[发明专利]提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨制品浸渍处理，具体是一种可以增加石墨制品抗氧化性能，并且加强其本身静态物理性质的浸渍液的制备和应用。

背景技术

石墨制品是电炉炼钢的关键部件，通过加载高压产生尖端放电产生高温使铁块融化。石墨是目前已知最好的电极材料，它的优点是具有高熔点，良好的导电性，高的强度，氧化后生成CO，CO₂气体，不会对钢种造成污染，真密度可以调节，将抗热抗震性调到最佳(电、热和机械性能与弹性模量平衡)，但是石墨本身也有许多缺陷与不足，其中最大的不足是当温度超过600摄氏度时，氧化损失不可避免，而且随着氧化过程的进行，其氧化速率越来越快，结果是频繁更换电极，甚至频繁造成电极本体折断，对炼钢过程造成极大不便。当前对石墨制品的抗氧化处理有浸渍法和涂层法两大体系。

其中浸渍法工艺简单，浸渍后形成的薄膜能与石墨基体紧密结合，理化性质均一，而涂层法中涂层和石墨不同的理化性质会造成涂层的破裂和脱落。因此本发明采用浸渍法来实现石墨制品抗氧化性能的提高。

经过对现有技术的检索发现，包括成都蓉光炭素股份有限公司的冷浸抗氧液，申请号200810044686.9，名称为“石墨电极冷浸抗氧液”，CTL热浸抗氧液，普遍采用的是硼酸。利用石墨材料的多孔性，通过浸渍使石墨基体吸附硼酸，然后在高温分解为三氧化二硼，形成玻璃态熔融物实现抗氧化。但甲醇有毒，并且易燃，给操作性带来一定危险，并且室温下，硼酸在甲醇中溶解度只有17.9g，所形成的薄膜有限，并不能很好的提升抗氧化性能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液，其特征在于，该浸渍液有以下重量百分含量的组分：水10-80％、硼砂10-80％、活化剂10-80％。

所述的活化剂为甘油，乙二醇或者一水合柠檬酸中的一种或者两种。

一种提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液的制备方法，其特征在于，将硼砂溶解于水中，于70℃加热搅拌，并逐滴加入活化剂，得到的透明液体即为浸渍液。

一种提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液的应用，其特征在于，将待处理石墨实施抽真空操作，保持真空0.5h，压入热浸渍液，浸渍2h后，120℃烘干2h。

与现有技术相比，本发明考虑到硼砂矿分布广泛，廉价易得，并且为离子型晶体，其熔点为880度，在高温熔融态下仍能保持优异导电性能，因此本发明采用硼砂体系得到对石墨制品抗氧化处理的浸渍抗氧液。尤其针对电炉炼钢用石墨制品。通过在该抗氧液中的浸渍处理，不但提高了抗氧化性能，而且还使石墨的其他物理性能得到进一步的完善。通过该浸渍液处理，电极单耗降低了21％，在900-1400摄氏度下有明显抗氧化效果。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

该抗氧化剂组成包括38％硼砂，12％甘油，50％水。将硼砂溶解于水中，70度加热搅拌，并逐滴加入甘油，得到透明浸渍液。

对石墨实施抽真空操作，保持真空0.5h，压入热浸渍液。浸渍2h后，120度烘干2h。其抗氧化机理如前文所示，不再赘述。

所得浸渍液取得的抗氧化效果，采用上述方法进行对比试验结果如下：

可以看出采用本发明浸渍液处理的石墨氧化性大大降低。

实施例2

该抗氧化剂组成包括25％硼砂，6％甘油，6％乙二醇，63％水。制备方法和浸渍工艺如实例一所诉，不再赘述。

实施例3

该抗氧化剂包括30％硼砂，12％乙二醇，58％水。制备方法和浸渍工艺如实例一所述，不再赘述。

实施例4

一种提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液，该浸渍液有以下重量百分含量的组分：水10％、硼砂10％、一水合柠檬酸80％。制备方法和浸渍工艺如实例一所述，不再赘述。

实施例5

一种提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液，该浸渍液有以下重量百分含量的组分：水80％、硼砂10％、一水合柠檬酸10％。制备方法和浸渍工艺如实例一所述，不再赘述。

实施例6

一种提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液，该浸渍液有以下重量百分含量的组分：水10％、硼砂80％、甘油5％、一水合柠檬酸5％。制备方法和浸渍工艺如实例一所述，不再赘述。