Склад електродної маси самоопалювального електрода

Склад електродної маси самоопалювального електрода, який містить термоантрацит різного гранулометричного розміру, добавки, сполучне кам'яновугільний пек, який відрізняється тим, що як добавки в ньому використані некондиційні за лишки виробництва сплавів, витоплених в печах з електродами з цією масою, а також кокс ЩІЛЬНІСТЮ з різницею ± 4% від ЩІЛЬНОСТІ кам'яновугільного пеку, при цьому співвідношення компонентів в масі в вагових % таке термоантрацит фракції до 3 мм 20-24 термоантрацит фракції 3-15 мм 12-16 термоантрацит фракції 15-20 мм 8-12 кокс ЩІЛЬНІСТЮ 1,2-1,3 т/м3 фракції до 1мм 30-34 некондиційні добавки сплаву фракції до 1мм 1-5 сполучне - м'яновупльний пек 25-29 2 Склад електродної маси за п 1, який відрізняється тим, що як добавки до маси електродів печей витоплення феросиліцію використовується некондиційний феросиліцій дроблений до фракції до 1мм о Запропонований винахід відноситься до області чорної та кольорової металургії і, частково, до електродугових печей, забезпечених самоопалювальними електродами Відомий склад електродної маси самоопалювального електрода (ас СССР №851794, Кл Н05 В 7/09, Б 1 1981, №28), включає вагу в % бітум 8 9, буре вугілля 12 14, вапно 14 17, окис заліза у вигляді окалини решта До недоліку даного складу слід віднести низьку електропровідність опаленої маси електрода, що збільшує його витрати проти витрат традиційних самоопал ювальних електродів Це призводить до подорожчання продукції і збільшення трудових витрат на виплавляння сплаву Найбільш близьким рішенням до запропонованого складу являється електродна маса (Каиунз Исику Таксо Електрод із штучного графіту, 1970, №60, с ЗО - 38), яка складається металізована добавка - РегОз 1 2, кам'яновугільний пек 15 28, термоантрацит решта До недоліків даної маси слід віднести відсутність коксу, який сприяє зміцненню електрода і наявність окислів заліза, які вище температури 570°С починають відновлюватись по реакції 2Fe2O3 + С - 2Fe3O4 + COt з утворенням летучих сполук, які здимають рідку електродну масу, збільшуючи пористість і знижуючи механічну МІЦНІСТЬ електроду Задачею даного технічного рішення є зниження електричних витрат в самоопалювальних електродах, шляхом підвищення їх ЩІЛЬНОСТІ та електропровідності електродів, а також утилізація некондиційної продукції Вказана задача вирішується тим, що у складі електродної маси самоопалювального електроду, який вміщує термоантрацит різного гранулометричного розміру, добавки, сполучник - кам'яновугільний пек, в неї як добавки використані некондиційні металеві залишки сплавів, витоплених в печах з електродами з цім складом маси, а також кокс ЩІЛЬНІСТЮ з різницею на ± 4% від ЩІЛЬНОСТІ кам'яновугільного пеку, при цьому співвідношення компонентів в масі в вагових % таке CO 00 Ю 57873 термоантрацит фракції до Змм 20 24, термоантрацит фракції З 15мм 12 16, термоантрацит фракції 15 20мм 8 12, кокс ЩІЛЬНІСТЮ 1,2 - 1,3т/м3 фракції до 1мм 30 34, некондиційні добавки сплаву фракції до 1мм 1 5, сполучник - кам'яновугільний пек 25 29, Причому, як металеві добавки використовується некондиційний феросиліцій дроблений до фракції до 1мм Співвідношення фракції термоантрациту пояснюється тим, що коли фракції до Змм застосовується менше 20% порожнина між шматками великих розмірів щільно не заповнюється, маса після опалювання має низьку МІЦНІСТЬ та високий питомий електроопір (ПЕО) Коли у складі маси КІЛЬКІСТЬ фракції термоантрациту до Змм більш за 24%, збільшуються витрати сполучника, зменшується ЩІЛЬНІСТЬ опаленої маси, збільшується ПЕО Коли фракції термоантрациту 3 15 мм у складі маси менш за 12%, порожнина між шматками 15 20мм щільно не заповнюється, маса після опалювання має низьку МІЦНІСТЬ та високий ПЕО Коли у складі маси КІЛЬКІСТЬ термоантрациту фракції 3 15мм більше 16%, збільшується порожнина між шматками 15 20мм, зменшується МІЦНІСТЬ маси після опалювання Коли у складі маси шматків 15 20 мм менше 8 % л збільшується витрати сполучника, зменшується