ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Использование УНС в качестве конструкционных материалов из "Нефтяной углерод" Твердые и высокопрочные УНС после обжига или после обжига, графитации и соответствующей обработки (механическая обработка, нанесение защитного покрытия и др.) используют в электротермических производствах в качестве электродной продукции (электродов). Электродную продукцию применяют для подвода-тока в рабочую зону электролизеров и электропечей, предназначенных для выплавки алюминия, магния, высококачественных сталей и других металлов, а также ферросплавов и карбидов. В зависимости от эксплуатационных характеристик и условий применения различают два вида электродов. [c.99] Для проведения электротермических процессов графитированные электроды как наиболее термостойкие применяют при жестких (при температурах выше 1700 °С), а угольные аноды —при мягких условиях (около 1000°С). В принципе графитированные электроды можно применять взамен некоторых видов угольных анодов в случае осуществления электротермических процессов при мягких условиях, но это экономически не выгодно. [c.100] При вводе в эксплуатацию крупнотоннажных электродуговых сталеплавильных печей, оборудованных мощными трансформаторами, используют крупногабаритные графитированные электроды (диаметром 555 мм и более) с повышенными эксплуатационными характеристиками, выдерживающие высокие токовые нагрузки — до 30—32 А/см , в отличие от обычных графитированных электродов, выдерживающих 12—15 А/см . В настоящее время электродная промышленность выпускает более 30 видов графитированных электродов и около 20 видов угольных анодов. [c.100] В процессе эксплуатации графитированные электроды и аноды подвергаются действию высоких температур, контактируют с различными химическими соединениями и испытывают механические воздействия. В результате они окисляются, сублимируются, растворяются, выкрашиваются, обрываются и т. д. Расход электродов является важной составляющей в себестоимости выплавляемой стали, алюминия и продукции других видов, поэтому на структуре расходования электродов следует остановиться поподробнее. [c.100] При выплавке стали в электродуговых печах отечественных заводов графитированных электродов расходуется 7—10 кг/т стали. Учитывая такой большой расход и высокую стоимость электродов (150—300 руб/т), представляет интерес выяснить факторы, влияющие на структуру их расходования. [c.100] Из всего количества углеродистых веществ, используемых в СССР для производства электродной продукции, около 90% идет на изготовление анодной массы, что объясняется большим удельным расходом коксов в производстве алюминия и высокими темпами его развития в нашей стране. Ускоренный рост потребления алюминия обусловлен особыми его физическими свойствами малой плотностью, хорошей коррозионной стойкостью, высокой элект-ро- и теплопроводностью. [c.101] В связи с наблюдаемой тенденцией увеличения производства алюминия в СССР потребуется интенсификация производства нефтяного кокса на отечественных НПЗ. Одновременно должно быть значительно улучшено качество кокса с целью снижения его расхода на единицу массы вырабатываемого алюминия. В связи с этим представляет интерес рассмотреть структуру расходования анодной массы при электролизе и пути снижения ее расхода. [c.101] Часть углерода сгорает в воздухе при периодической обработке ванны (разрушении корки электролита механическим способом) с преимущественным образованием окиси углерода, входящего в состав анодного газа (газ, выделяющийся из электролизера в процессе контакта анода с расплавленными солями). Повышению содержания в анодных газах окиси углерода способствует также реакция (8), особенно энергично протекающая при высоких температурах электролиза. Расход анодного газа, выделяющегося из-под корки электролита, составляет в зависимости от производительности электролизера от 12 до 17 мVч (при нормальных условиях), или 2 м на 1 кг расходуемого углерода в 1 ч. [c.101] Существенное влияние на расход анодной массы и на ход электролиза оказывает осыпаемость анода — количество углерода, попадающего в зону реакции в твердом виде (механические потери). Твердые частички стабилизируют пенный слой, образующийся над электролитом, при определенных обстоятельствах вызывают его науглероживание ,— появляются карбиды (АЬСз), что в конечном счете ведет к повышению перепада напряжения между катодом и анодом, перерасходу электроэнергии и понижению производительности электролизера. [c.101] Основная причина повышения осыпаемости анодов — разные скорости сгорания кокса-наполнителя и кокса-связующего. Неодинаковый обгар различных точек поверхности анода приводит к механическому разрушению его подошвы. С повышением температуры процесса электролиза различие в скоростях сгорания составляющих анодной массы возрастает и, следовательно, осыпаемость увеличивается. Такие же отрицательные явления могут быть вызваны неправильным дозированием связующего при изготовлении анодной массы. [c.102] При среднем содержании СО в отходящих анодных газах электролизеров с боковым токоподводом около 38% расход углерода Р1 равен примерно 460 кг/т алюминия. Практический удельный расход Р анодной массы электролизеров указанной конструкции за счет потерь Ра и Рз значительно больще (около 535 кг/т алюминия). [c.102] В настоящее время углеграфитовые материалы применяют для сооружения и футеровки химической аппаратуры и оборудования. Из них изготавливают ответственные детали машин, трубы, насосы, теплообменники, холодильники, абсорберы, конденсаторы, лабораторное оборудование и др. [c.103] Содержание бора — основного загрязнителя ядерного графита— не должно превышать 0,1 млн . При большем его содержании, а также при наличии других элементов эффективное сечение захвата ядерного графита увеличивается [156]. Так, превышение допустимого содержания бора только на 10% [164] приводит к по-. тере 1500 нейтронов на каждые 100 тысяч в случае применения реактора типа G=1 или к увеличению количества урана, необходимого для получения критической массы, до 8 т. [c.103] Поскольку во всех странах уделяется большое внимание развитию атомной энергетики, в ближайшее десятилетие следует ожидать быстрого увеличения темпов строительства атомных реакторов, для футеровки каждого из которых требуется около 1500—2000 т графита [152]. Это, в свою очередь, потребует расширения производства специальных сортов нефтяного кокса и связующих веществ, удовлетворяющих условиям работы атомных реакторов. [c.103] С целью улучшения физико-механических свойств углеграфитовых материалов, используемых для изготовления машин, аппаратов и их деталей, работающих в агрессивных средах, эти материалы пропитывают кислото- и щелочестойкими веществами. [c.103] При конструировании теплообменной аппаратуры из углеграфитовых материалов необходимо учитывать следующее направление теплового потока должно совпадать с направлением больших осей кристаллов графита не допускается большая длина изделия (трубы, штуцера) вследствие хрупкости графита. [c.103] При охлаждении в теплообменной аппаратуре горячей воды холодной коэффициент теплоотдачи от горячей поверхности к угле-графитовому материалу имеет тот же порядок величии, что и от его внутренней поверхности к холодной воде — 520— 1400 Вт/(м2-К). При использовании в качестве теплоносителя водяного пара коэффициент теплоотдачи от пара к углеграфитовой стенке в несколько раз больше, чем в предыдущем случае, и составляет (в зависимости от скорости пара) 2800—10500 Bт/(м K). Высокие значения коэффициента теплоотдачи от теплоносителей к стенке углеграфита и его теплопроводности обеспечивают коэффициенты теплопередачи в углеграфитовых теплообменниках от 1400 до 11700 Вт/(м2-К). [c.104] Вернуться к основной статье