專利名稱：一種φ800mm普通功率石墨電極及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石墨電極制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種Φ 800mm普通功率石墨電極，本發(fā)明還包括該石墨電極的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
石墨電極是電弧爐煉鋼、礦熱爐冶煉黃磷、工業(yè)硅、鋅等的重要導(dǎo)電材料，礦熱爐原來使用導(dǎo)電電極分為電極糊、炭電極、石墨電極等幾類，近年來由于礦熱爐逐漸大型化、 輸入功率逐漸提高，對導(dǎo)電電極的質(zhì)量提出了更高的要求，在大型礦熱爐上，電極糊等低端產(chǎn)品逐漸面臨淘汰，石墨電極由于其優(yōu)良的導(dǎo)電性能，較低的熱膨脹系數(shù)，使用消耗大為降低，逐漸占據(jù)主流，且隨著礦熱爐爐容和功率的擴(kuò)大，出于其降低消耗、提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的需要，要求石墨電極規(guī)格越來越大，由于擠壓機(jī)噸位等設(shè)備技術(shù)條件的限制，以往超過 Φ 700mm的石墨電極國內(nèi)生制品均采取振動成型的方式，而鋼鐵冶煉的高功率、超高功率石墨電極基本都采用擠壓成型方式，對于石墨電極來說，振動成型產(chǎn)品較擠壓成型產(chǎn)品在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和主要指標(biāo)上存在明顯差距，產(chǎn)品消耗高，意外折損多，制約著礦熱爐冶煉的進(jìn)一步提質(zhì)降耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服振動成型方式生產(chǎn)超大規(guī)格石墨電極的產(chǎn)品消耗高、意外折損多的弊端和不足，提供一種直徑Φ800πιπι普通功率石墨電極，本發(fā)明還提供該普通功率石墨電極的生產(chǎn)方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種Φ800πιπι普通功率石墨電極，其特征在于主要以煅后延遲石油焦為原料制成不同粒度的干料，干料的組成為20-12mm大顆粒石油焦10-15%、12-0. 075mm中等粒度石油焦 30-40%,0. 075-0. 002mm石油焦粉料45-50%、石墨碎4_0. 5mm 5% ；干料中加入占干料總重量 30%的粘結(jié)劑，加入占干料總重量0. 8%的添加劑Fii2O3，加入占干料總重量0. 3%的添加劑硬脂酸；加入量占干料總重量20%的生碎。其工藝步驟如下
(1)干料的準(zhǔn)備將粒度為20-12mm的延遲石油焦大顆粒10-1596，粒度為12_0.075mm 的延遲石油焦中等顆粒30-40%，粒度為0. 075-0. 002mm的延遲石油焦粉料45_50%，4_0. 5mm 石墨碎5%，倒入配料系統(tǒng)制得干料；
(2)混捏將干料預(yù)熱至80 90°C后，進(jìn)入混捏鍋攪拌均勻，加入添加劑氧化鐵粉和硬脂酸，添加的氧化鐵粉和硬脂酸分別為干料總重量的0. 8%和0. 3%，再加入占干料總重量 30%的粘結(jié)劑煤浙青，煤浙青粘結(jié)劑的溫度為160 165°C，進(jìn)行濕混，得到糊料；
(3)壓型混好的糊料進(jìn)行涼料，冷卻到110 120°C后排入擠壓機(jī)中，設(shè)定擠壓機(jī)料室溫度110 130°C、嘴型溫度130 150°C，擠壓制得壓型生制品，擠壓壓力為5MPa，直徑為 Φ845士5mm，成型壓型生制品經(jīng)水冷、自然冷卻48小時后待用；(4)焙燒將壓型生制品放入環(huán)式焙燒爐中，按照規(guī)定的曲線進(jìn)行升溫，在最高溫度 1300°C條件下保持23小時后開始自然降溫，冷卻72 96小時得到焙燒品；
(5)石墨化將焙燒品放入艾奇遜石墨化爐中，按照設(shè)定送電曲線進(jìn)行石墨化處理，使溫度加熱到3000 3200°C，冷卻維護(hù)240 288小時，獲得石墨化品；
