ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Противоокислительная защита графитированных электродов».

Рекомендуемая область пременения

Черная и цветная металлургия, электротермия
- Противоокислительная защита электродов

Назначение, цели и задачи проекта

Основное назначение проекта – разработка современных технологий реализующих новые технические решения по противоокислительной защите графитированных электродов для повышения сортности графитированных электродов и ниппелей.

Задачи:

Упрощение технологических операций противоокислительной обработки графитированных электродов и ниппелей.

Удешевление технологических операций противоокислительной обработки графитированных электродов и ниппелей.

Удешевление пропиточного раствора и снижение его расхода

Увеличение эффективности противоокислитиельной защиты с дополнительным снижением УЭС.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В настоящее время противоокислительная защита производится в Челябинске на ЧЭМК. Пропитка производится в автоклавах высокого давления при температуре выше 100⁰С. Пропиточный раствор содержит предельную по растворимости в воде концентрацию смеси буры и борной кислоты. Сушка производится в туннельном сушиле с обогревом газовыми горелками.

Операция выполняется на участке, его агрегаты имеют недостаточную производительность. Это вязано с объемом автоклавов и медленным нагревом при удалении влаги, часть пропиточного раствора при обезваживании вытекает. Обработке подвергают заготовки графитированных электродов и ниппелей, з     начительная доля химических реагентов уходит в стружку. Тем не менее существующая противоокислительная защита обеспечивает выплавку металла требуемого качества и экономию электродов.

Проведение пропитки на электродных заводах часто не является возможным вследствие необходимости использовать химическое производство, включая подготовку раствора, проведение пропитки и сушки. Сложности связаны с эксплуатацией химического оборудования, утилизацией химических реагентов, необходимостью подбора и вариации пропиточных составов соответственно с требованиями производства потребителя.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Графитированные электроды свинчивают в свечи для поддержания электрической дуги в дуговых сталеплавильных печах (ДСП). Ее энергия  разогревает шихту, увеличение мощности дуги ограничено разогревом и разрушением электродов. Снижение удельного электрического сопротивления (УЭС), а также увеличение стойкости   графитированных электродов входит в задачу более рационального использования производственных ресурсов при выплавке стали. Требования к электродному графиту задаются условиями эксплуатации электродов, и определяются практически, по механизмам износа.

Условия эксплуатации электродов в электропечах в основном определяются силой тока дуги и временем ее горения. Предельная для данного процесса сила тока определяется в основном температурой разогрева электродной свечи, что приводит к окислению его боковой поверхности и, следовательно, к уменьшению проводящего сечения рабочей части свечи. Технология электродного производства является предметом ”ноу-хау”.

Для улучшения качества электроды модифицируют, в частности пропитывают противоокислительными составами на основе неорганических соединений. Они остаются в объеме пор материала после  обезвоживания (сушки). Положительный эффект создают пленки на поверхности пор и включения в микропорах. Схема пропитки приведена на рис.

Рис. Схема проведения операций при уплотнении графитированных электродов с использованием водных растворов неорганических соединений

Предложения  основаны на оригинальных разработках.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Предприятие по противоокислительной защите графитированных электродов и ниппелей составит отдельное звено в производственном цикле. с соответствующим объемом производства. Использование обработанных графитированных электродов и ниппелей улучшит эффективность работы электропечей. Это включает увеличение подводимой к печи мощности и снижения времени плавки, что снизит удельный расход электроэнергии на тонну металла,  а также его  качество.

Снижение расхода электродов. Улучшение качества электродов снизит их расход на  10%.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Расход пропиточного состава на тонну с минимальными потерями.

Снижение энергоемкости и регулируемость процесса обезваживания.

Предполагается снизить расход химических реагентов, ускорить процесс и снизить энергопотребление, включая усовершенствование пропитки.и сушки.

Новые потребительские свойства продукции

Улучшение сортности графитированных электродов и ниппелей за счет снижения удельного электрического сопротивления, повышения механической прочности.
Снижение УЭС электродов составляет 10 – 15%.
Увеличение механической прочности составляет17 – 25%/
Снижение расхода электродов. Улучшение качества электродов снизит их расход на 10%.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соответсвие ГОСТу.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

0,5 млн. руб.

Рынки сбыта

Электрометаллургические сталеплавильные и ферросплавные заводы и цеха, предприятия, использующие электротермию (абразивные, титановые, огнеупорные производства).

Возможность и эффективность импортозамещения

Замена импортных электродов, возможность использования отечественного сырья – нефтяного кокса - взамен импортного.

Возможность выхода на мировой рынок

Выход на страны СНГ, возможно Китай, Центральную Европу.

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

25.09.2007