[发明专利]一种石墨电极及其接头抗折强度的无损检测方法

说明书

本发明是一种基于无损检测的石墨电极及其接头的抗折强度计算方法，其特征是：通过检测石墨电极及其接头的几何参数计算体积密度、检测电阻率和超声波声速，从而计算获得石墨电极及其接头的抗折强度，具体步骤如下：1)计算石墨电极或石墨电极接头的体积密度；2)测量电阻率；3)测量超声波声速；4)由公式计算石墨电极或石墨电极接头的抗折强度。能够通过体积密度、真密度、电阻率和超声波声速计算石墨电极及其接头的抗折强度，满足无损检测石墨电极及其接头抗折强度的需要，准确检测石墨电极及其接头的抗折强度，降低石墨电极在使用中的事故率，提高经济效益。

技术领域

本发明涉及石墨电极检测，是一种石墨电极及其接头抗折强度的无损检测方法。

背景技术

石墨电极及其接头做为多孔材料，其自身的微裂纹状况直接影响石墨电极及其接头的抗折强度和使用效果。如果石墨电极或石墨电极接头内部存在裂纹，在使用过程会发生电极折断事故甚至会造成死炉,直接经济损失可达上百万。因此、如何能够通过无损检测的方式建立数学模型计算抗折强度，在电极投入使用前对石墨电极及其接头从抗折强度上进行有效筛选，就能够减少、避免在使用过程中由于自身质量问题带来的折断事故。无损检测石墨电极及其接头的抗折强度一直是电极制造企业研究的方向。目前国外电极制造厂商已经能够在每支电极接头上标明抗弯强度，而国内尚无一家能够做到。这就是本发明实际需求和研发原因。

在本发明之前，有许多人做过相关的研究和探讨，其方向基本集中在应用超声波声速测量弹性模量后再通过弹性模量计算抗折强度。通过大量实践证明，该方法不能准确有效的对每支石墨电极及其接头质量进行评价。原因之一是由于石墨制品是非均匀多孔材料，因此影响了声速测定的准确度，原因之二是由于引入分析因子少，因此无法体现石墨材料的综合性能。为此、本发明通过引入石墨电极的体积密度、真密度、电阻率、超声波声速指标，作为抗折强度的测试因子。利用相关因子建立石墨电极及其接头的抗折强度数学模型，有效的解决了无损检测石墨电极及其接头抗折强度准确计算的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种石墨电极及其接头抗折强度的无损检测方法，能够通过体积密度和真密度、电阻率和超声波声速计算石墨电极及其接头的抗折强度，满足无损检测石墨电极及其接头抗折强度的需要，准确检测石墨电极及其接头的抗折强度，降低石墨电极在使用中的事故率，提高经济效益。

本发明解决技术问题的方案是：一种石墨电极及其接头抗折强度的无损检测方法，其特征是：包括获得体积密度、获得电阻率、获得超声波声速和计算抗折强度，具体步骤如下：

1)获得石墨电极或石墨电极接头的体积密度

①石墨电极或石墨电极接头的几何参数

a称量石墨电极的重量M及石墨电极接头的重量m；

b测量石墨电极的直径R_b.、长度L_b；

c测量石墨电极的接头孔的最大直径R_k、最小直径r_k和深度L_k；

d测量石墨电极接头的长度L_j、最大径R_j和最小直径r_j；

②计算石墨电极或石墨电极接头的体积

a由公式(1)计算石墨电极的接头孔体积

V_k＝πL_k[(R_k-0.46)²+(r_k-0.46)²+(R_k-0.46)×(r_k-0.46)]/12 (1)