Состав электродной массы само-СпЕКАющЕгОСя элЕКТРОдА Советский патент 1981 года по МПК H05B7/09 

ИзЪбретение относится к электрометаллургии стали и сплавов, а им но к составам электродных масс для самостгекаклцихся электродов. Известны электродные массы, состоящие из дробленого антрацита, литейного кокса и связующих - каменно угольного пека и смолы Ll . Наиболее близкой к предлагаемой является электродная масса 2, содержащая .термоантрацит, высо|сотемпературный пек и окислы железа, при соотношении ингредиентов, вес.%: Окислы железа1-2 Высокотемпературный пек J5-28 ТермоантрацитОсталь Недостатком указанных составов электродных масс является низкая реакционная способность и низкая пр ность самосЬекагацихся электродов, изготовленных из этих масс. Цель изобретения - повышение реак онной способности и прочности электро Поставленная цель достигается тем, что состав электродной массы самрспе- кающегося электрода для выплавки стали в электродуговой печи, содержащий топливо, связующее и окислы железа, в качестве топлива и связукяцего введены бурый уголь и битум, окислы железа введены в виде окалины и состав дополнительно содержит известь при следующем соотношении компонентов, вес.%: Битум8-9 Бурый уголь12-14 Известь14-17 Окислы железа в виде окалиш 1Остальное Сущность изобретения заключается в том, -ЧТО при интенсивном нагревании электродной массы битум и бурый уголь ,к,1деляют летучие в количестре, достаточном для предварительного восстановления окислов железа по всей высоте электрода, температура которого изменяется от 2000°С в зоне плав3ления, до 200-600 С в зоне его зажим Таким образом, происходит последовательное восстановление окислов железа сначала летучими битума, затем летучими угля а в зоне высоких температур - твердым закоксовавшимся углеродом угля и битума. .В качестве окислов железа используют замасленную окалину :.рокатных цехов, содержащую,%: железо 69-70, примеси около 0,5-1,0: масла и вода 10-20. Для «обезвоживания окалины и повышения скорости восстановления окис лов железа, представленных в основном ъщгнетитом, а также наведения шлака заданной основности в электрод - jnyro массу вводят известь. Для пв.шог связывания и частичного испарения влаги, а также получения электрода требуемой прочности вводят до 17% из вести. Окалину смешивают с обожженной известью в соотношении 1-(0,15-0,2) до полного связывания воды, а затем полученную сухую массу подвергают смешиванию с твердым топливом, в качестве которого могут быть использованы ископаемые угли или искусственно полученные его виды. Смесь око ковывают путем нанесения на гранулы тонкораспыленного битума, нагретого до 100-120 С. Замена пека битумом, используемым в качестве связующей добавки, обусловлено его неДефицитностью, низкойгстоимостью и высокими связующими свойствами коксового оста ка. Выход летучих практически одинаков с выходом продуктов пиролиза пека. Полученные окатьшги диаметром 2030 мм загружают в металлический кожух электрода. После расплавления шлака и образования первых порций расплава нижний конец электрода погр жают в шлак до границы раздела его с металлом. Коксование и упрочнение электродной массы в процессе плавки происходит за счет передачи тепла от нижних горизонтов, приьшкающих к дуге, к вышерасположенным участкам электрод При 200-600 С теплопроводность элек родной массы умены ается в связи с удалением и адсорбцией летучих на поверхности вышележащих слоев окаты шей, а при повышении температуры до 900-1100 С увеличивается в 8-10 раз В этом интервале температур заверша ся процесс формирования структуры А образовавшегося кокса с появлением значительного количества металлического железа. Прочность электродов растет как за счет образования каркаса металлического железа, так и за счет связующей способности коксового остатка. При дальнейшем повышении температуры и вследствие каталитического действия железа появляются кристаллы игольчатого графита, переплетающиеся в массе металла, что приводит к получению прочной структуры электрода. Летучие битума и угля проходят через газопроницаемый слой окатьппей и при температуре ниже адсор бируются на их поверхности в порах и микротрещинах верхних горизонтов электрода, повьш1ая прочность окатышей в сыром состоянии. Наибольшая степень восстановления окислов железа электродной массы в ходе плавки составляет 89-92% прн содержании летучих в углеродсодержащей композиции 35-50% и обеспечива/ т получение оптимальной прочности электрода. Такое содержание летучих и необходимое количество нелетучего углерода для процесса получают при . содержании 8-9% битума и 12-14% угля в электродной массе. Приход углерода с коксовым остатком из тяжелых масел, вносимых в электродную массу окалины, составляет 1,0-1,5%. Его расход идет на довосстановление окислов железа в высокотемпературной зоне и в шлаке. Пример. Для проведения испытаний берут пять смесей с содержанием битума, бурого угля, извести и окалины соответственно, вес.%: 7,11,13; 8,12,14; 8,5,3,15,5j 9,14,17; 10,15 18, отличающихся друг от друга содержанием в каждой смеси окислов железа в виде окалины. Опытш 1е. плавки проводят в электродуговой трехфазной рудовосстановительной печи производительностью 5 т/ч в условиях 1ШО Тулачермет. Электроды диаметром 200 и длиной 2000 мм изготовляют из электродной массы по описанной технологии. В качестве связукщего используют битум, а в качестве твердого топлива - бурый уголь, Канско-Ачёнского разреза. В таблице приведены физико-химические и механические свойства предлагаемой электродной массы.