SU998336A1 - Carbonaceous composition for self-roasting electrodes - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к электрод ной промышленности, в частности к получению углеродсодержащих масс дл  самообжигающихс  электродов рудовосстановительных электропечей.The invention relates to the electrode industry, in particular, to the preparation of carbon-containing masses for self-baking electrodes of mine-repair electric furnaces.

Известна углеродсодержаща  масса у включающа , мас.%:Known carbon-containing mass of including, wt.%:

КаменноугольныйCoal

пек15-25peck15-25

Прографитированный керновыйPrografted core

кокс, содержащий 1 ,5-8 мас. карбида кремни  Термоантрацит . Остальноеcoke containing 1, 5-8 wt. silicon carbide thermoanthracite. Rest

Однако полученные на ее основе самообжигающиес  электроды имеют недостаточную эксплуатационную стойкость.However, self-burning electrodes obtained on its basis have insufficient operational durability.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой  вл етс  масса 2J,соде ржаща  , ма с. The closest to the technical essence and the achieved effect to the proposed is a mass of 2J, soda neigh, max.

Каменноугольный пек18-28Coal tar 18-28

Кокс10-АОCox10-AO

Карбид кремни  25-50 Термоантрацит Остальное Недостаток известной массы состоит в том, что получаемые на ее осно ве электроды имеют сравнительно низкую электропроводность.Silicon carbide 25-50 Thermoanthracite Else The disadvantage of the known mass is that the electrodes obtained on its basis have a relatively low electrical conductivity.

Целью изобретени   вл етс  увели10 чение электропроводности электродов. Поставленна  цель достигаетс  тем, качестве карбидкремнийсодержащего компонента масса содержит про ,5 графитированный углеродоксикарбидный материал при следующем соотношении компонентов, мас.%: Каменноугольный пек20-28The aim of the invention is to increase the electroconductivity of the electrodes. The goal is achieved by the quality of a carbide-silicon-containing component, the mass contains pro, 5 graphitized carbon-oxide carbide material in the following ratio, wt.%: Coal coal 20-28

