[实用新型]一种石墨电极原料与工艺研究系列装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金行业非金属材料试验领域，具体讲涉及到一种有关石墨电极原料评价与工艺研究的系列试验设备的有效组合。

背景技术

石墨电极是以石油焦或针状焦为骨料，煤沥青作粘结剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、二烧、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电材料。根据电弧炉对石墨电极所通过电流密度的不同要求，石墨电极可分为普通功率、高功率、超高功率三种。但随着电弧炉强化冶炼，以及环保节能方面的要求，高功率和超高功率石墨电极的比例越来越大，而且石墨电极的规格也向Φ550mm及以上大规格、超大规格方向发展。由于石墨电极工艺复杂、工序长、原料产地多、品种多，因而技术难度大，而且越是大规格、高功率、超高功率的石墨电极，技术难度越大。对于一种新的原料，如果在大生产工序中进行试验评价，时间长、费用高，风险非常大，而且如果原料数量少，就不能进行大生产实验；对于生产过程中的工艺参数进行调整和优化研究，也同样因为工序成本高，具有很大风险。对于石墨电极生产企业来说，在实验室里设计装备一整套的原料性能评价与工艺研究的试验线是非常必要的。可以对进厂原料和国内外资源型原料性能进行评价，给生产技术部门选择合适的原料和工艺条件提供依据，给原料采购部门采购原料提供依据；对炭素工艺过程进行模拟研究，使生产工艺能够得到持续地改进和完善。

国内一些炭素企业利用化验室里的一些简单破碎和筛分设备，再购进简单的混捏设备，利用自制手摇螺旋挤压机或实验室模压机，利用大生产的焙烧和石墨化设备进行石墨电极的原料性能评价与工艺研究实验。但这种试验过程不系统，各种工艺参数的提取非常困难，不能完整反映实际情况，而且利用大生产炉窑，时间长，费用高，无法有效控制试验参数，实验效果不好。

实用新型内容

本实用新型的目的就是克服以上所述技术上之不足，提供一种能模拟大型石墨电极原料工艺生产流程及其设备的一种石墨电极原料与工艺研究系列装置。

本新型的目的是这样实现的：一种石墨电极原料与工艺研究系列装置，包括煅烧和焙烧两用电阻炉1、粗碎用颚式破碎机2、细碎用对辊破碎机3、磨粉用球磨机4、筛分用试验振动筛5、配料用电子天平6、混捏锅7、成型用小挤压机8、自动石墨化炉9、检测配套设备10构成；其中粗碎用颚式破碎机2、细碎用对辊破碎机3、磨粉用球磨机4、筛分用试验振动筛5由工作平台11连接设置在①号房间；配料用电子天平6、混捏锅7、成型用小挤压机8由工作平台11连接设置在②号房间；煅烧和焙烧两用电阻炉1、自动石墨化炉9由工作平台11连接设置在③号房间；检测配套设备10单独设置在④号房间。

上述混捏锅7中安装有转矩传感器和扭矩仪，实现对混捏锅搅拌轴负载转矩、转速的实时测量。

上述采自混捏锅内的温度参数经计算机软件处理后，得到转矩、转速、功率、温度随时间的变化曲线图表，可对糊料塑性进行研究。

上述成型小挤压机能提供有关型嘴曲线、挤压压力、温度分布数据。

上述自动石墨化炉具有智能控温系统，自动完成测温控温过程，系统可按给定升温曲线升温。

上述①、②、③、④号房间根据工艺要求通过开启工作间门连通在一起，可以按照设备性能要求关闭工作间门形成各自独立的工作间。

利用本实用新型的试验系列装置按照大生产的焙烧和石墨化设备进行石墨电极的原料性能评价与工艺研究试验，结果表明，对石墨电极工艺进行研究的有益效果是：

1、设备小，工艺参数容易控制，工艺参数的针对性强，利于改善大型生产；

2、试验过程全部在实验室工作间进行，试验快捷、迅速方便、节省成本；

3、利用自行设计的小挤压机，进行有关型嘴曲线、挤压压力、温度分布等方面的研究；安装的转矩传感器和扭矩仪能对糊料塑性进行系列研究；

4、对炭素工艺全流程进行模拟生产研究，使大生产工艺能够得到持续地改进和完善；对进厂原料和国内外资源型原料性能进行评价，给生产技术部门选择合适的原料和工艺条件、给原料采购部门采购原料提供了可靠依据。

附图说明

图1是本实用新型所述的设置示意图；

图2是本实用新型实施例所述的试验流程示意图。

具体实施方式

根据图1、图2及实施例对本实用新型做进一步说明。