CN110627503A - 一种超高功率石墨电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石墨电极的制备领域，尤其是一种超高功率石墨电极的制备方法，针对现有的对超高功率石墨电极制备时，不便于使原料快速搅拌均匀的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1：对针状焦、超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎进行筛分，得到均匀的原料；S2：将原料加入到混捏锅中，加入碳纤维，搅拌，然后使用加料机构加入融化的粘结沥青，加热搅拌均匀，制得糊料；S3：对糊料放入压机内，制得生制品，生制品经一次焙烧，浸渍，二次焙烧，得到焙烧品；S4：将焙烧品装入内串石墨化炉中进行石墨化处理，获得石墨化品，本发明可以使原料快速的搅拌混合均匀，提高电极的制备质量。
Description
技术领域
本发明涉及石墨电极的制备技术领域，尤其涉及一种超高功率石墨电极的制备方法。
背景技术
石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青做结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率石墨电极、高功率石墨电极和超高功率石墨电极。
石墨电极生产的主要原料为石油焦，普通功率石墨电极可加入少量沥青焦，石油焦和沥青焦含硫量都不能超过0.5%。生产高功率或超高功率石墨电极时还需要加针状焦。铝用阳极生产的主要原料为石油焦，并控制硫分不大于1.5%～2%，石油焦和沥青焦应符合国家有关质量标准。
经检索，申请号为201210580592.X的专利公开了一种高强度超高功率石墨电极的制备方法，含量按重量百分比，碳纤维0.2-0.8％，国产煤系焦56-65％，粘结沥青25-30％，超高功率石墨电极焙烧碎2-10％，超高功率石墨电极石墨碎3.2-8.8％。其中针状焦粒度组成：16-22mm占12-17％，6-16mm占10-13％，2-6mm占8-12％，0.5-0.075mm占25-30％，-0.075mm占28-45％；含量占2-10％超高功率石墨电极焙烧碎和3.2-8.8％超高功率石墨电极石墨碎的粒度均为1-2mm。生产步骤包括混捏、压型、一次焙烧、浸渍、二次焙烧、石墨化、加工成品。用本发明方法制备的超高功率石墨电极既降低了电阻率、提高了抗折强度，又有效的降低了生产成本，提高了市场竞争力。
但是上述的专利文件在对超高功率石墨电极制备时，不便于使原料快速搅拌均匀，因此我们提出了一种超高功率石墨电极的制备方法，用来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在不便于使原料快速搅拌均匀的缺点，而提出的一种超高功率石墨电极的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种超高功率石墨电极的制备方法，包括以下步骤：
S1：对针状焦、超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎进行筛分，得到均匀的原料；
S2：将原料加入到混捏锅中，加入碳纤维，搅拌，然后使用加料机构加入融化的粘结沥青，加热搅拌均匀，制得糊料；
S3：对糊料放入压机内，制得生制品，生制品经一次焙烧，浸渍，二次焙烧，得到焙烧品；
S4：将焙烧品装入内串石墨化炉中进行石墨化处理，获得石墨化品；
S5：将石墨化品按照技术要求加工成不同规格的成品，即可制得超高功率石墨电极。
优选的，所述S1中，在筛分时，首先将原料放进料斗内，料斗的底部设有挡板，在料斗的下方设有筛料机，挡板由推杆电机驱动，推杆电机由控制器控制，控制器可编程，对推杆电机的开闭周期进行设置，使原料间断性的下料，避免原料在筛料机内堆积。
优选的，所述筛料机内设有筛料框，筛料框内设有筛网，筛网可拆卸的安装在筛料框内，根据筛分的原料放入相应的筛网，制得粒度为1-2mm的超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎，14-18mm粒度的针状焦。
优选的，所述料斗与筛料机之间设有导料机构，导料机构包括捣杆和电动推杆，电动推杆由控制器控制，捣杆由电动推杆控制上下不断移动，通过捣杆在料斗的下料口上下捣动，可以加快原料的下料速度，防止原料堵住下料口。
优选的，所述S2中，将原料加入到混捏锅中，加入碳纤维，碳纤维的长度为15-18mm，搅拌，搅拌由搅拌电机带动搅拌轴和搅拌叶转动完成，搅拌轴的转速为700-800r/min。
