CN1725909A - 一种超高功率石墨电极的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超高功率石墨电极的生产方法，其生产工艺为：原料→粉碎→筛分→混捏→成型→焙烧→浸渍→二次焙烧→二次浸渍→三次焙烧→石墨化→机械加工→成品。整个浸渍过程采用自动化操作，由微机程序监控完成。在成型时，将挤压机的料缸抽成真空，去除制品空隙中的空气、水分和残余挥发物，来减少气孔率、增加体积密度，用300℃的介质油为热载体来熔化做浸渍剂的煤沥青，用干燥氮气对高压浸渍罐进行加压。这样，经过两浸三焙，使浸入制品中的煤沥青达到饱合程度，将气孔浸透。本发明比采用现有技术减少一浸一焙，一个生产周期可缩短40天。

Description

一种超高功率石墨电极的生产方法

技术领域

本发明涉及石墨电极的制造领域，特别是一种超高功率石墨电极的生产方法。

背景技术

目前，公知的超高功率石墨电极的生产方法多为：原料→粉碎→筛分→混捏→成型→焙烧→浸渍→二次焙烧→二次浸渍→三次焙烧→三次浸渍→四次焙烧→石墨化→机械加工→成品的工艺路线。其中所说的浸渍工序是：将经过焙烧的表面清理干净的石墨电极焙烧品，预热到260-300℃后，放入装有熔化的煤沥青加少许煤焦油为浸渍剂的浸渍罐中浸渍，并对浸渍罐进行加压，使煤沥青渗透到石墨电极制品中去，以达到减少制品气孔率、提高体积密度，增加机械强度的目的。但是由于石墨电极产品的直径大，煤沥青中的喹啉不溶物(QI)含量高、粘度大，因而不易渗透。所以不得不进行多次浸渍和焙烧工序，来求得较高质量的石墨电极产品。现在国内生产高功率石墨电极技术领先的吉林炭素公司与兰州炭素公司，均使用从德国费斯特公司引进的压力为1.35Mpa的浸渍生产线；而安徽省合肥炭素公司使用的是从日本引进的压力为2.0MPa的高压浸渍生产线。这些生产线生产的石墨电极产品，其产量和质量均比采用传统生产法大大提高，但是仍存在着生产周期长的问题，一个生产周期长达150-160天。这样不但使企业的生产成本增加，而且影响了产品的产量和市场竞争能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高功率石墨电极的生产方法，用本发明提供的方法所生产的超高功率石墨电极气孔率低、体积密度高、机械强度大、电阻率小、导电性能优良，产品质量好，而且生产周期短、生产成本低、产量高。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：原料→粉碎→筛分→混捏→成型→焙烧→浸渍→二次焙烧→二次浸渍→三次焙烧→石墨化→机械加工→成品，整个浸渍过程采用自动化操作，由微机程序监控完成。在成型时，将挤压机的料缸抽成真空，去除制品空隙中的空气、水分和残余挥发物，来减少其气孔率、增加其体积密度，用300℃的介质油为热载体来熔化做浸渍剂的煤沥青，用干燥氮气对高压浸渍罐进行加压。这样，经过两浸三焙，使浸入制品中的煤沥青达到饱合程度，将气孔浸透。本发明比采用现有技术减少一浸一焙，一个生产周期可缩短40天。

在本发明为解决其技术问题所采用的技术方案中，在挤压成型时，料缸内的真空度≥0.07MPa。

在本发明为解决其技术问题所采用的技术方案中，做浸渍剂的煤沥青的喹啉不溶物(QI)含量≤5％。

在本发明为解决其技术问题所采用的技术方案中，用氮气对高压浸渍罐进行加压，加压速度为0.16MPa/min，当高压浸渍罐内的压力达到3.2MPa(绝对值)时停止加压，并保持1h。

本发明由于采用了上述的生产方法，与现有的技术相比，其有益效果是：解决了传统制造超高功率石墨电极存在的生产周期长，生产成本高等现象，用本发明制造的超高功率石墨电极产品气孔率低、体积密度大、电阻率低、导电性能良好。

