通用banner
您当前的位置 : 首 页 > 新闻资讯 > 行业资讯

联系我们Contact Us

贵州康格力炭素材料有限公司

公司电话:0851-85947778(传真)

技术咨询热线:13985158007(王   总)

技术咨询热线:15086033334(王经理) 

客服热线:18285089447

客服热线:18585049324 

客服热线:13765178659

邮  箱:458122647@qq.com

邮  箱:101184222@qq.com

网  址:www.kgl.cn

地  址:贵州省贵阳市花溪大道北段灵达新苑C栋6楼


浅谈石墨电极的原料及制造工艺

2020-04-23 16:10:51

浅谈石墨电极的原料及制造工艺

石墨电极是采用石油焦、针状焦为骨料,煤沥青为粘结剂,经过混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一 系列工艺过程生产出来的一种耐高温石墨质导电材料。石墨电极是电炉炼钢的重要高温导电材料,通过石墨电极向电炉输入电能,利用电极端部和炉料之间引发电弧产生的高温作为热源,使炉料熔化进行炼钢。其他一些冶炼黄磷、工业硅、磨料等材料的矿热炉也用石墨电极作为导电材料。利用石墨电极优良的物理化学性能,在其他工业部门也有广的用途。   

生产石墨电极的原料有石油焦、针状焦和煤沥青

石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物。色黑多孔,主要元素为碳,灰分含量很低,一般在0.5%以下。石油焦属于易石墨化炭一类,石油焦在化工、冶金等行业中有广的用途,是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。

石油焦按热处理温度区分可分为生焦和煅烧焦两种,前者由延迟焦化所得的石油焦,含有大量的挥发分,机械强度低,煅烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼油厂只生产生焦,煅烧作业多在炭素厂内进行。

石油焦按硫分的高低区分,可分为高硫焦(含硫1.5%以上)、中硫焦(含硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种,石墨电极及其它人造石墨制品生产一般使用低硫焦生产。

针状焦是外观具有纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石墨化的一种优质焦炭,焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒(长宽比一般在1.75以上),在偏光显微镜下可观察到各向异性 的纤维状结构,因而称之为针状焦。

针状焦物理机械性质的各向异性明显, 平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能,热膨胀系数较低,在挤压成型时,大部分颗粒的长轴按挤出方向排列。因此,针状焦是制造高功率或超高功率石墨电极的关键原料,制成的石墨电极电阻率较低,热膨胀系数小,抗热震性能好。

针状焦分为以石油渣油为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青原料生产的煤系针状焦。

煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。为多种碳氢化合物的混合物,常温下为黑色高粘度半固体或固体,无固定的熔点,受热后软化,继而熔化,密度为1.25-1.35g/cm3。按其软化点高低分为低温、中温和高温沥青三种。中温沥青产率为煤焦油的54-56%。煤沥青的组成复杂,与煤焦油的性质及杂原子的含量有关,又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。表征煤沥青特性的指标很多,如沥青软化点、甲苯不溶物(TI)、喹啉不溶物(QI)、结焦值和煤沥青流变性等。

煤沥青在炭素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用,其性能对炭素制品生产工艺和产品质量影响极大。粘结剂沥青一般使用软化点适中、结焦值高、β树脂高的中温或中温改质沥青,浸渍剂要使用软化点较低、 QI低、流变性能好的中温沥青。

原料的破碎处理和配料

在配料之前,须对大块煅后石油焦和针状焦进行中碎、磨粉、筛分处理。

中碎通常是将50mm左右的物料通过颚式破碎机、锤式破碎机、对辊破碎机等破碎设备进一步破碎到配料所需的0.5-20mm的粒度料。

磨粉是通过悬棍式环辊磨粉机(雷蒙磨)、球磨机等设备将炭质原料磨细到0.15mm或0.075mm粒径以下的粉末状小颗粒的过程。

筛分是通过具有均匀开孔的一系列筛子,将破碎后尺寸范围较宽的物料分成尺寸范围较窄的几种颗粒粒级的过程,现行电极生产通常需要4-5个颗粒料粒级和1-2个粉料粒级。

配料是按配方要求,对各种粒度的骨料和粉料、粘 结剂分别计算、称量和聚焦的生产过程。配方的科学性适宜性和配料操作的稳定性是影响产品质量指标和使用性能的重要因素之一。

配方需确定5方面内容:

①选择原料的种类; 

②不同种类原料的比例;

③固体原料粒度组成;

④粘结剂的用量;

⑤添加剂的种类和用量。

混捏:在一定温度下将定量的各种粒度炭质颗粒料和粉料与定量的粘结剂搅拌混合均匀,捏合成可塑性糊料的工艺过程称为混捏。

混捏的过程:干混(20-35  min)湿混(40-55 min)

混捏的作用:

①干混时使各种原料混合均匀,同时使不同粒度大小的固体炭质物料均匀地混合和填充,提高混合料的密实度;

②加入煤沥青后使干料和沥青混合均匀,液态沥青均匀涂布和浸润颗粒表面,形成一层沥青粘结层,把物料互相粘结在一起,进而形成均质的可塑性糊料,利于成型;

③部分煤沥青浸透到炭质物料内部空隙,进一步提高了糊料的密度和粘结性。

成型:炭材料的成型是指混捏好的炭质糊料在成型设备施加的外部作用力下产生塑性变形,终形成具有一定形状、尺寸、密度和强度的生坯(或称生制品)的工艺过程。



(本文内容来源于网络,如有侵权请联系删除)

标签

上一篇:没有了