專利名稱：一種炭電極臥式雙向振動成型工藝及其專用成型設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種炭電極的生產(chǎn)工藝及其專用設(shè)備，尤其是涉及一種炭電極 的臥式雙向振動成型工藝及其專用成型設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，炭電極的成型均是立式振動成型工藝，振動加壓時，模具直立放置 在振動臺上，液壓機由上向下對模具內(nèi)的原料加壓，在生產(chǎn)較長規(guī)格的炭電極 時，激振力難以均勻傳播，導(dǎo)致電極生坯內(nèi)部受壓不均，密度不一致，造成生 產(chǎn)出的產(chǎn)品存在缺陷，廢品率高，用戶在使用過程中，斷極率也高。中國專利公開號CN1571593，
公開日2005年1月26日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一種含鱗片石 墨的炭電極的生產(chǎn)工藝，公開了一種炭電極的生產(chǎn)工藝，采用的是液壓立式振 動成型技術(shù)，不足之處是在生產(chǎn)長度2000mm以上的炭電極時，產(chǎn)品存在內(nèi)部密 度不一致，斷極率高等問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能提高較大長 度炭電極產(chǎn)品質(zhì)量的臥式成型工藝。本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種炭電極的臥式雙向振動成型工 藝的專用成型設(shè)備。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種炭電極的臥式雙向振動成型工藝，包括如下步驟1、選取下列重量百分比的原料電煅煤(粒料)21—23%;焙燒碎6-8%:石墨碎19—21%;磷片石墨粉0.8—1.5%;煅后石油焦粉29—31 %;煤瀝青18—21 %;各組分重量之和為100%。 在上述原料中，電煅煤(粒料)由4種不同大小的電煅煤(粒料)均勻混 合而成，其中C16—8mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占電煅煤(粒料)總重量的27 %， C8—4mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占45%， C4一2mm規(guī)格的電煅煤(粒料) 占19 C2—0mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占9%;焙燒碎由2種不同大小的 焙燒碎均勻混合而成，其中C16—8mm規(guī)格的焙燒碎占焙燒碎總重量的55.6 %, 05 8—4mm規(guī)格的焙燒碎占44.4%;石墨碎由4種不同大小的石墨碎均勻混 合而成，其中C16—8mm規(guī)格的石墨碎占石墨碎總重量的17.5%， ^8—4mm 規(guī)格的石墨碎占9.7%， C4—2mm規(guī)格的石墨碎占48.5^， C2—0mm規(guī)格的 石墨碎占24.3%。2、 加溫混捏將混捏鍋預(yù)熱至140QC，常壓下將電煅煤(粒料)、焙燒碎、 石墨碎、磷片石墨粉加入混捏鍋中加熱至140DC，干混15分鐘，排出物料中的 水份，然后加入已完全融化并經(jīng)充分靜置的煤瀝青，濕混45分鐘呈糊料狀出鍋， 排入料斗中。3、 晾料把料斗里的糊料放入經(jīng)過預(yù)熱且溫度穩(wěn)定在80QC的晾料拌筒中， 經(jīng)過15分鐘的攪拌晾料，糊料中的瀝青煙氣被大部分排出，糊料溫度達(dá)到110。