SU515723A1 - Способ получени графитовых изделий - Google Patents

Description

Изобретение может найти применение во вращающихс  вакуумных электропечах дл  плавки кварцевого стекла.

Известен способ получени  графитовых изделий , включающий прессование заготовок на основе композиции из углеродного наполнител  со св зующим, обжиг с применением углеродной пересыпки вертикально загр жениых в печь заготовок и последующего графитацию с применением углеродной пересынки загруженных горизонтальными р дами в печь заготовок.

Недостатком известного сиособа  вл етс  значительна  неравномерность электрического соиротивлени  по длине получаемых издеЛИЙ , особенно при изготовлении стержневых нагревателей длиной до 3,0 м при диаметре до 0,1 м.

Известеи также способ получени  графитовых изделий, согласно которому заготовки в печь графитации устанавливаютс  вертикальиы .ми р дами.

Однако таким способом иевозможпо производить вертикальную загрузку печи графитации при изготовлении заготовок указаниых выше размеров.

Цель изобретени  - повышение равномерности электросопротивлени  по длине изделий.

Дл  этого при графитации заготовки укладываютс  под углом 20-85° к продольиой

оси печи с равномерным чередованием в р дах верхних и нижних по положению в обжиге концов заготовок.

Така  компоновка керна иечи дл  графитации ириводит к выравниванию темиературного нол  и обесиечивает равномерность свойств получаемых изделий. При раснолол епии заготовок под углом к оси иечи, меньшим 20, компоиовка печи существенно приближаетс  к продольному расположению заготовок, что приводит к преимущественному разогреву их концов и значительиому нерепад} электрнческого сопротивлени  с максимальным значением на середнне длнны нздели . При распололченни заготовок в печн под углодг, превышающим 80-85, компоновка керна нрнближаетс  к поперечно.му расположению заготовок , что обуславливает нри графитации длинномерных изделий преимущественный разогрев их средней частн, при этом сопротивление концов заготовок оказываетс  выше соиротивленн  средней части заготовок.

Существенное значение имеет также и ориентаци  концов заготовок по положению в облсиге. Вертикальна  загрузка длинномерных заготовок прн обжнге приводит, вследствие неравномерного нагрева и перемещени  св зующего по длине заготовки, к значительной неравномерности свойств по длине заготовок . При одностороннем расположеннн концов заготовок в графитировочпой печи происходит нарушение равномерности сопротивлени  керпа печи, что сказываетс  на равномерности с Ъйств получаемых изделий, а следовательно , на их эксплуатационной стойкости . Равномепьюе чередование при загрузке печи верхних и нижних по положению в обжиге концов заготовок исключает градиент сопротивлени  по сечению керна и обеспечивает равномерный нагрев заготовок по всей длине.

Способ осуществл етс  следующим образом . Прокаленный нефт ной пиролиз 1ый кокс с истинным удельным весом 2,04-2,08 г/см /38-43% фракщгй 0,8-0,09 мм, 57-62%, фракции 0,09 мм/в количестве 70-80 вес. % смещивают в обогреваемом смесителе с 20- 30 вес. % среднетемпературного каменноугольного пека прц 100-120°С в течение 1 - 1,5 час. Полученную массу прессуют методом продавливани  в заготовки длиной 2,5-3,0 м, диаметром-20-100 мм при температуре мундщтука 70-85°С.

Отпрессованные заготовки вертикально загружают в кассету обжиговой печи, пересыпают углеродистой пересыпкой (прокаленный кокс фракции 0,5-5,0 мм) и обжигают при 1100-1300°С в течение 280-380 час с выдержкой при конечной температуре 10-15 час.

Обожженные заготовки могут быть подвергнуты пропитке пеком и повториому обжигу. После обжига заготовки загружают в высокотемпературную печь сопротивлени , где осундествл етс  их графитаци .

Компоновку печи производ т следующим образом.

На подину печи насыпают и утрамбовывают слой литейного кокса (фракции О-4 мм), на который насынают дренажный слой нефт ного прокаленного кокса (фракции 5-15 мм) толщиной 100-150 мм. На нижний дренажный слой перпендикул рно к оси печи укладывают основание керна нз обожженных заготовок нр моугольного сечени . На основание керна под углом к горизонтальной оси керна 20-85° укладывают стержневые заготовки, нанример, длиной 2700 мм, диаметром 60 мм с равномерным чередованием верхних и нижних по положению в обжиге концов. Уложенные стержни пересыпают нефт ным прокаленным коксом с размером зерна 5-15 мм. Сверху стержневых заготовок снова укладывают заготовки пр моугольного сечени , которые также засынают верхним дренажным слоем нефт ного прокаленного кокса (фракции 5-15.VM) В качестве электропроводного сло  между керном и токоподводами печи используют графитированную стружку с размером зерна до 1 мм. К загруженной печи подвод т электрическое нанр жение, причем подъем мощности составл ет 300-350 квтч. Печь находитс  под током 28-35 час. После достижени  температуры 2500 -2700°С печь отключают, разгружают н из отграфитированных загото5 вок изготавливают издели , например нагреватели дл  вращающихс  кварценлавильных печей.

Пример 1. Обожженные стержни диаметром 60 мм и длиной 2800 мм загружают в гра0 фитировочную печь под углом 25 к горизонтальной оси с равномерным чередованием верхних и нижних концов заготовок по положению в обжиге. Печь нагревают 32 час до 2600°С со скоростью 80°/час, при конечной 5 температуре выдерживают 1,5 час.

П р и м е р 2. Обожженные стержни по периметру 1 загружают в графитировочную печь нод углом к горизонтальной оси 45°. Печь нагревают 30 час до 2640°С со скоростью 0 88°С/час и выдержкой при конечной температуре 2 час.

П р и м е р 3. Обожженные стержни по примеру 1 загружают в графитировочную печь под углом 80° к горизонтальной оси с равномерным чередованием верхних и нижних концов заготовок но положению в обжиге. Печь нагревают 35 час до 2600°С со скоростью нагрева 75°С/час и выдержкой нри конечной температуре 1,5 чае.

0 После определени  физико-механических характеристик отграфитированных стержней нз них изготавливают нагреватели, которые испытывают во вращающейс  кварцеплавильной нечи. Услови  иснытаний: температура па 45 нагревателе 2000°С, вакуум мм рт. ст., продолжительность плавки 3-4 часа.

Физико-механические характеристики и данные о работоспособности изделий, полученных по нредлагаемому способу, в сравнении с из50 делн ми, полученными известным снособом, приведены в таблице.

Как видно из таблицы, абсолютное значение электросопротивлени  и его колебани  но длине существенно ниже, а качественные характеристики и эксплуатационна  стойкость выше дл  изделий, полученных по предлагаемому способу, причем лучшие результаты получены при угле загрузки, близком к 45°.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  графитовых изделий, например стержневых нагревателей, включающий прессование заготовок на основе композиции из углеродного наполнител  со св зующим , обжиг с применением углеродной пересыпки вертикально загруженных в печь заготовок и последующую графитацию с применением углеродной пересыпки загруженных горизонтальными р дами в печь заготовок , о т л II ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  равномерности электросопротивленн  по длине издели , при графитации заготовки укладывают под углом 20-85° к продольной оси печи с равномернымЧередованием в р дах верхних и нижних по положеппю при обжиге концов заготовок.