20 Кокс15- 020 Coke15-0

Прографитированный углеродоксикарбидный материал Термоантрацит Остальное Углеродоксидокарбидный материал содержит, масД: карбид кремни  15 оксид алюмини  1-15 оксид железа (2) 1-10; оксид магни  1-5; оксид кальци  -5} углерод остальное. Прографитированный углеродоксидокарбидный материал представл ет . собой комплексный композиционный материал , который получают специально дл  данной массы из отходов электрод ных заводов путем шихтовки и тщательного перемешивани  сростков угол ной утеплительно-защитной засыпки об жига и графитации электродов, струж ки обдирки графитированных электродов и др, изделий, пыли и шламов газоочистки цехов производства графи тированной продукции в соотношении, обеспечивающем получение материала указанного состава, этот же материал может быть получен специально состав лением смеси, содержащей оксиды (SiO,AI,0.,-j,, FeO) и естественный графит, подвергаемой высокотемпературной .обработке (выше 1800 с). В этом материале прографитированный углерод распределен в элементарных объемах равномерно и окружает пленкой.каждую оксидную, карбидную и оксикарбидную частицу. Это обеспечивает достаточно высокую электропроводность , материала и большуюплот ность контакта его составл ющих, что в совокупности с низкой реакционной способностью обуславливает улучшение качества углеродсодержащей массы и эксплуатационной стойкости самообжигающихс  электродов. Содержание прографитированного углеро-доксидокарбидного материала в предлагаемом составе массы должно находитьс  в пределах мас.. Уменьшение, его количества менее 15% не оказывает существенного вли ни  на свойства электрода.Повышение доли прографитированного углеродоксидокар бидного материала более АО не приводит к дальнейшему изменению свойств электродных масс. Одним из факторов обеспечени  эксплуатационной стойкости самообжигающихс  электродов  вл етс  оптимальное содержание св зующего в составе углеродсодержащих масс. Практикой установлено, что содержание пека . должно составл ть 20-28 мас.. Масса с содержанием каменноугольного  екд более требует значительных 64 затрат энергии на коксование электрода , не обеспечивает оптимальный уровень и положение зоны коксовани . Уменьшение количества пека менее 20% не обеспечивает прочной св зи компонентов между собой, peako снижает физико-механические свойства самообжигающегос  электрода. Оптимальное содержание кокса в предлагаемом составе углеродсодержащей массы составл ет мас.%. Снижение его количества менее 15% обусловит понижение механических свойств электрода. При увеличении его более Q% произойдет снижение термической стойкости электрода. П р и м е р Дл  приготовлени  масс используют термоантрацит {ГОСТ ),содержащий до 5% золы j до 0,3% влаги, до 1,9 серы и с выходом до 0,5% летучих,-удельным электросопротивлением до 2000 Оммм /м ПЛОТНОСТЬЮ 1,8-1,9 г/см и следующего фракционного состава, мас.%: Минус 4 мм30-40 k-IQ мм 25-30 10-20 мм . 30-35 Плюс 20 мм 5 . Каменноугольный кокс (ГОСТ 18686-73), содержащий до 10,5% золы, до 2% серы, до 5% влаги и с выходом до 1,2% летучих , удельным электросопротивлением до 900 Оммм /м и.содержанием фракции минус 0,07 мм не менее 20% и, минус 1 мм- остальное. Используют также каменноугольный пек с температурой разм гчени  б570 С (ГОСТ 10200-73) , зольностью не более 0,3%, содержанием влаги не более 0,5% и выходомлетучих 53-63%. Прографитированный углеродоксидокарбидный материал имеет такой же фрак ционный состав, что и термоантрацит. Твердые компоненты прокаливают при IZOO-UOO C, после чего дроб т, с последующим рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные материалы дозируют по видам сырь  и гранулометрическому составу в соответстйии с данной рецептурой -массы, а затем вместе со св зующим подают в смеситель, где осуществл етс  их перемешивание в течение 3-5 мин при емперадуре 130-18о С, после чего ассу заливают в формы с получением рикетов, загружаемых в самообжигащиес  электроды. Состав масс привеен в табл. 1.Prografted carbon-carbon carbide material Thermoanthracite Else The carbon-dioxide-carbide material contains, masd: silicon carbide 15 alumina 1-15 iron oxide (2) 1-10; magnesium oxide 1-5; calcium oxide -5} carbon else. The prografted carbon-oxide carbide material is. is a complex composite material, which is specially prepared for a given mass from the waste of electrode plants by blending and thoroughly mixing intergrowths of the corner heat insulating protective backfill of calcination and graphitization of electrodes, shavings of roughing graphite electrodes, etc., products, dust and sludge from gas cleaning of production shops in a ratio that provides for obtaining a material of the specified composition, the same material can be obtained by composing a mixture containing oxides (SiO, AI, 0 ., - j ,, FeO) and natural graphite subjected to high-temperature treatment (above 1800 s). In this material, graphite carbon is distributed in elementary volumes evenly and surrounds with a film. Each oxide, carbide, and oxycarbide particle. This provides a sufficiently high electrical conductivity of the material and a high density of contact of its components, which, together with low reactivity, leads to an improvement in the quality of the carbon-containing mass and the operational durability of self-burning electrodes. The content of prografted carbon-doxocarbide material in the proposed composition of the mass should be within the masses. Decrease, its amount less than 15% does not significantly affect the properties of the electrode. Increasing the proportion of prografted carbon-oxide-carbon material more AO does not lead to further changes in the properties of the electrode masses. One of the factors ensuring the operational durability of self-baking electrodes is the optimal binder content in the carbon-containing mass. Practice established that the content of the pitch. must be 20–28 wt. Mass with a content of coal ekd requires a considerable 64 energy expenditures for coking the electrode, does not ensure the optimum level and position of the coking zone. Reducing the amount of pitch to less than 20% does not provide a solid connection between the components, the peako reduces the physicomechanical properties of the self-burning electrode. The optimum coke content in the proposed composition of the carbon-containing mass is wt.%. A decrease in its amount of less than 15% will cause a decrease in the mechanical properties of the electrode. With an increase of more than Q%, the thermal resistance of the electrode will decrease. EXAMPLE Thermal anthracite (GOST) containing up to 5% ash j up to 0.3% moisture, up to 1.9 sulfur and with a yield up to 0.5% volatile, specific electrical resistivity up to 2000 Ohmmm / is used for preparing the masses. m DENSITY 1.8-1.9 g / cm and the following fractional composition, wt.%: Minus 4 mm 30-40 k-IQ mm 25-30 10-20 mm. 30-35 Plus 20 mm 5. Coal coke (GOST 18686-73), containing up to 10.5% ash, up to 2% sulfur, up to 5% moisture and with a yield up to 1.2% volatile, electrical resistivity up to 900 Ohmm / m and containing a fraction of minus 0, 07 mm at least 20% and minus 1 mm - the rest. Coal-tar pitch with softening temperature b570 C (GOST 10200-73), ash content not more than 0.3%, moisture content not more than 0.5%, and volatile 53-63% is also used. The prografted carbon-oxide-carbide material has the same fractional composition as the thermoanthracite. The solid components are calcined at IZOO-UOO C, then crushed, followed by sieving on drum screens or screens. The prepared materials are metered by the types of raw materials and granulometric composition in accordance with this recipe-mass, and then, together with the binder, are fed to the mixer, where they are mixed for 3-5 minutes at an temperature of 130-18 ° C, after which the asy is poured into molds with rickets loaded into self-burning electrodes. The composition of the masses is given in table. one.