C 時，放入稱量機構(gòu)稱量。4、 加料預(yù)振上模、下模、中模用熱媒油預(yù)熱并穩(wěn)定在75QC-85QC，將下 模口朝上水平固定在振動臺上，中模放下扣在下模四周，將經(jīng)過稱量的一定重 量的糊料加入到模具中，邊加料、邊平料、邊預(yù)振，使糊料一面自由流動，一 面繼續(xù)棑出瀝青煙氣，時間為2 3分鐘。5、 加壓雙向振動放F上模，對糊料加壓至3 5kg/cm2，同時啟動四軸調(diào) 幅振動臺和附加振動電機，振動5 8分鐘，繼續(xù)保持壓力5 8分鐘。6、出模停止加壓后，提起上模，再提起中模，翻轉(zhuǎn)油缸動作將電極下模向上翻轉(zhuǎn)9()Q，電極從下模中翻出到冷卻托盤上，迅速放入冷卻水中冷卻8 12 小時，冷卻完成后即生產(chǎn)出炭電極生坯，成型完成。 以上加壓和模具的動作均由液壓機構(gòu)執(zhí)行。為解決上述第二個技術(shù)問題，本發(fā)明一種炭電極臥式雙向振動成型工藝的 專用成型設(shè)備由四軸調(diào)幅振動臺、機架、模具、承壓傳導(dǎo)聯(lián)接體、液壓活塞、 振動儲能彈簧、液壓機構(gòu)等組成。所述的模具由上模、中模和下模組成。上模上方固定有振動電機，上模與 承壓傳導(dǎo)聯(lián)結(jié)體、液壓機構(gòu)上的液壓活塞組成一個壓力傳導(dǎo)裝置，通過雙向振 動儲能彈簧固定在機架上。下模由翻轉(zhuǎn)絞鏈水平固定在四軸調(diào)幅振動臺上面， 中模位于下模上方，上模下方。所述的上模、中模和下模均包括有內(nèi)、外壁，進(jìn)油口和出油口。內(nèi)外壁之 間形成了一個密閉的夾套，夾套中間還設(shè)有為提高模具強度的加強筋板，加強 筋板上開有050mm的導(dǎo)熱油通孔，夾套上端設(shè)有出油口 ，夾套下端設(shè)有進(jìn)油口 。 上模、下模的側(cè)壁上還設(shè)有排氣孔。所述上模、下模的內(nèi)腔均為半圓柱型，中模的內(nèi)腔為上下通的長方體；所 述上模、中模、下模的夾套的外壁分別組成一個長方體。所述的附加振動電機有2臺，振動頻率為1400—1700次/分；所述的液壓活塞有2只，每只液壓活塞的壓力為45噸。本發(fā)明，可通過改變專用成型設(shè)備的大小，生產(chǎn)出規(guī)格為C650—1600mm， 長度為2000—3000mm的炭電極產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明一種專用成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本發(fā)明一種專用成型設(shè)備的A-A剖示圖 圖3是本發(fā)明一種專用成型設(shè)備成型時的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是本發(fā)明一種專用成型設(shè)備在成型時的B-B剖示圖 圖中機架1液壓活塞2 振動儲能彈簧3 承壓傳導(dǎo)聯(lián)結(jié)體4 上模5 上模導(dǎo)熱油通孔6 上模進(jìn)油口 7 上模出油口 8 上模排氣 孔9 中模IO 中模進(jìn)油口ll 中模出油口12 下模13 下模排氣 孔14 下模導(dǎo)熱油通孔15 下模進(jìn)油口 16 下模出油口 17 翻轉(zhuǎn)鉸 鏈18 四軸調(diào)幅振臺19 附加振動電機20 加強筋板21中模導(dǎo)熱油 通孔22本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明一種炭電極臥式雙向振動成型工藝及其專用成型設(shè)備，在振動加 壓時，模具是水平放置的，與立式成型方法相比，上下加壓振動的距離短，對 原料加壓的壓力面積大，有利用激振力的均勻傳播，所以生產(chǎn)的生電極強度、 密度高， 一致性好，內(nèi)部缺陷少，對提高炭電極成品合格率有很大幫助；2、由于采用該工藝成型時，振動加壓時間大大縮短，也提高了成型效率， 節(jié)約了能源。
