Вогнетривка маса для самовипалювальних електродів

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК з(5Р с рІ * в 3 5 М ; н оь в 7/иб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 33^3^58/29-33 (22) Об.10.81 (46) 3 0 . 0 4 . 8 3 . Бюл. К 16 (72) М. И, Гасик, А, Г. Гриншпунт, В. В. Кашкуль, А. Н. Порада, В. Т.Зубанов и Г. А. Дунаев (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический ИНСТИТУТ (53)°Ь66.764 .Ц088.8) щая термоантрацит, кокс и каменноугольный пек, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ч т о , с целью повышения т е п лопроводности , химической стойкости и уменьшения электросопротивления за счет снижения температуры начала графитации электродов, она дополнительно содержит шлам фильтроочистных сооружений абразивного производства при следующем соотноше (56) 1. Ґасик М. И, Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей. М., "Металлургия", 1976, с . 386. 2. Авторское свидетельство СССР N1 783366, к л . С 25 В 11/12, 1980 (прототип), (5 і *) (57) ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ САМООБЖИГАОДИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ, включаю нии компонентов, вес.«: Термоантрацит 25-50 Кокс 15-М) Каменноугольный пек 20 -28 Шлам фильтроочистных сооружений абразивного производства 5-^0 о СП 30 х> 1 10Й818 Изобретение относится к электрорудовосстановительных электропетермическим процессам, а именно к чей в целом. электрометаллургии ферросплавов, Качество рабочего конца сэмообцветных металлов и сплавов, к электжигающегося электрода в значительротермии фосфора, карбида кальция и ной мере зависит от теплопроводнод р . , и предназначено для использости используемой электропроводвания его при изготовлении непрерывной массы. ных самообучающихся электродов рудоВ этой связи весьма актульной восстановительных электропечей. задачей является разработка на 10 уровне изобретений новых составов Известно, что непрерывные самоэлектродных масс, имеющих высообжигающиеся электроды рудовосстакую теплопроводность и обладающих новительных электропечей состоят из повышенной склонностью к графитаметаллического кожуха, изготовленции, что безусловно увеличивает ного предпочтительно из стали и у г 15 надежность работы самообжигающихлеродистой электродной массы, вклюся электродов и всей электропечи в чающей термоантрацит, прокаленный целом. (металлургический кокс и связующее, предпочтительно каменноугольный пек. Цель изобретения - повышение тепТвердые углеродистые материалы и свялопроводности, химической стойкос20 зующее смешиваются, а готовая смесь ти и уменьшение теплопроводности за представляет собой углеродистую массчет снижения температуры начала су для формирования непрерывных саграфитации самообжигающихся электромообжигающихся электродов П ]• дов. Наиболее близкой к предлагаемой Поставленная цель достигается 25 по технической сущности и достигатем, что огнеупорная масса для саемому результату является углеродисмообжигающихся электродов рудовостая электродная масса f содержас_тановительных электропечей, включа-4 щая, %: термоантрацит 10-^0; кокс ющая термоантрацит, кокс и каменно10-^0; карбид кремния 25-50; каменугольный пек, дополнительно содержит ноугольный пек 18-28; [ 2 ] ЗО шлам фильтроочистных сооружений абразивного производства при следующем Однако вводимый специально синсоотношении компонентов, вес.%: тезированный карбид кремния , улучТермоантрацит 25*50 шая свойства массы, является силь1 Кокс 15-^0 но абразивным материалом и , проходя Каменноугольпо трактам технологической схемы проный пек 20-28 изводства электродной массы, привоШлам фильтродит к преждевременному износу техочистных соорунологического оборудования, жений абразивного производства 5-*t0 В результате графитации рабочего Шлам фильтроочистных сооружений абконца самообжигающегося электрода разивного производства может иметь резко улучшаются его свойства. Так, следующий состав, вес.%: В 1-15; St теплопроводность повышается в 10Ы 5 ; В^СА 5-30; SiC 10-50; AI 0 3 1 - 5 ; 12 раз, окисляемость графитированноSiO 2 1-Ю; Al^C 5-20. 45 го рабочего конца электрода по сравМеталлы, окислы, карбиды и сксинению с неграфитированным уменьшакарбиды бора, алюминия, кремния и жеется в среднем в 2-^4 раза, отчего леза в составе углеродных материалов снижается расход электрода. С начаоказывают пасивирующее влияние на лом процессов графитации возрастает реакционную способность углеродных ма50 и термическая стойкость рабочего териалов по отношению к кислороду и конца электрода, а удельное электреакционным печным газамУвыделяюросопротивление снижается а 10-15 щимся на колошнике печи. Они катараз. Следовательно, снижение темпелитически воздействуют на процесс ратуры начала графитации рабочего графитации, увеличивают электро55 проводность электрода, положительконца самообжигающегося электрода имеет весьма важное значение для но влияют на характер изменения _трукпрактики эксплуатации самообжигаютуры и пористого строения рабочего щихся электродов и работы дугоаых конца. З 101*481 Одним из факторов обеспечения эксВыбор комплексных металлооксикарплуатационной стойкости езмообжигаюЬидных шламов фильтроочистных соо( кхцихся электродов является оптимаружений абразивного производства льное содержание