|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] Изобретение может быть использовано для изготовления графитированных электродов. Способ включает смешивание наполнителя в виде нефтяного кокса, каменного угля или их смесей и связующего в виде каменноугольного пека, последующие компактирование полученной массы, её обжиг и графитацию. При смешивании к наполнителю добавляют фуллереновую сажу. Количество использованного связующего составляет не более 15 мас.%. Технический результат, получаемый при реализации заявленного способа, состоит в повышении качества конечного продукта - графитового электрода в части повышения срока его службы и увеличения эксплуатационных свойств.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение может быть использовано для изготовления графитированных электродов. Способ включает смешивание наполнителя в виде нефтяного кокса, каменного угля или их смесей и связующего в виде каменноугольного пека, последующие компактирование полученной массы, её обжиг и графитацию. При смешивании к наполнителю добавляют фуллереновую сажу. Количество использованного связующего составляет не более 15 мас.%. Технический результат, получаемый при реализации заявленного способа, состоит в повышении качества конечного продукта - графитового электрода в части повышения срока его службы и увеличения эксплуатационных свойств.
(19)
Евразийское
патентное
ведомство
(21) 201001026 (13) A1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки: (51) Int. Cl. C01B 31/04 (2006.01)
2011.02.28 C04B 35/52 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки: 2010.07.16
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРАФИТОВОГО ЭЛЕКТРОДА
(96) (71)
(72)
(74) 2010000094 (RU) 2010.07.16
Заявитель:
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ИНВЕСТИЦИИ" (RU)
Изобретатель:
Перфилов Сергей Алексеевич, Караева Аида Разим Кызы, Хасков Максим Александрович, Митберг Эдуард Борисович (RU)
Представитель: Ермакова Е.А. (RU)
(57) Изобретение может быть использовано для изготовления графитированных электродов. Способ включает смешивание наполнителя в виде нефтяного кокса, каменного угля или их смесей и связующего в виде каменноугольного пека, последующие компактирование полученной массы, её обжиг и графитацию. При смешивании к наполнителю добавляют фуллереновую сажу. Количество использованного связующего составляет не более 15 мас.%. Технический результат, получаемый при реализации заявленного способа, состоит в повышении качества конечного продукта - графитового электрода в части повышения срока его службы и увеличения эксплуатационных свойств.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРАФИТОВОГО ЭЛЕКТРОДА
Изобретение может быть использовано для изготовления графитированных электродов, в частности, применяемых в дуговых сталеплавильных и рудно-термических печах и других электротермических установках для выплавки высококачественных легированных и малоуглеродистых сталей, ферросплавов и специальных сплавов, чугуна, цветных металлов и др.
Графитированные электроды (ЭГ) традиционно изготавливаются на основе нефтяного кокса и каменноугольного пека (связующий и пропиточный пек). Технология их изготовления в настоящее время хорошо отработана и обеспечивает высокое качество продукции при условии очень строгого соблюдения регламентов, гибкого учета особенностей поступающих партий сырьевого кокса и пека. В числе таких технологий можно упомянуть способ по патенту РФ №2324646, в котором повышение прочности графитовых электродов достигается за счет добавок углеродных волокон в смесь кокса (угля или их смесей) и пекового связующего материала, при этом содержание углеродных волокон составляет от 4 до 10 мас.% относительно всех компонентов смеси. Полученные электроды имеют не только улучшенную прочность по сравнению с обычными электродами, наблюдается также снижение коэффициента продольного теплового расширения. К недостатки известного способа следует отнести высокие температуру и длительность процесса графитации, что существенно усложняет его коммерческое использование. Следует также отметить, что как описанная, так и многие другие известные технологии изготовления графитированных электродов внутренне противоречивы, так как обеспечивающий связность и плотность пек фактически снижает электропроводность и теплопроводность, препятствуя равномерному распределению коэффициента линейного теплового расширения.
Задача, положенная в основу создания заявленного способа изготовления графитового электрода, состоит в устранении главных недостатков общепринятых технологии, а именно сложности технологических операций, больших расходов на нейтрализацию выбросов, высокой пористости конечного изделия, неизбежной при применении большого количества пека и вызывающей, в свою очередь, снижение времени жизни электрода, его электропроводность и теплопроводность. Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении качества конечного продукта - графитового электрода в части повышения срока его службы и увеличения эксплуатационных свойств.
Для достижения поставленного результата предлагается в способе изготовления графитового электрода, включающем смешивание наполнителя в виде нефтяного кокса, каменного угля или их смесей и связующего в виде каменноугольного пека, последующие компактирование полученной массы, её обжиг и графитацию, при смешивании к наполнителю добавить фуллереновую сажу в количестве от 1 до 4 масс.%, а количество использованного связующего ограничить не более 15 масс.%.
Предпочтительные, но не обязательные варианты реализации способа предусматривают добавку фуллереновой сажи в наполнитель по завершении, по меньшей мере, около 80% цикла смешивания, а также проведение компактирования путем прессования или экструдирования при температурах 120-200°С.