具體實施方式
實施例1:本發(fā)明一種炭電極的臥式雙向振動成型工藝，包括如下步驟 1、選取下列重量百分比的原料電煅煤(粒料)21%;焙燒碎8%;石墨碎19%;磷片石墨粉1.5%;煅后 石油焦粉31%;煤瀝青19.5%;各組分重量之和為100%。在上述原料中，電煅煤(粒料)由4種不同大小的電煅煤(朽d^)均勻混合而成，其中C16—8mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占電煅煤(粒料)總重量的27 %， C8—4mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占45%， <T4一2mm規(guī)格的電煅煤(粒料) 占19 %， (Z:2—0mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占9%;焙燒碎由2種不同大小的 焙燒碎均勻混合而成，其中C16—8mm規(guī)格的焙燒碎占焙燒碎總重量的55.6 %， ^8—4mm規(guī)格的焙燒碎占44.4^;石墨碎由4種不同大小的石墨碎均勻混 合而成，其中(T16—8mm規(guī)格的石墨碎占石墨碎總重量的17.5%， C8—4mm 規(guī)格的石墨碎占9.7%， C4—2mm規(guī)格的石墨碎占48.5^， C2—Omm規(guī)格的 石墨碎占24.3%。2、 加溫混捏將混捏鍋預(yù)熱至140QC，常壓下將電煅煤(粒料)、焙燒碎、 石墨碎、磷片石墨粉加入混捏鍋中加熱至140DC，干混15分鐘，排出物料中的 水份，然后加入已完全融化并經(jīng)充分靜置的煤瀝青，濕混45分鐘呈糊料狀出鍋， 排入料斗中。3、 晾料把料斗里的糊料放入經(jīng)過預(yù)熱且溫度穩(wěn)定在80QC的晾料拌筒中， 經(jīng)過15分鐘的攪拌晾料，糊料中的瀝青煙氣被大部分排出，糊料溫度達(dá)到110QC 時，放入稱量機構(gòu)稱量。4、 加料預(yù)振上模、下模、中模用熱媒油預(yù)熱并穩(wěn)定在80QC，將下?？诔?上水平固定在振動臺上，中模放下扣在下模四周，將經(jīng)過稱量的一定重量的糊 料加入到模具中，邊加料、邊平料、邊預(yù)振，使糊料一面自由流動， 一面繼續(xù) 排出瀝青煙氣，時間為2分鐘。5、 加壓雙向振動放下上模，對糊料加壓至3kg/cm2，同時振動5分鐘， 振動過程停止，繼續(xù)保持壓力5分鐘。6、 出模停止加壓后，提起上模，再提起中模，翻轉(zhuǎn)油缸動作將電極下模 向上翻轉(zhuǎn)9Q0，電極從下模中翻出到冷卻托盤上，迅速放入冷卻水中冷卻8小時，冷卻完成后即生產(chǎn)出炭電極生坯，成型完成。如圖l、圖2所示本發(fā)明一種炭電極的臥式雙向振動成型工藝的專用成型設(shè)備，由四軸調(diào)幅振動臺1.9、機架l、上模5、中模IO、下模13、承壓傳導(dǎo)聯(lián) 接體4、液壓活塞2、振動儲能彈簧3、附加振動電機20等組成。所述的模具內(nèi)腔規(guī)格為^1600mm，長度為2900mm。上模5與承壓傳導(dǎo)聯(lián) 結(jié)體4、液壓活塞2組成一個壓力傳導(dǎo)裝置，通過雙向振動儲能彈簧3固定在機 架1上。附加振動電機20固定在上模5上方。