Дл  составов 2 и 3 прографитированный углеродоксидокарбидный материал имеет соотношение ингредиентов, соответствующее среднему их значению (SiC 28 масД, 8 масЛ, FeO 5 мае Л, SiOji 5 масД, МдО 3 масД, СаО 3 мае Л, С - остальное дл  составов и 5 - аименьшему дл  оксидов и карбида, а 6 и 7 - наибольшему дл  них.For compounds 2 and 3, the prografted carbon-oxide-carbide material has the ratio of ingredients corresponding to their average value (SiC 28 masD, 8 masL, FeO 5 May L, SiOji 5 masD, MgO 3 masD, CaO 3 May L, C - the rest for the compositions and 5 - the smallest for oxides and carbide, and 6 and 7 - the greatest for them.

Каждый состав отдельно готов т в ЦОО-литровом обогреваемом паром смесителе при ТЗЗ-Т О С и продолжительности перемешивани 50 мин. Готовую углеродсодержащую массу формуют в сухих металлических формах в брикеты весом 2-3 кг. Изготовленную массу помещают в металлические кожуха диаметром 60 мм и высотой 300 мм и нагревают в печи без доступа воздуха до со скоростью 100 град/ч с Each composition is separately prepared in an SOO-liter steam-heated mixer at TZZ-T O C and a mixing time of 50 minutes. The finished carbon-containing mass is molded in dry metal forms into briquettes weighing 2-3 kg. The manufactured mass is placed in a metal casing with a diameter of 60 mm and a height of 300 mm and heated in a furnace without air access to a speed of 100 degrees / hour

выдержкой при конечной температуре 3 ч. Полученные обожженные образцы опытных масс подвергают технологическому опробованию согласно ТУ W-IZ8-79 . Результаты испытаний представ лены в табл. 2.aged at a final temperature of 3 hours. The obtained calcined samples of the experimental masses are subjected to technological testing according to TU W-IZ8-79. The test results are presented in Table. 2

Из табл 2 Ъидно, что использование изобретени  лозвол ет увеличить электропроводность электродов на 15-25%.From Table 2, it is evident that the use of the invention makes it possible to increase the conductivity of the electrodes by 15-25%.