优选的，所述S2中，将融化的粘结沥青放进加料箱内，加料箱的底部设有出料管，出料管上设有电磁阀，电磁阀由控制器控制，加料箱可以在混捏锅的上方水平来回移动，控制器控制电磁阀打开，使融化的粘结沥青可以均匀的加入混捏锅内，加热搅拌均匀，混捏锅内的温度为170-175℃，制得糊料。
优选的，所述S2中，混捏锅上设有温度监控器和加热器，通过温度监控器对混捏锅内的温度进行监控，并将监控数据传输至控制器，与控制器内预设的数据进行对比，当温度低于预设值时，控制器控制加热器运行，进行升温，保证温度在可控范围内。
优选的，所述S2中，混捏锅上设有摆动机构，摆动机构与搅拌电机固定连接，通过摆动机构带动搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶在转动的同时可以进行摆动，增加搅拌范围，使原料混合更加均匀。
优选的，所述加料箱内设有计量器和报警器，报警器与计量器均匀控制连接，通过计量器对加料箱内的融化的粘结沥青进行计量，当融化的粘结沥青用完时，报警器报警，提醒添加原料。
优选的，所述加料箱上设有加热夹层，加热夹层内设有加热丝，加热丝对加料箱进行加热，防止融化的粘结沥青凝固。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本方案通过使原料间断性的下料，避免原料在筛料机内堆积；
通过捣杆在料斗的下料口上下捣动，可以加快原料的下料速度，防止原料堵住下料口；
本方案的加料箱可以在混捏锅的上方水平来回移动，使融化的粘结沥青可以均匀的加入混捏锅内，使原料混合的更加均匀快速；
本方案通过摆动机构带动搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶在转动的同时可以进行摆动，增加搅拌范围，使原料混合更加均匀；
本发明可以使原料快速的搅拌混合均匀，提高电极的制备质量。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
一种超高功率石墨电极的制备方法，包括以下步骤：
S1：对针状焦、超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎进行筛分，得到均匀的原料，在筛分时，首先将原料放进料斗内，料斗的底部设有挡板，在料斗的下方设有筛料机，挡板由推杆电机驱动，推杆电机由控制器控制，控制器可编程，对推杆电机的开闭周期进行设置，使原料间断性的下料，避免原料在筛料机内堆积，筛料机内设有筛料框，筛料框内设有筛网，筛网可拆卸的安装在筛料框内，根据筛分的原料放入相应的筛网，制得粒度为1mm的超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎，14mm粒度的针状焦，料斗与筛料机之间设有导料机构，导料机构包括捣杆和电动推杆，电动推杆由控制器控制，捣杆由电动推杆控制上下不断移动，通过捣杆在料斗的下料口上下捣动，可以加快原料的下料速度，防止原料堵住下料口；
S2：将原料加入到混捏锅中，加入碳纤维，碳纤维的长度为15mm，搅拌，搅拌由搅拌电机带动搅拌轴和搅拌叶转动完成，搅拌轴的转速为700r/min，将融化的粘结沥青放进加料箱内，加料箱的底部设有出料管，出料管上设有电磁阀，电磁阀由控制器控制，加料箱可以在混捏锅的上方水平来回移动，控制器控制电磁阀打开，使融化的粘结沥青可以均匀的加入混捏锅内，加热搅拌均匀，混捏锅内的温度为170℃，制得糊料，混捏锅上设有温度监控器和加热器，通过温度监控器对混捏锅内的温度进行监控，并将监控数据传输至控制器，与控制器内预设的数据进行对比，当温度低于预设值时，控制器控制加热器运行，进行升温，保证温度在可控范围内。混捏锅上设有摆动机构，摆动机构与搅拌电机固定连接，通过摆动机构带动搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶在转动的同时可以进行摆动，增加搅拌范围，使原料混合更加均匀，加料箱内设有计量器和报警器，报警器与计量器均匀控制连接，通过计量器对加料箱内的融化的粘结沥青进行计量，当融化的粘结沥青用完时，报警器报警，提醒添加原料，加料箱上设有加热夹层，加热夹层内设有加热丝，加热丝对加料箱进行加热，防止融化的粘结沥青凝固；
S3：对糊料放入压机内，制得生制品，生制品经一次焙烧，浸渍，二次焙烧，得到焙烧品；
S4：将焙烧品装入内串石墨化炉中进行石墨化处理，获得石墨化品；
S5：将石墨化品按照技术要求加工成不同规格的成品，即可制得超高功率石墨电极。
实施例二
一种超高功率石墨电极的制备方法，包括以下步骤：