下模13由翻轉(zhuǎn)絞鏈18水平固定 在四軸調(diào)幅振動臺19上面，中模10位于下模13上方，上模5下方。所述的上模5、中模10和下模13均包括有內(nèi)、外壁，內(nèi)外壁之間形成了一 個密閉的夾套，夾套中間還設(shè)有為提高模具強度的加強筋板21，加強筋板21上 開有C50mm的上模導(dǎo)熱油通孔6、中模導(dǎo)熱油通孔22、下模導(dǎo)熱油通孔15， 夾套上端設(shè)有上模出油口 8、中模出油口 12、下模出油口 17，夾套下端設(shè)有上 模進(jìn)油口 7、中模進(jìn)油口 11、下模進(jìn)油口 16,上模、下模的側(cè)壁上還分別設(shè)有 上模排氣孔9和下模排氣孔14。如圖3、圖4所示將上模5通過翻轉(zhuǎn)絞鏈18固定四軸調(diào)幅振動臺19上， 將中模10放下，套在下模13外，加入糊料前，開啟進(jìn)油閥門，經(jīng)加熱且溫度 在210。C左右的熱媒油從進(jìn)油口 7、 11、 16進(jìn)入夾套，對模具加熱后從出油口 8、 12、 17排出，對上、中、下模具預(yù)熱；在加入糊料后，將上模5放入中模10內(nèi)， 通過承壓傳導(dǎo)聯(lián)結(jié)體4，將液壓活塞2的壓力傳導(dǎo)到上模5，同時啟動四軸調(diào) 幅振動臺19和附加振動電機20,對糊料加壓、振動，上模5、下模13上設(shè)有 排氣孔9、 14，有利于成型過程中瀝青煙的排出；停止加壓后，提起上模5，再 提起中模IO，翻轉(zhuǎn)油缸動作將電極下模翻轉(zhuǎn)90Q，電極從下模13中翻出到冷卻 托盤上，冷卻后即生產(chǎn)出炭電極生坯，成型完成。實施例2:本發(fā)明--種炭電極的臥式雙向振動成型工藝，包括如下步驟1、 選取下列重量百分比的原料電煅煤(粒料)22%;焙燒碎8%;石墨碎18%;磷片石墨粉1%;煅后 石油焦粉31%;煤瀝青20%;各組^重量之和為100%。2、 加溫混捏將混捏鍋預(yù)熱至140QC，常壓下將電煅煤(粒料)、焙燒碎、石墨碎、磷片石墨粉加入混捏鍋中加熱至140。C，干混15分鐘，排出物料中的 水份，然后加入已完全融化并經(jīng)充分靜置的煤瀝青，濕混45分鐘呈糊料狀出鍋， 排入料斗中。3、 晾料把料斗里的糊料放入經(jīng)過預(yù)熱且溫度穩(wěn)定在80QC的晾料拌筒中， 經(jīng)過15分鐘的攪拌晾料，糊料中的瀝青煙氣被大部分排出，糊料溫度達(dá)、到110DC 時，放入稱量機構(gòu)稱量。4、 加料預(yù)振上模、下模、中模用熱媒油預(yù)熱并穩(wěn)定在85QC,將下?？诔?上水平固定在振動臺上，中模放下扣在下模四周，將經(jīng)過稱量的一定重量的糊 料加入到模具中，邊加料、邊平料、邊預(yù)振，使糊料一面自由流動， 一面繼續(xù) 排出瀝青煙氣，時間為3分鐘。5、 加壓雙向振動放下上模，對糊料加壓至4kg/cm2，同時振動7分鐘， 振動過程停止，繼續(xù)保持壓力8分鐘。6、 出模停止加壓后，提起上模，再提起中模，翻轉(zhuǎn)油缸動作將電極下模 向上翻轉(zhuǎn)90°,電極從下模中翻出到冷卻托盤上，迅速放入冷卻水中冷卻10小 時，冷卻完成后即生產(chǎn)出炭電極生坯，成型完成。本發(fā)明一種炭電極的臥式雙向振動成型工藝的專用成型設(shè)備，同實施例1 實施例3:本發(fā)明一種炭電極的臥式雙向振動成型工藝，包括如下步驟1、 選取下列重量百分比的原料電煅煤(粒料)23%;焙燒碎7%;石墨碎21%;磷片石墨粉0.8%;煅后石油焦粉30%;煤瀝青18.2%;各組分重量之和為100%。