(6)機(jī)加工將石墨化品在組合數(shù)控機(jī)床上加工成成品，成品的接頭孔孔深323.5 mm, 允許偏差0 7mm;大徑432. 90mm，允許偏差0 0.5mm;斜度9° 27' 44〃，允許偏差 0' 3'。本發(fā)明采用石墨電極生產(chǎn)最理想的擠壓成型方式，進(jìn)行超大規(guī)格石墨電極的生產(chǎn)，使產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)和使用性能均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量水平，降低了 Φ800πιπι普通功率石墨電極的使用消耗，產(chǎn)品產(chǎn)率高，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種直徑Φ800πιπι普通功率石墨電極及其生產(chǎn)方法，利用優(yōu)質(zhì)煅后延遲石油焦為原料，針對電極在礦熱爐使用的條件，設(shè)計(jì)制定專門的配方，配方以煅后延遲石油焦為原料中細(xì)碎篩分制成不同粒度的干料，干料的組成為20-12mm大顆粒石油焦 10-15%、12-0. 075mm 中等粒度石油焦 30_40%、0. 075-0. 002mm 石油焦粉料 30-40%,4-0. 5mm 石墨碎5% ；干料中加入占干料總重量30%的粘結(jié)劑，加入占干料總重量0. 8%的添加劑 !^e2O3，加入占干料總重量0. 3%的添加劑硬脂酸，加入量占干料總重量20%的生碎。其工藝步驟為
(1)干料的準(zhǔn)備將粒度為20-12mm的延遲石油焦大顆粒10-1596，粒度為12_0.075mm 的延遲石油焦中等顆粒30-40%，粒度為0. 075-0. 002mm的延遲石油焦粉料48%，4_0. 5mm石墨碎5%，倒入配料系統(tǒng)制得干料；
(2)混捏將干料經(jīng)過預(yù)熱料倉預(yù)熱至80 90°C后，進(jìn)入混捏鍋攪拌均勻，加入添加劑氧化鐵粉和硬脂酸，添加的氧化鐵粉和硬脂酸分別為干料總重量的0. 8%和0. 3%，再加入占干料總重量30%的粘結(jié)劑煤浙青，煤浙青粘結(jié)劑的溫度為150 165°C，進(jìn)行濕混，得到糊料；
(3)壓型混好的糊料進(jìn)入涼料鍋進(jìn)行涼料，冷卻到110 120°C后排入擠壓機(jī)中，設(shè)定擠壓機(jī)料室溫度110 130°C、嘴型溫度130 150°C，擠壓制得壓型生制品，擠壓壓力為 5MPa，直徑為Φ845士5mm，成型壓型生制品經(jīng)水冷、自然冷卻48小時后待用；
(4)焙燒將壓型生制品放入環(huán)式焙燒爐中，按照規(guī)定的曲線進(jìn)行升溫，在最高溫度 1300°C條件下保持23小時后開始自然降溫，冷卻72 96小時得到焙燒品；
(5)石墨化將焙燒品放入艾奇遜石墨化爐中，按照設(shè)定送電曲線進(jìn)行石墨化處理，使溫度加熱到3000 3200°C，冷卻維護(hù)240 288小時，獲得石墨化品；
(6)機(jī)加工將石墨化品在組合數(shù)控機(jī)床上加工成成品，成品的接頭孔孔深323.5 mm, 允許偏差0 7mm;大徑432. 90mm，允許偏差0 0.5mm;斜度9° 27' 44〃，允許偏差 0' 3'。(6)機(jī)加工將石墨化毛坯，按照工序技術(shù)條件檢查合格后，經(jīng)過嚴(yán)格的指標(biāo)和加工精度檢測，按照規(guī)定的匹配要求進(jìn)行、包裝、入庫，然后配石墨連接接頭發(fā)往用戶使用。上述焙燒、石墨化升溫曲線和產(chǎn)品加工的規(guī)格尺寸如下 1)焙燒升溫曲線
權(quán)利要求
1.一種Φ 800mm普通功率石墨電極，其特征在于主要以煅后延遲石油焦為原料制成不同粒度的干料，干料的組成為20-12mm大顆粒石油焦10_15%、12_0. 075mm中等粒度石油焦 30-40%,0. 075-0. 002mm石油焦粉料45_50%、石墨碎4-0. 4mm 5% ；干料中加入占干料總重量 30%的粘結(jié)劑，加入占干料總重量0. 8%的添加劑Fe2O3，加入占干料總重量3%的添加劑硬脂酸，加入量占干料總重量20%的生碎。