Предполагаемое изобретение может опираться на полусухой метод.
Принципиальная технологическая схема производства графитовых электродов в соответствии с заявленным решением включает следующие технологические процессы:
подготовка нефтяного кокса к производству - прокалка, размол, рассев и тонкий помол;
смешивание наполнителя (фракций кокса, угля или их смесей) со связующим - каменноугольным пеком в требуемой пропорции в зависимости от марки конечного продукта;
прессование из полученной массы заготовок в глухую матрицу или через мундштук прошивного пресса;
обжиг заготовок при температуре 800-1200°С;
пропитку заготовок пеком в автоклаве;
повторный обжиг заготовок при температуре 800-1200 °С;
графитацию заготовок при температуре 2400-3000 °С.
В общем виде, в зависимости от назначения и требуемых характеристик конечного продукта, в процессе производства могут быть использованы различные сочетания перечисленных технологических процессов. Так, например, нефтяной кокс может использоваться в прокаленном или непрокаленном виде, количество обжигов может варьироваться от 1 до 5, пропитка производится каменноугольным пеком, растворами солей или пироуглеродом и т.д.
Отличием заявленного решения от существующих технологий является то, что в наполнитель на этапе смешивания вводят фуллереновую сажу в количестве от 1 до 4 масс.%, а количество использованного связующего составляет не более 15 масс.%.
Ниже представлен пример реализации заявленного способа.
В соответствии с таким примером, предварительно прокаленный до температуры 1300 °С и измельченный нефтяной кокс в количестве 73 масс.%, каменный уголь - 12 масс. % и фуллереновую сажу- 2,5 масс.% тщательно перемешивают сухим способом. Затем смесь сухих компонентов смешивают со связующим пеком в количестве 12,5 масс.%) полусухим способом в течение 10 мин. Полученную смесь компактируют методом прессования с формированием тела электрода, обжигают и графитируют при температуре 2700°С в течение 10 часов. Свойства полученного электрода приведены в нижеследующей таблице.
Предел
Удельное
Объемная
Температурный
Пористость,
прочности
электрическое
плотность,
коэффициент линейного
%, не более
при изгибе,
сопротивление,
г/см ,
расширения в интервале
МПа,
мкОм-м,
не менее
температур от 20 до
не менее
не более
520 °С, -10"6,
К"1, не более
1,88
1,5
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ изготовления графитового электрода, включающий смешивание наполнителя в виде нефтяного кокса, каменного угля или их смесей и связующего в виде каменноугольного пека, последующие компактирование полученной массы, её обжиг и графитацию, отличающийся тем, что при смешивании к наполнителю добавляют фуллереновую сажу в количестве от 1 до 4 масс.%, а количество использованного связующего составляет не более 15 масс.%).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фуллереновую сажу добавляют в наполнитель по завершении, по меньшей мере, около 80%> цикла смешивания.
3. Способ по п.п. 1 или 2, отличающийся тем, что компактирование проводят путем прессования или экструдирования при температурах 120-200°С.
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
ЕАПВ/ОП-2
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42 Патентной инструкции к ЕАПК)
Номер евразийской заявки: 201001026
Дата подачи: 16 июля 2010 (16.07.2010)
Дата испрашиваемого приоритета:
Название изобретения: Способ изготовления графитового электрода
Заявитель:
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ИНВЕСТИЦИИ"
LJ Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) 1 1 Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
Согласно международной патентной классификации (МПК)
СО IB 31/04 (2006.01) С04В 35/52 (2006.01)
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК)
С01В 31/00-31/04, С04В 35/52, 35/352, В29С 47/36, Н05В 7/00, С25С 3/12, С25В 11/00
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
Y, D А
RU 2324646 С2 (ГРАФТЕК ИНТЕРНЭШНЛ ХОЛДИЫЗ ИНК.) 20.05.2008, реферат
1,3
Y А
RU 2183190 С2 (ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ "ПРОМЕТЕЙ") 10.06.2002, реферат
1,3 2
RU 2363773 С2 (СИАЙАЙ КАРБОН ЭЛЭЛСИ и др.) 10.08.2009, реферат
1,3 2
US 2009078315 Al (SONY CORP) 26.03.2009, реферат
1-3
1 последующие документы указаны в продолжении графы В
I 1 данные о патентах-аналогах указаны в приложении
* Особые категории ссылочных документов:
"Л" документ, определяющий общий уровень техники
"Е" более ранний документ, но опубликованный на дату подачи евразийской заявки или после нее
"О" документ, относящийся к ус тному раскры тию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, по после даты испрашиваемого приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
"Т" более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения
"X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень,
взя тый в отдельности "Y" документ, имеющий наиболее близкое OTHOI
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории " &" документ, являющийся патентом-аналогом "L" документ, приведенный в других целях
Дата действительного завершения патентного поиска:
01 ноября 2010 (01.11.2010)
Наименование и адрес Международного поискового органа: ФГУ ФИПС
РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., 30-1. Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо :
Л.И. Попова
Телефон № (499) 240-2591
|