2、 加溫混捏將混捏鍋預(yù)熱至140QC,常壓下將電煅煤(粒料)、焙燒碎、 石墨碎、磷片石墨粉加入混捏鍋中加熱至14()0C，干混15分鐘，排出物料中的 水份，然后加入己完全融化并經(jīng)充分靜置的煤瀝青，濕混45分鐘呈糊料狀出鍋， 排入料斗中。3、 晾料把料斗里的糊料放入經(jīng)過預(yù)熱且溫度穩(wěn)定在80QC的晾料拌筒中， 經(jīng)過15分鐘的攪拌晾料，糊料中的瀝青煙氣被大部分排出，糊料溫度達(dá)到110。C 時，放入稱量機構(gòu)稱量。4、 加料預(yù)振上模、下模、中模用熱媒油預(yù)熱并穩(wěn)定在75QC，將下?？诔?上水平固定在振動臺上，中模放下扣在下模四周，將經(jīng)過稱量的一定重量的糊 料加入到模具中，邊加料、邊平料、邊預(yù)振，使糊料一面自由流動， 一面繼續(xù) 排出瀝青煙氣，時間為3分鐘。5、 加壓雙向振動放下上模，對糊料加壓至5kg/cm2，同時振動8分鐘， 振動過程停止，繼續(xù)保持壓力6分鐘。6、 出模停止加壓后，提起上模，再提起中模，翻轉(zhuǎn)油缸動作將電極下模 向上翻轉(zhuǎn)90Q，電極從下模中翻出到冷卻托盤上，迅速放入冷卻水中冷卻12小 時，冷卻完成后即生產(chǎn)出炭電極生坯，成型完成。本發(fā)明一種炭電極的臥式雙向振動成型工藝的專用成型設(shè)備，同實施例1。
權(quán)利要求
1、一種炭電極臥式雙向振動成型工藝，其特征是，該臥式雙向振動成型工藝包括如下步驟1)選取下列重量百分比的原料電煅煤(粒料)21-23％，焙燒碎6-8％，石墨碎19-21％，磷片石墨粉0.8-1.5％，煅后石油焦粉29-31％，煤瀝青18-21％，各組分重量之和為100％；2)加溫混捏將混捏鍋預(yù)熱至140℃，常壓下將電煅煤(粒料)、焙燒碎、石墨碎、磷片石墨粉加入混捏鍋中加熱至140℃，干混15分鐘，排出物料中的水份，然后加入已完全融化并經(jīng)充分靜置的煤瀝青，濕混45分鐘呈糊料狀出鍋，排入料斗中；3)晾料把料斗里的糊料放入經(jīng)過預(yù)熱且溫度穩(wěn)定在80℃的晾料拌筒中，經(jīng)過15分鐘的攪拌晾料，糊料中的瀝青煙氣被大部分排出，糊料溫度達(dá)到110℃時，放入稱量機構(gòu)稱量；4)加料預(yù)振上模、下模、中模用熱媒油預(yù)熱并穩(wěn)定在75℃-85℃，將下模口朝上水平固定在振動臺上，中模放下扣在下模四周，將經(jīng)過稱量的一定重量的糊料加入到模具中，邊加料、邊平料、邊預(yù)振，使糊料一面自由流動，一面繼續(xù)排出瀝青煙氣，時間為2～3分鐘；5)加壓雙向振動放下上模，對糊料加壓至3～5kg/cm2，同時啟動四軸調(diào)幅振動臺和附加振動電機，振動5～8分鐘，繼續(xù)保持壓力5～8分鐘；6)出模停止加壓后，提起上模，再提起中模，翻轉(zhuǎn)油缸動作將電極下模向上翻轉(zhuǎn)90°，電極從下模中翻出到冷卻托盤上，迅速放入冷卻水中冷卻8～12小時，冷卻完成后即生產(chǎn)出炭電極生坯，成型完成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種炭電極臥式雙向振動成型工藝，其特征是 所述的電煅煤(粒料)由4種不同大小的電煅煤(粒料)均勻混合而成，其中C16—8mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占電煅煤(粒料)總重量的27%, C8—4mm 規(guī)格的電煅煤(粒料)占45%， C4一2mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占19 %， (Z: 2—0mm規(guī)格的電煅煤(粒料)占9% 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種炭電極臥式雙向振動成型工藝，其特征是 