Вуглецевмісна маса для самоспікного електрода

1 Вуглецевмісна маса для самоспікного електрода, що включає термоантрацит і кам'яновугільний пек, яка відрізняється тим, що додатково включає графіт, а компоненти вибрані в наступному співвідношенні, мас % термоантрацит 65-80 графіт 1 -7 кам'яновугільний пек 15-30 2 Маса по п 1, яка відрізняється тим, що графіт має розмір часток 0,01-0,5мм Винахід відноситься до електротермії феросплавів, кольорових металів, карбіду кальцію, фосфору й ш і призначений для самоспікних електродів електропечей Відома вуглецевмісна маса для самоспікного електрода (Автсвід СРСР №998336 Бюл №7, 1983р), що включає, мас % кам'яновугільний пек 20-28 кокс 5-40 прографітований вуглецеоксикарбідний матеріал 15-40 термоантрацит інше Суттєвим недоліком такої маси є досить великий електроопір і схильність маси до сегрегації компонентів, що приводить до недоцільних витрат електроенергії при електроплавці, зменшує експлуатаційну СТІЙКІСТЬ електродів Схильність маси у розплавленому стані до сегрегації компонентів обумовлена великою різницею між питомою вагою термоантрациту (1,6г/см3), коксу (1,2г/см3) і прографітованого вуглецеоксидкарбідного матеріалу (1,25г/см3) Відома поліпшена, найбільш близька по властивостях до пропонованого, вуглецевмісна маса (Деклараційний патент України на винахід №46686А, Бюл №5, 15 05 2002), що включає, мас % термоантрацит 75-85 кам'яновугільний пек 15-25 Недолік цієї маси також у тім, що вона має великий електроопір і низьку експлуатаційну СТІЙ Задачею дійсного винаходу є підвищення експлуатаційної СТІЙКОСТІ самоспікних електродів і зменшення витрат електроенергії за рахунок зменшення електроопору спеченого електроду Поставлена задача вирішується шляхом використання в якості твердого наповнювача маси двох компонентів - термоантрациту і графіту, а в якості сполучного кам'яновугільного пеку, при цьому компоненти прийняті в наступному співвідношенні термоантрацит - 65-80%, графіт 1-7%, кам'яновугільний пек-15-30% Приведена сукупність відомих і нових ознак є достатньою для ідентифікації винаходу, що заявляється, і ВІДМІННОСТІ його від відомих, тому що вирішена поставлена технічна задача Обране співвідношення компонентів визначене експериментальним шляхом і є оптимальним для вуглецевмісної маси, призначеної для одержання самоспікних електродів електропечей Така маса здобуває нову якість - збільшену електричну провідність завдяки низькому електроопору графіту, а співвідношення термоантрациту, графіту і кам'яновугільного пеку обрано таким чином, що пек і графіт цілком розміщуються між зернами термоантрациту і після обліку утворюють "містки" З НИЗЬКИМ електроопором, що збільшує електропровідність електрода Збільшення вмісту термоантрациту більш 80% спричиняє зниження механічної МІЦНОСТІ робочого кінця електрода, а зменшення його частки нижче 65% приводить до збільшення рідиноплинності маси, появі сегрегації і, як наслідок, КІСТЬ о ^00 ю 58409 зниженню термічної СТІЙКОСТІ Цими ж причинами порозумівається недоцільність збільшення частки пеку вище 30% При зменшенні частки пеку нижче 15% маса втрачає рідиноплинність і не формується Збільшення вмісту графіту вище 7% приводить до зменшення МІЦНОСТІ спеченого електроду, а зменшення нижче 1% не дає ефекту підвищення електропровідності Розмір часток графіту обраний 0,01-0,5мм Збільшення розміру часток графіту вище 0,5мм не забезпечує утворення безперервних електричних "МІСТКІВ", а зменшення нижче 0,01мм недоцільне, оскільки приводить до технологічних ускладнень, але не сприяє подальшому збільшенню електропровідності (зменшенню електроопору) Обраний склад маси пояснюється експериментальними даними, приведеними в табл 1-2 Крім того, винахід має й ІНШІ ВІДМІТНІ ознаки, що характеризують заявлений об'єкт в окремих випадках його виконання й експлуатації Таблиця 1 Компоненти Термоантрацит Графіт Кам'яновугільний пек 1(по прототипу) 80 20 2 60 5 35 Склад електродних мас, мас % 3 4 5 6 65 70 73 80 5 7 4 5 ЗО 23 23 15 Іспити проводяться в такий спосіб Тверді компоненти шихти (термоантрацит, графіт) дроблять, розсіюють, змішують зі сполучним у змішувачі при температурі 150 -155°С Кожен склад готують окремо, час перемішування ЗОхв Виготовлену масу поміщають у металеві кожухи діаметром 60мм і висотою 300мм і нагрівають у печі без доступу повітря до 900°С зі швидкістю 100°С на годину з витримкою при кінцевій температурі 3 год Отримані обпалені зразки до 7 85 1 14 8 80 7 13 слідних мас в ідентичних умовах піддають порівняльному аналізу згідно ТУ У 14-10-023-98 Результати ІСПИТІВ показують, що маса пропонованого складу має менший електроопір, чим відома Іспит роботи самоспікного електрода з використанням пропонованої і відомої електродних мас здійснюють на трифазній дуговій печі потужністю 16,5 МВ-А при виплавці силікомарганцю Проплавляють по 300 тон шихти Питома витрата електродів і електроенергії приведена в табл 2 Таблиця 2 Показники Питомий електроопір, мк Ом-м Питома витрата електроенергії, кВт чл" Питома витрата електрода, кгл" Склад електродних мас 1 2 3 4 5 6 7 8 145 120 140 80 75 130 145 маса не формується 4100 4150 3900 3800 3900 4000 4200 і не заповнює кожух Мало сполучного 20,0 21,5 17,5 17,0 18,0 19,0 22,5 Як свідчать результати проведених ІСПИТІВ, електродна маса по предмету винаходу має менші витрати, чим відома Комп'ютерна верстка Т Чепелєва Таким чином, поставлена задача збільшення експлуатаційної СТІЙКОСТІ електрода і зменшення витрат електроенергії вирішена в повному обсязі Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна