[发明专利]一种矿热炉用高功率炭电极及其制备方法

权利要求书

1.一种矿热炉用高功率炭电极，其特征在于，由固体混合料与液体煤沥青制成，所述固体混合料包括如下质量百分比的组分：煅后石油焦5~21%、石墨化无烟煤5~21%、针状焦10~39%、石墨碎51~61%；所述液体煤沥青占固体混合料与液体煤沥青总质量的19%~21%；

石墨化无烟煤粒径为：0~4mm和4~10mm；石墨碎粒径为：1~4mm、4~10mm、10~16mm和16~30mm；煅后石油焦粒径为：1~4mm和10~16mm；针状焦为0.075mm粉料；上述料中0.075mm以下颗粒制粉纯度不低于50%；所述粒径1~4mm中不包含4mm的粒径，所述粒径4~10mm中不包含10mm的粒径、所述粒径10~16mm中不包含16mm的粒径；

其通过如下方法制备：

（1）破碎、筛分、磨粉：分别将石墨化无烟煤、石墨碎和煅烧石油焦破碎、筛分，得到颗粒料；将针状焦磨粉，得到粒径小于1mm的粉料；颗粒料中0.075mm以下颗粒制粉纯度不低于50%；

（2）配料：固体混合料的各原料按粒度以及比例精确配料；

（3）干混：将配合好的固体混合料输送到干料电加热箱中进行加热混合，干混时间35～40min，干混最终温度170～200℃；

（4）湿混：将经步骤（3）混合加热好的固体混合料输送至混捏锅内，加入液体煤沥青，液体煤沥青使用温度165~175℃，湿混时间35～40min，出锅糊料温度165~170℃；

（5）成型：将糊料送入凉料机冷却至130~140℃后入模成型，模具内冷却时间0.5~2h，脱模后，生制品入水池冷却2～3h；

（6）焙烧：将生制品送入环式焙烧炉进行热处理，最高热处理温度950～1000℃，在最高温度下保温时间为48~72h，出炉温度为350℃以下；焙烧曲线为：室温～230℃，预热；230～500℃，排出挥发分并形成半焦；500～700℃，高温焦化；700～1000℃，性能完善；

（7）机加工、成品：按产品规格进行后续加工，经严格的指标和尺寸检测，再按规定的要求进行对接试验，合格后包装入库。

2.根据权利要求1所述的一种矿热炉用高功率炭电极，其特征在于，所述煅后石油焦为经煅烧处理得到的低硫石油焦。

3.根据权利要求1所述的一种矿热炉用高功率炭电极，其特征在于，所述石墨化无烟煤为经高温石墨化处理的无烟煤。

4.一种如权利要求1~3任一项所述矿热炉用高功率炭电极的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

（1）破碎、筛分、磨粉：分别将石墨化无烟煤、石墨碎和煅烧石油焦破碎、筛分，得到颗粒料；将针状焦磨粉，得到粒径小于1mm的粉料；颗粒料中0.075mm以下颗粒制粉纯度不低于50%；

（2）配料：固体混合料的各原料按粒度以及比例精确配料；

（3）干混：将配合好的固体混合料输送到干料电加热箱中进行加热混合，干混时间35～40min，干混最终温度170～200℃；

（4）湿混：将经步骤（3）混合加热好的固体混合料输送至混捏锅内，加入液体煤沥青，液体煤沥青使用温度165~175℃，湿混时间35～40min，出锅糊料温度165~170℃；

（5）成型：将糊料送入凉料机冷却至130~140℃后入模成型，模具内冷却时间0.5~2h，脱模后，生制品入水池冷却2～3h；

（6）焙烧：将生制品送入环式焙烧炉进行热处理，最高热处理温度950～1000℃，在最高温度下保温时间为48~72h，出炉温度为350℃以下；焙烧曲线为：室温～230℃，预热；230～500℃，排出挥发分并形成半焦；500～700℃，高温焦化；700～1000℃，性能完善；

（7）机加工、成品：按产品规格进行后续加工，经严格的指标和尺寸检测，再按规定的要求进行对接试验，合格后包装入库。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，采用抽真空振动成型，模具上下加压，成型后模具内通水冷却50~70min左右。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中，排出挥发分形成半焦阶段升温速率为0.7~1.2℃/h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中，排出挥发分形成半焦阶段升温速率为1.1℃/h。