Защитное покрытие металлической части электрода для производства электростали (его варианты) Советский патент 1988 года по МПК H05B7/08 C04B35/52 

(21)3586200/2Д-07

(22)23.04.83

(31)2586/82

(32)26.04.82

(33)СН

(А6) ЗО.ОК88. Бюл. 4 (71) Арк текнолоджиз системе Лтд (GB)

(72)Франц Шибер, Дитер Цельнер, Инге Лаутербах, Конрад Коциоль,Кристине Цельнер н Томас Таубе (DE) (53) 621.365.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР W 698173, кл. Н 05 В 7/08, 1977. Авторское свидетельство СССР 834944, кл. Н 05 А 7/08, 1979.

(54) ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОСТАЛИ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение срока службы покрытия. Предложены варианты защитного покрытия, выполненного на основе керамического и углеродного компонентов, которое предотвращает прилипание металла и шлака к электроду и улучшает теплоотдачу. 4 с.п. фг-лы.

i СУ)

с

:д

О)

см

113

Изобретение относится к электро технике.

Цель изобретения - повышение сро- ка службы защитного покрытия. Предлагаемое защитное покрытие по первому варианту выполнено из керамического и углеродного компонентов, в качестве керамического компонента содержит природную глину, карбид крем- ния и кварцевый песок, а в качестве углеродного - графит при следующем соотношении компонентов, Графит20-80

Природная глина 8-37 Карбид кремния 6-40 Кварцевый песок 2-10 Предлагаемое защитное покрытие по второму варианту, выполнено из керамического и углеродного компонентов, в качестве керамического компонента содержит боксит, полый корунд и плавленую окись алюминия, а в качестве углеродного - графит и пековый кокс при следующем соотношении компонен- тов, мас,%:

ГрафитЮ-50

Пековый кокс10-22

Боксит25-60

Полый корунд2-1Q

Плавленая окись агаоми- ния3-10

Защитное покрытие по третьему варианту выполнено из керамического и углеродного компонентов, в качестве керамического компонента содержит карбид кремния, а в качестве углеродного - графит и каменноугольньй пек, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид кремния 31-71 Графит 25-59 Каменноугольный пек 4-10 Защитное покрытие по четвертому варианту выполнено из керамического и углеродного компонентов, в качестве керамического компонента содержит окись алюминия, двуокись титана, каолин и силикат магния, а в качестве углеродного - графит и нефтяной кокс при следующем соотношении компонентов, .%:

11-30

18,5-50

10-39

7-28

2-5

0,5-1

ю

15 20 5

0

0 5

0

5

162

Предлагаемое защитное покрытие можно изготовлять различными путями. Типичньо1 метод его изготовления заключается в том, что исходные компоненты, т.е. керамический и углеродный компоненты, перемешивают в присутствии воды с последующим формованием и обжигом.

Перед перемешиванием можно проводить размалывание, а перед формованием - созревание, при котором смесь оставляют стоять определенное время (от нескольких часов до нескольких недель), в случае необходимости - в атмосфере повышенной влажности.

После перемешивания и (в случае необходимости) созревания обычно осуществляют, формование, например, путем прессования массы до желаемого , формованного изделия, например колец или трубчатьк элементов.

Обжиг полученного формованного изделия обычно осуществляют при температурах до 1600 С, предпочтительно при 1200 - 1400 С, причем начиная с температуры 500°С процесс обычно проводят без доступа воздуха. Обжиг можно также проводить в несколько стадий при повышающихся температурах.

До осуществления процесса обжига целесообразно проводить сушку при низкой температуре с целью удаления имеющейся еще влаги, а затем медленно повышать температуру, осуществляя процесс обжига.

Пример 1. Изготовляют защитное покрытие, в виде колец указанного ,в табл. 1 состава. При этом исходные компоненты размалывают в сухом состоянии и с добавлением воды перемешивают на бегунах в течение 10 ч. Полу- ченную массу оставляют стоять при комнатной температуре в течение одной недели, а затем прессованием перерабатывают в кольца. Полученные кольца сначала сушат при 110-140°С, затем подвергают обжигу при медленно повьш1ающихся до 1370°С температурах в муфельной печи.