具体实施方式

本发明选用石油煅后焦与煤沥青为原料，其配料比为78％∶22％。配好的原料经过粉碎后，筛分为大粒干料，中粒干料及球磨粉料。再按大粒干料∶中粒干料∶球磨粉料为30∶30∶40的比例配料，配料后送入混捏锅中进行搅拌、混捏，使煤沥青对石油煅后焦的颗粒进一步进行浸润、渗透后而得到粘结性高、密实程度大的塑性糊料。接着再把这些塑性糊料送入抽成真空的挤压机料缸中成型，料缸内的真空度≥0.07MPa。这样便于去除制品中的空气、水分及残余挥发物，达到减少气孔率，提高体积密度的目的。经过挤压成型的压型品，再通过与现有技术相同的焙烧工序制成焙烧品后，便进入装有用300℃介质油为热载体熔化的喹啉不溶物(QI)含量≤5％的煤沥青浸渍剂的高压浸渍罐内浸渍，然后用干燥的氮气对高压浸渍罐进行加压，加压速度控制在0.16MPa/min，当罐内压力达到3.2MPa(绝对值)时，停止加压，并保持1h。用高温熔化的煤沥青浸渍剂在高压氮气的作用下浸入制品中，将封闭孔浸透，并达到饱合程度，最大限度的提高产品的体积密度和机械强度。制品经过两浸三焙后，再通过与现有技术相同的石墨化和机械加工，即得超高功率石墨电极成品。本发明比采用现有技术减少一浸一焙，一个生产周期缩短40天，而且产品质量好。

实施例：

以生产φ500mm超高功率石墨电极为例，选用石油煅后焦与煤沥青为制造原料，其配料比为78％∶22％；将配好的原料经过粉碎，筛分为大粒子干料(4-6mm)，中粒子干料(2-4mm)及球磨粉料，再按大粒子料∶中粒子料∶球磨粉料为30∶30∶40的比例配料；然后将按粒度配好的原料送入混捏锅中进行搅拌、混捏，使煤沥青对石油煅后焦的颗粒进一步进行浸润、渗透，而得到粘结性较高和密实程度较大的塑性糊料；再将这些塑性糊料送入装有φ500mm挤压模具的抽真空的挤压机中成型，成型时，料缸内的真空度≥0.07MPa，抽真空时间为15s；这样便可去掉制品中的空气、水分及残余挥发物，达到减少气孔率，提高体积密度的目的。挤压成型后的压型品，再通过与现有技术相同的焙烧工序制成焙烧品后，便进入装有用300℃的介质油为热载体熔化的喹啉不溶物(QI)含量≤5％的煤沥青浸渍剂的高压浸渍罐内浸渍，浸渍剂液面应高于产品顶部150mm，然后用干燥的氮气对高压浸渍罐进行加压，加压速度控制在0.16MPa/min，当罐内的压力达到3.2MPa(绝对值)时，停止加压，并保持1h。这样，用高温熔化的煤沥青浸渍剂在高压氮气的作用下浸入制品中，将封闭孔浸透，并达到饱合程度。制品经过两浸三焙后，再通过与现有技术相同的石墨化和机械加工，即得φ500mm的超高功率石墨电极成品。

Claims (4)

1.一种超高功率石墨电极的生产方法，采用原料→粉碎→筛分→混捏→成型→焙烧→浸渍→二次焙烧→二次浸渍→三次焙烧→石墨化→机械加工→成品的工艺路线，其特征是：成型时，将挤压机的料缸抽成真空，用300℃的介质油为热载体来溶化做浸渍剂的煤沥青，用干燥的氮气对高压浸渍罐进行加压。

2.根据权利要求1所述的一种超高功率石墨电极的生产方法，其特征是：成型时，挤压机料缸内的真空度≥0.07MPa。

3.根据权利要求1所述的一种超高功率石墨电极的生产方法，其特征是：做浸渍剂的煤沥青的喹啉不溶物(QI)含量≤5％。

4.根据权利要求1所述的一种超高功率石墨电极的生产方法，其特征是：用干燥的氮气对高压浸渍罐进行加压时，加压速度为0.16MPa/min，当高压浸渍罐内的压力达到3.2MPa(绝对值)时，停止加压，并保持1h。