SU960315A1 - Углеродсодержаща масса дл самообжигающихс электродов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к углеродсодержащим массам, преимущественно дл  самообжигаюадихс  электродов рудовосстановительных и других печей.

Известна углеродсодержаща  масса f1J дл  самообжигающихс  электродов , включающа , мас.%:

Термоантрацит 25-30 Карбид кремни  1-20 Монокарбид. титана 1-20 , Каменноугольный пек 18-28 КоксОстальное

Однако электроды на ее основе имеют высокую,пористость и Низкую прочность.

.Наиболее близким техническим решением  вл етс  углеродсодержаща  масса 2j, включающа , мас.%:

Термоантрацит10-40

Карбид кремни 25-50

Каменноугольный пек18-24

KdKcОстальное

Недостаток этой массы заключает- . с  в том, что самообжигающиес  электроды на ее основе имеют низкую плотность, электропроводность и сравнительно быстро расходуютс  в процессе эксплуатации,.

Цель изобретени  - повышение плотности, электропроводности и снижение, расхода электродов. .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что углеродсодержаща  масса вкл1эчает, мас.%:

Термоантрацит 20-40 Каменноугольный

10

тек . 20-26 Концентрат газового ; угл 2-20

Гра 1 1тометаллические .

сростки2-10

КоксОстальное

15

Кроме того, она дополнительно содержит концентрат газового угл  с содержанием золы 5-8% фракции 0,01-2,0 мм и графитометаллические

20 сростки фракции 0,01-5,0 мм, с содержанием железа 20-40 мас.%..

Применение концентрата газового угл  и. графитометаллических сростков в составе предлагаемой массы

25 вызывает улучшение свойств массы и рабочего конца самообжигакнцегос  электрода. Газовый уголь способствует снижению жидкотекучести массы, приводит к повышению плотности скок30 сованного блока самообжигающегос  / электрода за счет разложени  сложных углеводородов, дополнительно вьщел емых при коксовани   угл , и отложении пиролитического углерода в порах блока электрода. Свободный графит и углерод, выдел ющиес  при разрушении и разложении сростков, способствуют снижению температуры начала графитации, улучшают электротеплофизические свойства рабочего конца электрода, что в итоге обеспечивает снижение расхода саМообжигающегос  электрода. Содержание в массе 20-40 мас.% термоантрацита  вл етс  оптимальным Увеличение содержани  термоантрацита более 40 мас.% влечет за собой снижение механической прочности рабочего конца электрода, а умень шение его доли менее 20 мас.% приведет к уменьшению его термической стойкости. Уменьшение содержани  кокса ниже 20 мае.% вызывает понижение механической прочности электрода. Увеличение доли его более 40 мас.% приво . дит к снижению термической стойкости электрода. Уменьшение содержани  концентрата газового угл  ниже 2 мас.% снижает плотность скоксованного блока электрода вследствие уменьшени  ст пени пиролитического уплотнени , по нижает механическую прочность и повышает окисл емость, а увеличение доли его выше 20 мас.% вызывает ухуд шение электропроводности и приводит к дополнительным затратам электроэн гии на коксование массы. Уменьшение концентрации графитометаллических сростков ниже 2 мас.% приводит к .увеличению, пористости, снижению плотности, электропроводно ти, коэффициента теплопроводности и повышению расхода-электрода. Повы шение содержани  графитометаллических сростков более 10 мас.% снижаетфизико-механические свойства. При содержании каменноугольного пека в массе более 26 мас.% увеличи ваетс  толщина в жущей пленки, сни . жа:ютс  прочностные свойства массы, увеличиваетс  расход электроэнергии на ее коксование. При снижение доли пека менее 20 мас.% ухудшаетс  проч ность св зи компонентов между собой и снижаютс  физико-мехарические свойства самообжигающегос  электрода . .Дополнительное отличие в составах газового угл  и графитометаллических сростков и. размерах использу емых фракций. При содержании золы в газовом угле 5-8% обеспечиваетс  необходима электропроводность и снижаетс  расх электрода. При количестве золы в угле более 8% ухудшаетс  электропро водность и повыиаетс  расход электрода , а при содержа.нии золы менее .3% свойства электрода измен ютс  незнатчительно и сущестеенно увеличиваютс  затраты по получению угл  и его цена. Оптимальные результаты по теплофизическим характеристикам и расходам электродов достигаютс  при использовании концентрата газового угл  фракции 0,01-2,0 мм, графитометаллических сростков фракции 0,015 ,0 мм при содержании в последних 20 - 40 мае. % железа. Пример. Дл  приготовлени  углеродсодержащей массы используют исходные компоненты. Термоантрацит (ГОСТ 4794-75), содержащий золы не более 5%, и имеющий количество летучих не более 0/5%, удельное электросопротивление не более 2000 Ом-ммум . Фракционный состав, мм Содержание, % Более 20 10 10-2030-35 4-1025-30 1-430-40 Каменноугольный кокс (ГОСТ 18686-73) , содержащий золы не более 10,5% и имеющий количество летучих не более 1,2%, удельное электросопротивление не более 900 Фракционный состав, ммСодержание,% 0,07-1,020 Более 1,0Остальное Концентрат газового угл , полученный обогащением угл , с содержанием золы 5 - 8 %, выходом летучих 30- 40 %. Фракционный Содержание, состав, мм Более 2,О , О,-5-2,0 0,1-0,5 0,01г-0,1 Графитометаллические сростки, представл ющие собой отходы доменноваграночного производства чугуна, образующиес  в процессе выпуска чугуна из печей, выдержки в миксерах, ковшах и разливки чугуна, в виде композиций графита и застывших металлических корок, скрапин чугуна, т.е. сростков, содержащих 60-80% графита и 20 - 40 мас,% металла (железа). Фракционный Содержание, % состав, мм Более 5 1-5 0,01-1,0

