Способ изготовления блоков углеро-диСТОй элЕКТРОдНОй МАССы дляСАМООбжигАющиХСя элЕКТРОдОВ Советский патент 1981 года по МПК H05B7/09 F27D11/10 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЛОКОВ УГЛЕРОДИСТОЙ ЭЛЕКТРОДНОЙ МАССЫ ДЛЯ САМООБЖИГАЮЩИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ . .

и более. Достижение виброголовкой нижней части столба жидкой электродной массы (на 100-200 мм выше скоксованной зоны электрода) фиксироват визуально практически весьма затруднительно, поскольку высота столба жидкой массы и положение зоны коксования даже при выплавке одного и того же сплава на одной и той же печи изменяются достаточно часто в зависимости от электрических и технологических факторов процесса, режима обдувки электродов и т.д. Кроме того, одним из условий надежной работы самообжигающихся электродов йвляется наличие над столбом жидкой массы слоя твердыхбрикетов, высота которых, как правило, составляет 3-5 м, что еще больше затрудняет возможность перемещения вибратора по сечению электрода и использование указанного способа приготовления самообжигающегося электрода, К тому же, способствуя уплотнению нижней части столба жидкой электродной массы, этот способ приготовления самоспекающегося электрода дает предпосылки интенсивному протеканию процессов сегретации компонентов электродной массы верхних слоев столба жидкой массы, что, в конечном итоге,, приводит к формированию рабочего конца электрода с весьма различными физико-механическими свойствами отдельных участков по высоте и сечению рабочего конца.

Известен также способ изготовления блоков углеродистой электродной массы для самообжигаюадихся электродов, при котором компоненты массы прокаливают, дробят, рассеивают, дозируют, перемешивают с одновременным наложением вибраций, поддерживая при этом температуру массы и частоту вибраций на заданном уровне, а затем формуют блоки 3.

Однако частота колебаний и интервал температур в известном способе не позволяют получить высококачественнуюмассу.

Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств массы. Указанная цель достигается тем, что частоту вибраций поддерживают в интервале 1000-30000 колебаний в минуту, а температуру - lO.O-lGO

Температура, при которой осуществляется непрерывное уплотнение углеродистой электродной массы, должна находиться в интервале 100160°С, Снижение температуры ниже 100 С приводит к уменьшению пластичности массы и даже ее затвердеванию, а при повышении температуры более 160°С может произойти начало нежелательных процессов пиролиза летучих веществ.

Снижение частоты ниже 1000 колебаний/мин не обеспечивает желаемого эффекта, а увеличение частоты выше 30000 колебаний/мин связано с трудностями получения таких частот.

Вибрационное уплотнение смеси электродной массы достигается за счет удаления части пузырьков воздуха, более компактной укладки твердых компонентов и заполнения имеющихся в них пор связующим. Уплотнение происходит вследствие вызываемого вибрацией повышения подвижности смеси, т,е, снижения сопротивления сдвиговым деформациям под -действием имеющих постоянное направление сил. Поэтому сравнительно малая сила тяжести оказывается достточной для выталкивания пузырьков воздуха и плотной укладки твердых компонентов электродной массы.

Пример, 45% термоантрацита (антрацита), 30% кокса и другие углеродистые материалы прокгшивают при температуре 1200-1300 с, после чего они подвергаются дроблению до фракции менее 20 мм с последующиг1 рассевом на барабанных ситах или грохотах. Подготовленные материсшы дозируют по вида1М сырья и гранулометрическому составу в соответствии с заданной рецептурой массы, а затем вместе со связующим С25% каменноугольного пека) подают в смесители, где осуществляется их перемешивание в течение 3-5 мин при 130-180 с. После смесителя углеродистая электродная масса подвергается непрерывному уплотнению при 100-160°С при помощи вибрации с частотой 1000-30000 колебаний/мин, после чего расплавленная масса заливается в формы с получением брикетов, загруженных в самообжигающиеся электроды. В отдельных случаях произносится загрузка массы в жидком виде или в виде блоков весом 400-600 кг.

Непосредственно в электроде посл перехода массы в жидкое состояние пек в порах и микротрешинах сохраняется, жидкотекучесть массы остает практически постоянной во всем интервале температур от начала размягчения до начала коксования, количество связующего на поверхности твердых частиц соответствует оптимальному для получения прочного коксового скелета. При этом, в отличие от известных способов, отсутствуют пустоты, газовая фаза и сегрегация, поскольку жидкотекучесть массы оптимальна во всем интервале температур .

Предотвратить сегрегацию можно и путем уменьшения количества связующего в массе, однако такая масса не обладает достаточной пластичност что приводит к образованию-пустот, подвисанию массы и, в конечном итоге, низкой эксплуатационной стой кости рабочего конца. При использовании известных способов изготовления массы аналогичный результат получается и в случае минимального, но достаточного количества связующего. Однако такая масса достаточно пластична только при относительно низких температурах (100-150с) .При ,дальнейшем повышении температуры Iвследствие избирательной адсорбции составных частей каменноугольного пека тяжелые коллоидные части более глубоко проникают в поры и микротре щины, количество связки на поверхности твердых частиц уменьшается и масса становится сухой, малопластичной, плохо заполняет кожух, вслед ствие чего в теле электрода имеются пустоты и электрод не обладает высокой эксплуатационной стойкостью Применение вибрации с указанными параметрами на стадии изготовления массы позволяет устранить указанные недостатки. Кроме того, анализ результатов испытаний свидетельствуют, что расход электрода, работающего на электродной массе, изготовленной по предлагаемому способу, на 19% ниже, чем у сравниваемого электрода. К тому же у электрода, работаю щего Tia электродной массе, изготовленной по предлагаемому способу. отмечается более стабильный электрический режим плаьки. Формула изобретения Способ изготовления блоков угле-, родистой электродной массы для самообжигающихся электродов, npiT котором комгюненты массы прокаливают дробят, рассеивают, дозируют, перемешивают с одновременным наложением вибраций, поддерживая при этом температуру массы и частоту вибраций на заданном уровне, а затем формуют блоки, отличающийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств массы, частоту вибраций поддерживают в интервале 1000-30000 колебаний/мин, а температуру - 100-1бО С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гасик М.И, Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей. М., Металлургия, 1976, с. 26-200. 2.Авторское свидэтельство СССР 237991, кл. Н 05 В 7/09, 19,68. 3.Патент Германии № 390607, кл. 21 -Н 20/01, 1924.