щільність опаленої маси, збільшується ПЕО Коли у складі маси шматків 15 20мм більше 12% збільшуються порожнини між шматками маси і маса після опалювання має низьку МІЦНІСТЬ та високий ПЕО Кокс у складі електродної маси має бути ЩІЛЬНІСТЮ з різницею ± 4% від ЩІЛЬНОСТІ кам'яно вугільного пеку у рідкому стані, яка становить 1,25 1,27т/м3 При ЩІЛЬНОСТІ коксу менше за 4% ЩІЛЬНОСТІ пеку кокс в рідкий масі рухається у гору, а при його ЩІЛЬНОСТІ більше за 4% ЩІЛЬНОСТІ пеку кокс рухається до низу Як перше, так і друге дебалансує склад маси у зоні закоксовування, що зменшує и МІЦНІСТЬ та електропровідність Для зниження ПЕО в неї додається добавка некондиційного сплаву даного виробництва розміром до 1мм у КІЛЬКОСТІ 1 5% Розмір добавки обумовлено тим що, вона має бути рівномірно розподілена у кожному мікрооб'ємі маси При введенні добавки менше за 1% ПЕО більше за 90 Ом-м-10 6, що не відповідає ТУ-48-128-84, а при добавці більше 5% МІЦНІСТЬ на розрив нижча за 1,47Па, що також не влаштовує ТУ-48 12-8-84 Що стосується сполучника - кам'яновугільного пеку, то його КІЛЬКІСТЬ в масі у розбігу 25 29% обумовлена з одного боку тим, що при великому відсотку пеку (більше за 29%) опалена маса має малу МІЦНІСТЬ, а з другого - вона повинна повністю заповнювати весь об'єм кожуху електрода, тобто має бути достатньо рідка При складі маси з пеком менше за 25% маса не повністю заповнює кожуха електрода, що веде до появи порожнин та прожигу кожуху, а більше 29% пеку приводить до збільшення пористості та ПЕО електроду Приклад використання електродної маси за складом винаходу для використовування в самоопалювальних електродах рудовідновлювальних печей витоплення феросиліцію У всіх складах використовувався термоантрацит електродний ГОСТ 4794-75, опалений при температурі 1350°С Охолоджений термоантрацит дробився на ЩІЛЬНІЙ дробильниці і розсіювався на фракції до Змм, 3 15мм, 15 20мм Кокс, який містить заліза 2,3%, ЩІЛЬНІСТЮ 1,3т/м дробився до фракції до 1мм Як металева добавка використовувався феросиліцій марки ФС-65 фракції до 1 мм Відсоток пеку у складі був обраний у 25%, бо він вже забезпечував повне заповнювання кожуху електроду масою Всього у прикладі проходило випробування 13 варіантів складів мас включно з прототипом Кожний склад мас розтоплювався при температурі 130 140°С Цією масою заповнювались форми у вигляді циліндрів 060мм, І = 250мм, які опалювались до температури 900°С зі швидкістю 100°С у годину, з утриманням при цієї температурі 3 години, а потім охолоджувалась у коксовій засипці до кімнатної температури Виготовлені з цієї випаленої маси зразки 060 х 50мм випробувались на ПЕО по ТУ-48-12-8-88 і механічну МІЦНІСТЬ на зрушення по тому ж ТУ Зразки випаленої маси по складу прототипу дали такий результат механічна МІЦНІСТЬ - 1,49МПа, ПЕО - 102,0 Ом-м-106 Дані експериментів зведені в таблицю Як видно з таблиці усі приклади складів маси, які відбито у формулі винаходу мають кращі показники ніж у ТУ-48-12-8-88 та у прототипі Таким чином, винахід вирішує поставлену задачу - показники опаленої маси по формулі винаходу вище ніж у прототипі та за ТУ-48-12-888, що забезпечує зменшення електричних витрат у електродах, а також сприяє утилізації некондиційної продукції даного виробництва 57873 Таблиця Прикладні дані досліджень різних складів електродної маси № п/ч 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ПЕО, Механічна Ом-м-106 МІЦНІСТЬ, Кокс фракції Феросиліцій, МПа до 1мм фракції до 1мм * ЗО 1 99 1,40 ЗО 1 83 2,10 ЗО 1 84 2,15 ЗО 1 97 1,32 ЗО 1 86 1,39 ЗО 1 81 2,15 ЗО 0,5 100 2,20 ЗО 2 75 2,25 ЗО 5 66 1,51 29 6 70 1,32 34 1 78 2,10 35 1 92 2,00 Склади мас % при сполучнику — кам'яновугільному пеку у КІЛЬКОСТІ 25 % до Змм 16 20 24 25 18 20 20,5 20 20 20 20 20 Термоантрацит 3 15мм 15 16 12 12 18 12 12 12 12 12 12 12 15 20мм 13 8 8 7 8 12 10 11 8 8 8 7 - склад феросиліцію марки ФС - 65 Si - 66,0, Мп - 0,4, Gr - 0,4, Р - 0,05, S - 0,03, АІ - 2,0, С - 0,1, решта Fe Комп'ютерна верстка Т Чепелєва 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