石墨電極,主要以石油焦、針狀焦為原料,煤瀝青作結合劑,經煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工而制成,是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導體,根據其質量指標高低,可分為普通功率、高功率和功率。
焙燒的目的在于:主要研究結果如下:
(1)以煤瀝青為粘結劑的產品經焙燒后揮發(fā)分的排放量約為10%。因此,焙燒產率一般低于90%。
(2) 結焦原料按一定的工藝條件焙燒,結合劑結焦,在集料顆粒間形成焦炭網絡,使不同粒徑的集料牢固連接在一起,使產品具有一定的理化性能。在相同條件下,焦燒率越高,產品質量越好。中溫瀝青的殘余碳含量一般在50%左右.
(3)固定幾何形式 生制品在焙燒過程中,發(fā)生軟化,粘結劑遷移現(xiàn)象。隨著溫度的升高,形成焦化網,使制品僵化。因此,溫度再升高,其形狀也不改變。
(4)降低電阻率 在焙燒過程中,由于揮發(fā)分的排除,瀝青焦化形成焦炭網格,瀝青發(fā)生分解和聚合反應,生成大的六角炭環(huán)平面網等原因,電阻率大幅度下降。生制品電阻率大約10000×10-6Ω〃m,經過焙燒后降至40--50×10-6Ω〃m ,稱為良導體。
(5)體積進一步收縮 焙燒后制品直徑收縮1%左右,長度收縮2%左右,體積收縮為2-3%。
石墨化:何謂石墨化?石墨化的目的是什么?
石墨化是把焙燒制品臵于石墨化爐內保護介質中加熱到高溫,使六角碳原子平面網格從二維空間的無序重疊轉變?yōu)槿S空間的有序重疊,且具有石墨結構的高溫熱處理過程。其目的是:
(1)提高產品的熱、電傳導性。
(2)提高產品的耐熱沖擊性和化學穩(wěn)定性。
(3)提高產品的潤滑性、抗磨性。
(4)排除雜質,提高產品強度。
電極生坯焙燒(baking of green carbon body)是指生坯在填充料保護下(防止氧化及變形)、進行高溫熱處理使煤瀝青炭化的工藝過程。焙燒是電極生產過程中,重要的一個工藝過程,也是復雜的一個過程,這個過中即有物理變化,同時又化學變化。終石墨電極的機械強度、內在結構和性能都取決于焙燒時黏結劑轉變成結焦炭的數(shù)量,而且機械性能與焦化值有直接關系。
浸漬是將炭材料置于壓力容器中,在一定的溫度和壓力條件下將液態(tài)浸漬劑瀝青浸入滲透到制品電極孔隙中的工藝過程。目的是降低制品氣孔率,增加制品體積密度和機械強度,改善制品的導電和導熱性能。
浸漬的工藝流程及相關技術參數(shù)是:焙燒坯——表面清理——預熱(260-380℃,6-10小時)——裝入浸漬罐——抽真空(8-9KPa,40-50min)——注瀝青(180-200℃)——加壓(1.2-1.5MPa,3-4小時)——返瀝青——冷卻(罐內或罐外)