S1：对针状焦、超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎进行筛分，得到均匀的原料，在筛分时，首先将原料放进料斗内，料斗的底部设有挡板，在料斗的下方设有筛料机，挡板由推杆电机驱动，推杆电机由控制器控制，控制器可编程，对推杆电机的开闭周期进行设置，使原料间断性的下料，避免原料在筛料机内堆积，筛料机内设有筛料框，筛料框内设有筛网，筛网可拆卸的安装在筛料框内，根据筛分的原料放入相应的筛网，制得粒度为2mm的超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎，16mm粒度的针状焦，料斗与筛料机之间设有导料机构，导料机构包括捣杆和电动推杆，电动推杆由控制器控制，捣杆由电动推杆控制上下不断移动，通过捣杆在料斗的下料口上下捣动，可以加快原料的下料速度，防止原料堵住下料口；
S2：将原料加入到混捏锅中，加入碳纤维，碳纤维的长度为16mm，搅拌，搅拌由搅拌电机带动搅拌轴和搅拌叶转动完成，搅拌轴的转速为750r/min，将融化的粘结沥青放进加料箱内，加料箱的底部设有出料管，出料管上设有电磁阀，电磁阀由控制器控制，加料箱可以在混捏锅的上方水平来回移动，控制器控制电磁阀打开，使融化的粘结沥青可以均匀的加入混捏锅内，加热搅拌均匀，混捏锅内的温度为173℃，制得糊料，混捏锅上设有温度监控器和加热器，通过温度监控器对混捏锅内的温度进行监控，并将监控数据传输至控制器，与控制器内预设的数据进行对比，当温度低于预设值时，控制器控制加热器运行，进行升温，保证温度在可控范围内。混捏锅上设有摆动机构，摆动机构与搅拌电机固定连接，通过摆动机构带动搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶在转动的同时可以进行摆动，增加搅拌范围，使原料混合更加均匀，加料箱内设有计量器和报警器，报警器与计量器均匀控制连接，通过计量器对加料箱内的融化的粘结沥青进行计量，当融化的粘结沥青用完时，报警器报警，提醒添加原料，加料箱上设有加热夹层，加热夹层内设有加热丝，加热丝对加料箱进行加热，防止融化的粘结沥青凝固；
S3：对糊料放入压机内，制得生制品，生制品经一次焙烧，浸渍，二次焙烧，得到焙烧品；
S4：将焙烧品装入内串石墨化炉中进行石墨化处理，获得石墨化品；
S5：将石墨化品按照技术要求加工成不同规格的成品，即可制得超高功率石墨电极。
实施例三
一种超高功率石墨电极的制备方法，包括以下步骤：
S1：对针状焦、超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎进行筛分，得到均匀的原料，在筛分时，首先将原料放进料斗内，料斗的底部设有挡板，在料斗的下方设有筛料机，挡板由推杆电机驱动，推杆电机由控制器控制，控制器可编程，对推杆电机的开闭周期进行设置，使原料间断性的下料，避免原料在筛料机内堆积，筛料机内设有筛料框，筛料框内设有筛网，筛网可拆卸的安装在筛料框内，根据筛分的原料放入相应的筛网，制得粒度为2mm的超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎，18mm粒度的针状焦，料斗与筛料机之间设有导料机构，导料机构包括捣杆和电动推杆，电动推杆由控制器控制，捣杆由电动推杆控制上下不断移动，通过捣杆在料斗的下料口上下捣动，可以加快原料的下料速度，防止原料堵住下料口；
S2：将原料加入到混捏锅中，加入碳纤维，碳纤维的长度为18mm，搅拌，搅拌由搅拌电机带动搅拌轴和搅拌叶转动完成，搅拌轴的转速为800r/min，将融化的粘结沥青放进加料箱内，加料箱的底部设有出料管，出料管上设有电磁阀，电磁阀由控制器控制，加料箱可以在混捏锅的上方水平来回移动，控制器控制电磁阀打开，使融化的粘结沥青可以均匀的加入混捏锅内，加热搅拌均匀，混捏锅内的温度为175℃，制得糊料，混捏锅上设有温度监控器和加热器，通过温度监控器对混捏锅内的温度进行监控，并将监控数据传输至控制器，与控制器内预设的数据进行对比，当温度低于预设值时，控制器控制加热器运行，进行升温，保证温度在可控范围内，混捏锅上设有摆动机构，摆动机构与搅拌电机固定连接，通过摆动机构带动搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶在转动的同时可以进行摆动，增加搅拌范围，使原料混合更加均匀，加料箱内设有计量器和报警器，报警器与计量器均匀控制连接，通过计量器对加料箱内的融化的粘结沥青进行计量，当融化的粘结沥青用完时，报警器报警，提醒添加原料，加料箱上设有加热夹层，加热夹层内设有加热丝，加热丝对加料箱进行加热，防止融化的粘结沥青凝固；