Применение предложенного состава массы позволит снизить себестоимость 1 т массы на 3-15 РУб. за счет использовани  прографитироа анного углеродоксикарбидного материала взаг мен дефицитного кокса.The use of the proposed composition of the mass will reduce the cost of 1 ton of mass by 3-15 RUB. due to the use of prografted carbonoxide carbide material to replace deficient coke.

При сравнительных испытани х предлагаемой массы получено снижение расхода электродов на 6-8 по сравнениюIn comparative tests of the proposed mass, a reduction in the consumption of electrodes was obtained by 6–8 compared with

с известной.with the famous.

Т а б л и ц а 1Table 1

Термоантрацит КоксThermoanthracite Coke

Карбид кремни  Silicon carbide

Прографитированный углеродоксидокарбидный материалPrografted carbon-oxide carbide material

КаменноугольныйCoal

пекpitch

Состав углеродсодержащих масс,The composition of carbon-containing masses

показателиindicators

Прочность на разрыв , кгс/см Tensile strength, kgf / cm

Удельное электросопротивление , Ом.-мм/м Electrical resistivity, Ohm.-mm / m

50 25 25 37,5 25 2650 25 25 37.5 25 26

4040

15 27,5 15 1715 27.5 15 17

2525

15 27,5 «О 17,5 15 2515 27.5 "O 17.5 15 25

20 220 2

20 20 28 2820 20 28 28

Таблица 2.Table 2.

мас.%wt.%

19,1 21,8 22,2 20,2 19,t 20,7 8k,B 79.6 76,9 82,2 83,7 80,119.1 21.8 22.2 20.2 19, t 20.7 8k, B 79.6 76.9 82.2 83.7 80.1

7998336879983368

Claims (2)

1. Углеродсодержаща  масса дл  са- 1. Carboniferous mass for 2. Масса по п. 1, о т л и ч а юмообжигающихс  электродов, включаю- щ а   с   тем, что прографити эованный ща  термоантрацит, кокс, каменно- 5 углеродоксидокар идный материал содеругольный пек и карбидкремнийсодержа- жит, масД: карбид кремни  щий компонент, отл. ичающа - оксид алюмини  1-15; оксид железа с   тем, что,с целью увеличени  - (2+) 1-10; оксид кремни  1-10; оксид электропроводности, в качестве карбид- магни  1-5; оксид кальци  1-5; углекремнийсодержащего компонента она О род остальное, содержит прографитированный углеродоксидокарбидный материал при следую- Источники информации, щем соотношении компонентов, мас.й: прин тые во внимание при экспертизе Каменноугольный 1.Авторское свидетельство СССР2. The mass according to claim 1, of tl and h of humming electrodes, including the fact that the prografted organic thermoanthracite, coke, stone-5 carbon-oxide-carcass material and polyurea-containing peg and mash: silicon carbide component ex. sweeping - alumina 1-15; iron oxide in order to increase - (2+) 1-10; silicon oxide 1-10; oxide of electrical conductivity, as carbide-magnesium 1-5; calcium oxide 1-5; carbon-containing component, it is about the rest, contains prografted carbon-oxide-carbide material in the following - Sources of information, the ratio of components, mas.y: taken into account during the examination of the coal 1. USSR author's certificate пек20-28 15 . р,, 692813, кл. С О В 35/5, 1977.peck20-28 15. p ,, 692813, cl. S O B 35/5, 1977. Кокс15- 02.Авторское свидетельство СССРKoks15-02.Avtorskoe certificate of the USSR Прографитированный№ 783366, кл. С 01 В 31/02, 1979Printed number 783366, cl. C 01 V 31/02, 1979 углеродоксидокар-(прототип).carbonoxide car- (prototype). Термоантрацит ОстальноеThermoanthracite Else