45 от веса смеси. В процессе прокаливани при 16001800 С твердого углеродного материал совместно с кремнеземом в результате высокотемпературных превращений происходит образование комплексного материала , в котором прографитированны углерод распредел етс равномерно и окружает пленкой каждую частицу карбида кремни , образовавшегос по реакции Si02 + ЗС SiC . При этом сохран етс полностью каркас из частиц прографитированного углерода. Образованный комплексный материал обладает высокой электропроводностью высокой термической стойкостью, что в совокупности с низкой реакционной способностью обеспечивает улучшение качества электродной массы, увеличивает термическую стойкость самообжигающихс электродов и снижает их расход. j Проведенный комплекс исследований показал, что после совместного прокаливани углеродного материала и кремнезема в случае увеличеТ1и доли последнего выше 0,45 не обеспечивает с непосредственна св зь между частицами образовавшегос карбида и гра фита. В результате этого происходит увеличение удельного электросопротив Ленин материала. При уменьшении доли кремнезема менее 0,25 не обеспечиваетс высока термическа стойкость рабочего конца электрода и наблюдаетс повышенный их расход. При температурах ниже 1600С реак ции карбидо- и графитообразовани идут медленно, а выше 1800°Снаблюдаетс термическа диссоциаци образовавшихс в процессе нагрева карбидов , что уменьшает термическую сто кость. При продолжительности прокаливани менее 0,5 ч не обеспечиваетс полное протекание реакций карбидо- и графитообразовани , а свыше 3 ч прокаливание нецелесообразно, поскольку свойства материала не измен ютс , а увеличение продолжительности прокаливани приводит к непроизводительным затратам электроэнергии. Пример. При изготовлении электродной массы дл самообжигающихс электродов осуществл ют следующие операции. Термоантрацит, антрацит, кокс и другие углеродные материалы прокаливают совместно с кремнеземом при 1600-1800°С в течение 0,5-3,0 ч, после чего они подвергаютс дроблению до фракции менее 20 мм с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные материалы дозируют по видам сырь и гранулометрическому составу в соответствии с заданной рецептурой массы, а затем вместе со св зующим подают, в смеситель , где осуществл етс их перемешивание в течение 3-5 мин при температуре 130-ISO С. После смесител расплавленна элейтродна масса ЗсШИваетс в формы с получением брикетов, загружаемых в масообжигающиес электроды . Результаты испытаний свидетельствуют , что использование предлагаемого способа приготовлени электродной массы позвол ет повысить механическую прочность на 40%, коэффициент теплопроводности зв 1,6 раза, в критерий термостойкости более чем в два раза. Анализ результатов испытаний свидетельствует , что расход электрода, работающего на предлагаемой электродной массе,оказалс на 21% ниже, чем у сравниваемого электрода. Использование электродной массы, приготовленной предлагаемым способом, поз.вол ет значительно увеличить термическую стойкость самообжигающихс электродов. Формула . изобретени Способ изготовлени электродной массы дл самообжигающихс электродов рудовосстановительных электропечей , при котором твердые углеродистые материалы дроб т, просеивают, дозируют по гранулометрическому составу , смешивают их со св зующим и формуют, отличающийс тем, что, с целью повышени термической стойкости и снижени расхода самообжигающихс электродов, перед дроблением твердые углеродистые материалы дополнительно прокаливают совместно с кремнеземом при температуре 1600-1800°С, в течение 0,5-3,0 час, причем вес кремнезема составл ет 0,25-0,45 от веса смеси.The invention relates to electrothermal and can be used in electrometallurgy of ferroalloys, non-ferrous metals and alloys, production of yellow phosphorus, calcium carbide, etc. in the manufacture of carbon electrode and anode masses for self-baking electrodes and anodes. A known method of manufacturing an electrode mass consisting of thermoanthracite (according to GOST 4794-75), calcined metallurgical coke (HGP 18686-73) and a binder, preferably a coal tar pitch. The solid carbonaceous materials and the binder are mixed, and the ready mixture represents the carbon mass for continuous self-baking electrodes 1. The practice of working sbmoobigashvdikhs electrodes ore-reducing electric furnaces on electrode masses prepared by known methods of production, shows that the electrode after firing does not always have high physical and mechanical properties, breaks and breaks occur at the working end, which causes stoppages and outages of electric furnaces. The closest to the proposed technical essence is a method for producing an electrode mass for self-calcining electrodes of ore-reducing furnaces, in which solid carbonaceous materials are crushed, sieved, metered by granulometric composition, mixed with the binder, and molded C2. The carbon electrode mass prepared in this way does not always have high physicomechanical properties. The self-burning electrode after firing has insufficient operational stability, and breaks and chipping of the working end of the electrode due to thermal cracks are still relatively frequent, which causes electric stoppages and downtime. Cracks appear on the surface and