связующего в соскак доЬавки, улучшающей качество электродной массы и повышающей эксп- 5 таве электродных масс. Установлено, что содержание связующего должно дослуатационную стойкость самообжигаютавлять 20-28%. Электродная масса щихся электродов, подтверждается терс содержанием каменноугольного пека рией графитации, согласного которой более 28% требует значительных заткарбиды, составляющие основу металлооксикарбидных шламов, при ю рат энергии на коксование электрода и не обеспечивает оптимального нагревании разлагаются с образовауровня и положения зоны коксованием графита и паров металла. Устания. Уменьшение количества пека меновлено, что электродные массы, сонее 20% не обеспечивает прочной держащие не менее 2Ь% термоантрацита, обладают наиболее высокими физи- is связи компонентов между собой и резко снижает физико-механические свойко-механическими характеристиками. ства самообжигающихся электродов, Увеличение содержания термоантрацита более 50% влечет за собой сниУглеродистую электродную массу жение механической прочности рабочеприготовляют следующим образом. го конца электрода, а уменьшение его 20 Твердые углеродные компоненты e доли ниже 1ЪХ ведет к уменьшению прокаливают при 1200-1jOO C, постермической стойкости угольного блоле чего они подвергаются дроблению ка . с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. ПодготовленОптимальное содержание в составе предлагаемой электродной массы сое- 25 ные материалы дозируют по видам аырья и гранулометрическому составу тавляет 1Ь-*+0%. Снижение его количев соответствии с данной рецептурой ства менее \Ь% обуславливает понижемассы, а затем вместе со связующим ние механических свойств электрода. подают в смеситель, где осуществляПри увеличении его более h$% происходит снижение термической стойкое- зо ется их перемешивание в течение 3~ Ь мин при 130-180°Г, после чего масти электрода. са заливается в пять форм с получением брикетов, загружаемых в самоСодержание металлооксидокаробжигающиеся электроды. бидных шламов фильтрооч^ тных сооДля подтверждения теоретических ружений абразивного производства 35 предпосылок возможности использовав составе предлагаемой электродной ния металлооксидокарбидных шламов абмассы должно находиться в пределах разивного производства в составе Ь-^0%. Уменьшение их количества меэлектродных масс в идентичных услонее Ь% не оказывает существенного виях проводят сопоставительный анализ влияния на свойства электрода. Повышение доли металло жсидокарЬидных 40 предлагаемой массы с известной. шламов более kd% не приводит к дальСоставы предлагаемой и известной нейшему изменению свойс'в электэлектродных масс представлены в родных масс. табл. 1. Та б л и ц а 1 Содержание компонентов, вес. %, в углеродистой массе Компоненты известной предлагаемой 1 •1 Кокс • Карбид кремния 3 30 Термоантрацит 2 50 30 25 37,5 25 25 25 15,0 17,0 **0 5 1 6 26 25 20 Комплексные металлооксидокарбидные шламы фильтроочистных сооружений абразивного производства Связующее - пек 27,5 \ 00 5 25 •tr СО 20 20 17, Ъ 22,5 20 15 25 28 20 Ik 8 101481Й 7 Каждый состав готовят отдельно в и высотой J0O мм и нагревают в пе400-литровом обогреваемом паром чи без доступа воздуха до 900°С со смесителе при 135'140 С и продолскоростью 100°С в 1 ч с выдержкой жительности перемешивания 50 мин. при конечной температуре 3 ч. 1 Готовую углеродистую электродную 5 Полученные отожженные образцы из массу Формуют в сухих металличесизвестной и предлагаемой углеродиских формах в брикеты весом 2-3 кг. тых масс подвергают испытаниям, реИзготовленную массу помещают в мезультаты которых представлены в , таллические кожухи диаметром 60 мм табл. 2 (согласно ТУ 48-J2-8-79). Т а Й о л и ц а 2 Углеродистая масса Показатели Теплопроводность, Вт/м известная предлагаемая •L • 2,2 2,6 4,6 95,1 85,1 Ъ 4,2 3,9 4,7 91,4 84,6 4,8 96,7 Г' I ИЗ,9 I 6 Удельное электросопротивление , Ом-мм/м 2 87,6 Проведенные рентгеноконструктивные, а также теплофизические и электрические исследования свидетельствуют, что графитация самообжигающего- 30 ся электрода при использовании предлагаемой электродной массы начинается при 1бОО-1?0и°С, т.е. на 150250°С раньше, чем при использовании извертной электродной массы, 35 сооружений абразивного производства, Применение изобретения позволяет снизить себестоимость 1 т массы за счет использования комплексных металлооксидокарбидных шламов фильтроочистных сооружений. Анализ результатов испытаний свидетельствует, что расход электрода, работающего на предлагаемой электродной массе, на 8-9Ї ниже, В результате испытаний установчем у электродов, работающих на . лено также, что использование предизвестной массе, У электрода, ралагаемой электродной массы позволяет увеличить теплопроводность элект- 40 ботающего на предлагаемой массе, отмечается более стабильный электродов на 15-25% и расширить сырьерический ^ежим плавки, при этом вую базу за счет введения в состав удельный расход электроэнергии снимассы комплексных металлооксидожается на 0,4%, карбидных шламов фильтроочистных Редактор М.Рачкулинец Составитель В. Соколова Техред М.Коштура Корректор 0. Ьилак Заказ 3122/13 Тираж 622 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1130^5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4