Каменноугольный .пек со следую1г5им характеристикаг : температура разм гчени  65-ТО С, выход летУчих 60% в зкость при 130 с не менее 45 Пз, выход коксового остатка - не менее 50%.

Приготовление массы указанного состава осуществл ют следующим образом .

Термоантрацит, каменноугольный кокс, газовый уголь и графитометаллические сростки подвергают дроблению с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные твердые компоненты дозируют по видам сырь  и гранулометрическому составу в соответствии с рецептурой массы, после чего их одновременно загружают и перемешвают в течение 50 мин в oбoгpeвae щx паром шнековых подогревател х при 130-l40c. Затем смешанные твердые компоненты поступают в смеситель, куда одновременно подгиот соответствующее количество св зующего - каменноугольного пека и осуществл ют их перемешивание в течение 3-5 мин при 130-140 С. После смесител  углеродную массу подают на формовочную машину под действием собственного веса из приемного бункера, форMyiDT в брикеты весом 2-3 кг, которы и загружсцотс  в саглообжигающиес  электроды.

Дл  испытаний изготовл ют образцы диаметром 60 мм и высотой 300 мм обжигом в-металлическом кожухе в печи без доступа воздуха со скоростью 100 град./ч, до с выдержкой при конечной температуре в течение 3ч..

В табл. 1 приведены предлагаемые составы углеродсодержащих масс и известный состав массы, использованные дл  приготовлени  образцов.

Результаты выполненных испытаний согласно ТУ 28-12-8-72 приведены в табл. 2.

Результаты испытаний свидетель0 ствуют, что использование предлагаемой массы позвол ет повысить плотность на 3 - 5 % за счет снижени  пористости, увеличить коэффициент теплопроводности на 13 - 20 %, сни5 зить окисл емость на 0,5 %, удельное электросопротивление или соответственно улучшить электропровод .ность на 8 - 10 % при практически одинаковых значени х механической прочности скоксованных образцов,

0 что снижает расход электродов при их эксплуатации.

Сравнительные технологические Испытани  расхода самообжигающихс  электродов, изготовленных из предла5 гаемой углеродистой массы (состав 3). и известной, провод т в печи 160 кВА при выплавке силикомарганца и ферросилици  марки ФС-45. По каждому из вариантов выплавл ют по 100 кг

0 ферросплавов.

Расход электродов и электроэнергии приведены в табл. 3..

Данные испытаний показывают, что

5 расход самообжигаю1-дихс  электродов и электроэнергии при использовании предлагаемого состава шихты снизилс  соответственно на 9,5-11,0 и1 ,5-2,0.% по сравнению с известным.

Таблица 1

Каменноугольный кокс

Карбид кремни 

Концентрат газового угл 

Графитометал- лические сростки

Каменноугольный пек . 22

40

23

30

20

11

10

10

26

.22

23

Окисл емЬсть, % (при нагреве На воздухе до 1500°С с выдержи

.силико9 ,2/520

ферроси11 ,8/584

числитель - расход электродов, кг; знаменатель электроэнергии., квт-ч.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Углеродсодержаща  масса дл  самообжигающихс  электродов, включающа  термоантрацит, кокс, каменноугольный пек, отличающа с   тем, что, с целью повышени  плотиоети, электропроводности и снижени  расхода электродов, она дополнительно содержит концентрат газового угл  и графитометалличесТаблица 2

   Таблица 3

   9,5/1,5

   8,3/512

   11/2,0

   10,6/572

   расход

   ие сростки при следующем соотнс пеии компонентов, мас.%:

   20-40

   Термоантрацит Каменноуголь-ный,

   20-26

   пек Концентрат газо2-20

   рого угл  Графитометалли2-10

   ческие сростки Кокс Остальное

   9 96031510
2. 2. Масса по п. 1,. о т л и ч а ю -Источники информации,

   щ а   с   тем, что она содержитприн тые во внимание прк экспертизе

   концентрат газового угл  с содержа-1. Авторское свидетельство СССР

   нием золы 5-8% фракции 0,01-2,0 мм 715647, кл. С 25 В 11/12, 1978.

   и графитометаллические сростки фрак-2. Авторское свидетельство СССР

   ции 0,01-5,0 мм с содержанием железа5 783366, кл. С 25 В 11/12, 1979

   20-40 мас.%.(прототип).