Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 СТРУКТУРА И ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (Литературный
обзор) 6
1.1 Характеристика углеродных материалов 6
1.2 Кокс 7
1.3 Характеристика графитированных электродов 12
1.4 Структура и свойства натурального графита 14
1.5 Реакционная способность углеродных материалов 16
1.6. Постановка задач исследования 21
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 22
2.1 Объект исследования 22
2.2 Методы исследования 22
2.2.1 Метод определения реакционной способности по отношению к
кислороду 22
2.2.2 Метод определения гранулометрического состава 23
2.2.3 Метод определения серы 24
2.2.4 Метод определения зольности углеродных материалов 26
2.2.5 Метод определения зольности природного графита 27
2.2.6 Метод оценки микроструктуры 28
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОКИСЛЯЕМОСТИ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ 30
3.1 Определение реакционной способности коксов разной микроструктуры .. 30
3.2. Окисление графита 33
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 37
4.1 Сетевой график 37
4.2 Оценка стоимости выполнения НИР 40
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 41
5.1 Техника безопасности 41
5.2 Безопасность веществ и материалов 41
5.3 Правила безопасности при работе с коксами 43
5.4 Пожаробезопасность 44
5.5 Электробезопасность 45
5.6 Шум 45
5.7 Микроклимат помещения 46
5.8 Производственное освещение 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А 52
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 54
Для изготовления графитированной продукции в зависимости от назначения используют малосернистые нефтяные и пековые коксы разной структуры. Коксы рядовые с оценкой микроструктуры 4,0-4,3 балла - сырье для рядовых графитированных электродов малого и среднего сечения; 5,0-5,2 балла - для электродов крупных сечений; игольчатые с оценкой не менее 5,7 балла - для высокоплотных графитированных электродов, работающих при высоких плотностях тока. Конструкционные марки графитов изготавливали на основе коксов марок КНПС со структурой 2,0-2,2 балла.
Важным свойством нефтяного кокса является его способность окисляться кислородом воздуха и восстанавливать различные минеральные и газообразные окислы.
Рядовые коксы для рядовых электродов и пеков, одни из важнейших расходных материалов металлургической промышленности. Плавление металла происходит за счет тепла, выделяемого электрической дугой, температура которой может превышать 3000 °С. Однако интенсивное окисление графита наблюдается уже при 600...850 °С. В связи с этим, на долю преждевременного окисления приходится до 67 % от общего расхода электродов. [1,2]
В последние годы российские предприятия закупают электросталеплавильные печи зарубежного производства. В комплекте поставляется порядка 20 штук графитированных электродов. При закупке не учитывается, что электроды - расходный материал. Эти печи могут работать только на импортных высокоплотных графитированных электродах или отечественных, изготовленных на импортном игольчатом коксе. В России игольчатый кокс не производится.
1 Выполнен обзор технической литературы по вопросам структуры и окисления углеродных материалов.
2 Экспериментальными исследованиями реакционной способности нефтяных коксов разной структуры (500 °С) и окисления графитов (850 °С) показано, что повышение совершенства структуры углеродных материалов оказывает ингибирующее действие на процессы окисления.
3 Впервые выявлена принципиальная возможность защиты поверхности электродного графита при температурах 650-850 °С нанесением покрытия из природного графита.