Природная глина имеет следующий состав, %:

Двуокись кремния56

Окись алюминия33 Окись железа (II) 1,5 Окислы кальция и магния 0,9 Щелочь1,4

Влага7,2

31

Пример 2. Аналогично примеру 1 изготовляют защитное покрытие в виде колец указанного в табл. 2 состава.

Пример 3. Аналогично примеру 1 изготовляют защитное покрытие в виде колец указанного в табл. 3 состава.

Синтетический графит состоит иа 70;% графитовых и 30% неграфитовых структурных элементов.

Пример 4. Аналогично примеру 1 изготовляют защитное покрытие в виде колец указанного в табл. 4 сое- тава.

Пример 5. Получают смесь с применением цилиндрического электрода, содержащего верхний водоохлаждае мый участок из меди и нижний участок из графита, привинченный к верхнему участку при помосци графитного ниппеля.

Часть верхнего участка, вводимая в электропечь, снабжена защитным по- крытием согласно примерам 1-4. Защитное покрытие состоит из трех расположенных одно над другим колец, причем нижнее кольце снабжено внутренней резьбой, при помощи которой оно соединено с нижней частью верхнего участка из меди.

В печь емкостью 50 т вводят по три электрода, причем в качестве шихты в нее загружают кусковой скрап Печь работает на трех фазах при мак симальном токе 50 кА и напряжении 490 В. Получают 200 плавок стали без каких-либо нарушений процесса.

Пример 6 (согласно авт. св. СССР №698173). Повторяют пример 5 стой разницей, что вводимая в электропечь часть верхнего участка электрода снабжена защитным покрытием, выполненным из 35 мас.% алюминия,4О мае. % карбида .кремния, 10 мас.% кристалли- ческого кремния и 15 мае.2 каменноугольного пека.

Пример 7 (согласно авт. св. № 834944). Повторяют пример 5 с той разницей, что вводимая в электропечь часть верхнего участка электрода снабжена защитным покрытием, выполненным из 45 мас.% шунгитового материала, 25 мас.% каменноугольного пека и 30 мас.% порошка алюминия.

При этом срок службы защитного покрытия составляет 168 плавок.

164

Сравнение результатов примера 5 с результатами сравнительных примеров 6-7 свидетельствует о достижении цели изобретения - повышении срока службы покрытия.

Формула изобретения

Графит20-80

Природная глина 8-37 Карбид кремния6-40

Кварцевый песок 2-10 2. Защитное покрытие металлической части электрода для производства электростали, выполненное из керамического компонента и углеродного Kotr

понента,

отличающееся

25 Q

i

35

50

55

тем, что, с целью повьш1ения срока службы, оно в качестве керамического компонента содержит боксит, полый корунд и плавленую окись алюминия, а в качестве углеродного компонента - графит и пековый кокс при следующем соотношении компонентов, мас.%: Графит10-50

Пековый кокс10-22

Боксит25-60

Полый корунд2-10

Плавленая окись asm- миния3-10

Графит25-59

Карбид кремния 31-71 Каменноугольный пек 4-10 4. Защитное покрытие металлической части электрода для производства электростали, выполненное из кера- ьшческого компонента н углеродного компонента, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы, оно в качестве керамического компонента содержит окись алюминия, двуокись тита-нн, каолин и силикат магния, а в качестве углеродного компонента - графит и нефтяной кокс,

Состав

Керамический компонент, мае. %

Плавленая окись алюминия

Боксит

Полый корунд

Плавленая окись алюминия

Боксит

Полый корунд

Плавленая окись алюминия

при следующем соотношении компонентов, мае.2:

1 1-30

18,5-50

10-39

7-28

2-5

0,5-1

Таблица 1

Углеродный компонент, мас.%

Природный графит10

Пековый кокс10

Природный графит50

Пековый кокс20

Покры тие

Керамический компонент, мас.%

Ж Карбид кремния 71

3 Карбид кремния ДО

И Карбид кремния 31

Таблица 3

Углеродный компонент, мас.%

Синтетический графит Каменноугольный пек Синтетический графит Каменноугольный пек Синтетический графит Каменноугольный пек