所述的焙燒碎由2種不同大小的焙燒碎均勻混合而成，其中C 16—8mm規(guī)格的 焙燒碎占焙燒碎總重量的55.6%， C8—4mm規(guī)格的焙燒碎占44.4%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭電極的臥式雙向振動成型工藝，其特征是: 所述的石墨碎由4種不同大小的石墨碎均勻混合而成，其中C 16—8mm規(guī)格的 石墨碎占石墨碎總重量的17.5%， C8—4mm規(guī)格的石墨碎占9.7X， < 4—2mm 規(guī)格的石墨碎占48.5%， <22—0mm規(guī)格的石墨碎占24.3^。
5、 一種炭電極臥式雙向振動成型工藝的專用成型設(shè)備，主要由四軸調(diào)幅振 動臺、機架、模具、承壓傳導(dǎo)聯(lián)接體、液壓活塞、液壓機構(gòu)等組成，其特征是: 所述的模具由上模、中模和下模組成，上模上方固定有附加振動電機，上模與 承壓傳導(dǎo)聯(lián)結(jié)體、液壓機構(gòu)上的液壓活塞組成一個壓力傳導(dǎo)裝置，通過雙向振 動儲能彈簧，定在機架上，下模由翻轉(zhuǎn)絞鏈水平固定在，軸調(diào)幅振動臺上面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種炭電極臥式雙向振動成型工藝的專用成型設(shè)備，其特征是所述上模、下模的內(nèi)腔均為半圓柱型，中模的內(nèi)腔為上下通的長方體；所述的上模、中模和下模均包括有內(nèi)、外壁，內(nèi)外壁之間形成了一個密閉的夾套，夾套中間設(shè)有為提高模具強度的加強筋板，加強筋板上開有C50mm的導(dǎo)熱油通孔，夾套上端設(shè)有出油口，夾套下端設(shè)有進(jìn)油口；上模、下模的側(cè)壁上設(shè)有排氣孔。
7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種炭電極臥式雙向振動成型工藝的專用成型設(shè) 備，其特征是所述的附加振動電機有2臺，振動頻率為1400—1700次/分。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種炭電極臥式雙向振動成型工藝的專用成型設(shè) 備，其特征是所述的液壓活塞有2只，每只液壓活塞的壓力為45噸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種炭電極的臥式雙向振動成型工藝及其專用成型設(shè)備，其成型工藝包括選取原料、加溫混捏、晾料、加料預(yù)振、加壓雙向振動、出模成型；其專用成型設(shè)備由四軸調(diào)幅振動臺、機架、模具、承壓傳導(dǎo)聯(lián)接體、液壓活塞、振動儲能彈簧、液壓機構(gòu)等組成，所述模具由上模、中模和下模組成；上模上方固定有振動電機，上模與承壓傳導(dǎo)聯(lián)結(jié)體、液壓機構(gòu)上的液壓活塞組成一個壓力傳導(dǎo)裝置，通過雙向振動儲能彈簧固定在機架上，下模由翻轉(zhuǎn)絞鏈水平固定在四軸調(diào)幅振動臺上面，中模位于下模上方，上模下方。采用本發(fā)明生產(chǎn)的炭電極強度、密度高，一致性好，內(nèi)部缺陷少，而且成型效率高，節(jié)約能源。
文檔編號B28B3/26GK101254614SQ20081004955
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者張紅軍, 趙長青, 路二毛, 陰國勝 申請人:焦作市東星炭電極有限公司