2.一種制備如權(quán)利要求1所述Φ 800mm普通功率石墨電極的方法，其工藝步驟如下(1)干料的準(zhǔn)備將粒度為20-12mm的延遲石油焦大顆粒10_15%，粒度為12_0.075mm 的延遲石油焦中等顆粒30-40%，粒度為0. 075-0. 002mm的延遲石油焦粉料45_50%，石墨碎 4-0. 5mm5%，倒入配料系統(tǒng)制得干料；(2)混捏將干料預(yù)熱至80 90°C后，進(jìn)入混捏鍋攪拌均勻，加入添加劑氧化鐵粉和硬脂酸，添加的氧化鐵粉和硬脂酸分別為干料總重量的0. 8%和3%，再加入占干料總重量30% 的粘結(jié)劑煤浙青，煤浙青粘結(jié)劑的溫度為150 165°C，進(jìn)行濕混，得到糊料；(3)壓型混好的糊料進(jìn)行涼料，冷卻到110 120°C后排入擠壓機(jī)中，設(shè)定擠壓機(jī)料室溫度110 130°C、嘴型溫度130 150°C，擠壓制得壓型生制品，擠壓壓力為5MPa，直徑為 Φ845士5mm，成型壓型生制品經(jīng)水冷、自然冷卻48小時后待用；(4)焙燒將壓型生制品放入環(huán)式焙燒爐中，按照規(guī)定的曲線進(jìn)行升溫，在最高溫度 1300°C條件下保持23小時后開始自然降溫，冷卻72 96小時得到焙燒品；(5)石墨化將焙燒品放入艾奇遜石墨化爐中，按照設(shè)定送電曲線進(jìn)行石墨化處理，使溫度加熱到3000 3200°C，冷卻維護(hù)240 288小時，獲得石墨化品；(6)機(jī)加工將石墨化品在組合數(shù)控機(jī)床上加工成成品，成品的接頭孔孔深323.5 mm, 允許偏差0 7mm;大徑432. 90mm，允許偏差0 0.5mm;斜度9° 27' 44〃，允許偏差 0' 3'。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種Φ800mm普通功率石墨電極的制備方法，其特征在于所述的步驟(4)中焙燒升溫曲線為階段溫度范圍(°c)持續(xù)時間(h)平均升溫速度CC /h)溫度偏差(°c)1130 350603. 7+ 302350 5001001. 5+ 103500 8001651. 8+ 104800 1000355. 7+ 1051000 1200306. 7±2061200 1300710. 0±207130023恒溫+ 30
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種Φ800πιπι普通功率石墨電極的制備方法，其特征在于所述的步驟(5)中石墨化送電曲線為開始功率 (Kff)上升功率(KW/h)電耗 KWH/噸實(shí)TOOO 麗7000-10 600 Kff10600 -13800 KW13800 KW4000250120800自由上升4300
全文摘要
一種φ800mm普通功率石墨電極及其制備方法，包含以下工藝將延遲石油焦大顆粒、延遲石油焦中等顆粒、延遲石油焦粉料、石墨粉配成干料；將干料經(jīng)過預(yù)熱后進(jìn)入混捏鍋，加入添加劑氧化鐵粉和硬脂酸，加入粘結(jié)劑中溫改質(zhì)煤瀝青進(jìn)行濕混制得糊料。將糊料進(jìn)入涼料鍋進(jìn)行涼料，進(jìn)行擠壓、焙燒、石墨化制成φ800mm普通功率石墨電極。本發(fā)明采用石墨電極最理想的擠壓成型方式，使用了新的工藝配方和技術(shù)、利用成熟的生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)出替代原有炭電極、振動成型的電極，增大了冶煉輸入功率，降低了冶煉消耗。生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)和使用性能均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，降低了φ800mm普通功率石墨電極的使用消耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C04B35/622GK102158999SQ20111012586
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者曹君虎, 梁東, 祁松義, 郝勇, 郝鵬, 黃濤 申請人:方大炭素新材料科技股份有限公司