S3：对糊料放入压机内，制得生制品，生制品经一次焙烧，浸渍，二次焙烧，得到焙烧品；
S4：将焙烧品装入内串石墨化炉中进行石墨化处理，获得石墨化品；
S5：将石墨化品按照技术要求加工成不同规格的成品，即可制得超高功率石墨电极。
通过实施例一、二、三提出的一种超高功率石墨电极的制备方法，可以使原料快速的搅拌混合均匀，提高电极的制备质量，且实施例二为最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对针状焦、超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎进行筛分，得到均匀的原料；
S2：将原料加入到混捏锅中，加入碳纤维，搅拌，然后使用加料机构加入融化的粘结沥青，加热搅拌均匀，制得糊料；
S3：对糊料放入压机内，制得生制品，生制品经一次焙烧，浸渍，二次焙烧，得到焙烧品；
S4：将焙烧品装入内串石墨化炉中进行石墨化处理，获得石墨化品；
S5：将石墨化品按照技术要求加工成不同规格的成品，即可制得超高功率石墨电极。
2.根据权利要求1所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述S1中，在筛分时，首先将原料放进料斗内，料斗的底部设有挡板，在料斗的下方设有筛料机，挡板由推杆电机驱动，推杆电机由控制器控制，控制器可编程，对推杆电机的开闭周期进行设置，使原料间断性的下料，避免原料在筛料机内堆积。
3.根据权利要求2所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述筛料机内设有筛料框，筛料框内设有筛网，筛网可拆卸的安装在筛料框内，根据筛分的原料放入相应的筛网，制得粒度为1-2mm的超高功率石墨电极焙烧碎和超高功率石墨电极石墨碎，14-18mm粒度的针状焦。
4.根据权利要求2所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述料斗与筛料机之间设有导料机构，导料机构包括捣杆和电动推杆，电动推杆由控制器控制，捣杆由电动推杆控制上下不断移动，通过捣杆在料斗的下料口上下捣动，可以加快原料的下料速度，防止原料堵住下料口。
5.根据权利要求1所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述S2中，将原料加入到混捏锅中，加入碳纤维，碳纤维的长度为15-18mm，搅拌，搅拌由搅拌电机带动搅拌轴和搅拌叶转动完成，搅拌轴的转速为700-800r/min。
6.根据权利要求1所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述S2中，将融化的粘结沥青放进加料箱内，加料箱的底部设有出料管，出料管上设有电磁阀，电磁阀由控制器控制，加料箱可以在混捏锅的上方水平来回移动，控制器控制电磁阀打开，使融化的粘结沥青可以均匀的加入混捏锅内，加热搅拌均匀，混捏锅内的温度为170-175℃，制得糊料。
7.根据权利要求1所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述S2中，混捏锅上设有温度监控器和加热器，通过温度监控器对混捏锅内的温度进行监控，并将监控数据传输至控制器，与控制器内预设的数据进行对比，当温度低于预设值时，控制器控制加热器运行，进行升温，保证温度在可控范围内。
8.根据权利要求1所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述S2中，混捏锅上设有摆动机构，摆动机构与搅拌电机固定连接，通过摆动机构带动搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶在转动的同时可以进行摆动，增加搅拌范围，使原料混合更加均匀。
9.根据权利要求6所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述加料箱内设有计量器和报警器，报警器与计量器均匀控制连接，通过计量器对加料箱内的融化的粘结沥青进行计量，当融化的粘结沥青用完时，报警器报警，提醒添加原料。
10.根据权利要求6所述的一种超高功率石墨电极的制备方法，其特征在于，所述加料箱上设有加热夹层，加热夹层内设有加热丝，加热丝对加料箱进行加热，防止融化的粘结沥青凝固。
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