develop to the center of the electrode as a result of thermal stresses during the cooling process and subsequent heating. The greatest thermal loads associated with thermal shocks occur in the fired part of the electrode when it is cooled, as a result of shutting down the furnace, removing it from the working space, or simultaneously loading a large amount of cold charge. In this case, the surface layers of the electrode are rapidly cooled and compressed, while the inner ones have a higher temperature and prevent compression. As a result of this, in the center of the electrode, compressive stresses arise, while on. surfaces - stretch. The purpose of the invention is to increase thermal stability and reduce the consumption of self-burning electrodes. ; This goal is achieved by the fact that, according to the method of manufacturing an electrode mass for self-baking electrodes, before crushing, solid carbon materials are additionally calcined together with silica at 1 BOO-1800 ° C for 0.5 to 3 hours, and the weight of silica is 0.25- 0.45 by weight of the mixture. In the process of calcination at 16001800C of solid carbon material together with silica, as a result of high-temperature transformations, the formation of a complex material occurs in which the prografted carbon is distributed evenly and surrounds the film with each silicon carbide particle formed by the SiC + SiC SiC reaction. At the same time, the framework of prografted carbon particles is completely preserved. The formed complex material has a high electrical conductivity, high thermal resistance, which, together with low reactivity, provides an improvement in the quality of the electrode paste, increases the thermal stability of self-burning electrodes, and reduces their consumption. j A complex of studies showed that after the joint calcination of the carbon material and silica in the case of an increase in the fraction of the latter above 0.45, it does not provide a direct connection between the particles of the formed carbide and graphite. As a result, there is an increase in the specific electrical resistance of Lenin material. When the silica content decreases below 0.25, the thermal resistance of the working end of the electrode is not ensured and their consumption is increased. At temperatures below 1600 ° C, the reactions of carbide and graphite formation go slowly, and above 1800 ° C, thermal dissociation of carbides formed during heating is observed, which reduces the thermal cost. When the calcination time is less than 0.5 hours, the carbide and graphite formation reactions do not take place completely, and calcination for more than 3 hours is impractical because the properties of the material do not change, and an increase in the calcination time leads to an unproductive expenditure of electricity. Example. In the manufacture of an electrode mass for self-burning electrodes, the following operations are carried out. Thermoanthracite, anthracite, coke, and other carbon materials are calcined together with silica at 1600–1800 ° C for 0.5–3.0 h, after which they are crushed to a fraction less than 20 mm, followed by sieving on drum screens or screens. The prepared materials are metered by the types of raw materials and granulometric composition in accordance with the prescribed mass formulation, and then, together with the binder, are fed to the mixer, where they are mixed for 3-5 minutes at a temperature of 130-ISO C. After the mixer, the molten elevate mass The mold is formed into briquettes that are loaded into the mashing electrodes. The test results show that the use of the proposed method for preparing an electrode mass makes it possible to increase the mechanical strength by 40%, the thermal conductivity coefficient by 1.6 times, in the criterion of heat resistance more than twice. Analysis of the test results indicates that the flow rate of the electrode operating on the proposed electrode mass was 21% lower than that of the compared electrode. The use of an electrode mass prepared by the inventive method allows one to significantly increase the thermal resistance of self-baking electrodes. Formula. The method of manufacturing an electrode mass for self-burning electrodes of electric ore reducing furnaces, in which solid carbonaceous materials are crushed, sieved, metered by granulometric composition, mixed with a binder and molded, characterized in that, in order to increase thermal stability and reduce the consumption of self-burning electrodes, before crushing, solid carbonaceous materials are additionally calcined together with silica at a temperature of 1600–1800 ° C for 0.5–3.0 h, and the weight of silica is 0.25-0.45 ma is the weight of the mixture.
S1001517S1001517
Источники информации,электропечей. М., Металлурги ,Sources of information, electric furnaces. M., Metallurgists,
прин тые во внимание при экспе|ртизе1976, с, 386.taken into account when experimenting 1976, p. 386.
.2. Струнский Б.М. Руднотермичес1 . Гасик М.И. Самообжигаюциес кие плавильные печи. М., Металлурэлектрода рудовосстановительныхги , 1972..2. B.M. Strunsky Rudnotermichesk1. Gasik M.I. Self-firing smelting furnaces. M., Metallurelectrode of ore recovery, 1972.