[发明专利]一种增强人造石墨接头

说明书

本发明属于石墨电极技术领域，具体涉及一种增强人造石墨接头，所用原料为：针状焦、沥青基碳纤维、改质沥青、增塑剂、晶胀抑制剂。本发明增强人造石墨接头具有抗弯强度高、抗压强度高、电阻率低、热膨胀系数低的特点，大大降低了超高功率电弧炉炼钢中石墨接头的折断造成的炼钢事故，降低了用户的生产成本。

技术领域

本发明属于石墨电极技术领域，具体涉及一种增强人造石墨接头。

背景技术

传统的人造石墨接头由针状焦、石油焦、煤沥青为原料经过配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工形成，供炼钢电弧炉作为导电材料。石墨接头的抗折强度是衡量导电电极柱质量的关键指标，炼钢中出现的石墨导电柱的折断问题，其80%以上是由于石墨接头的强度低造成的。抗折强度低的石墨接头在炼钢中容易折断，造成炼钢事故，影响钢厂生产，增加钢厂成本。传统的石墨接头材料组成：焦炭质量百分比大约为80%，煤沥青质量百分比大约为20%制备的材料力学性能较小，在大电流冶炼的电弧炉上使用时，容易因石墨接头的机械强度不足造成石墨导电柱折断，造成炼钢事故。而且，传统的生产工艺方法是采用多次浸渍和焙烧工艺，周期长，成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种增强人造石墨接头，该石墨接头的强度高、导电性好。

本发明所采用的技术方案为：

一种增强人造石墨接头，由下述质量份数的原料制成：针状焦73～79份、改质沥青21～27份、增塑剂0.4～0.6份、晶胀抑制剂0.5～0.8份和沥青基碳纤维，沥青基碳纤维的用量为其他原料总和的2-5wt %。

所述沥青基碳纤维的要求为：长度4～6mm、密度1.95～2.0g/cm³、模量160～190GPa、抗拉强度2200 ～2400MPa。

所述增塑剂为硬脂酸或油酸，所述晶胀抑制剂为氧化铁粉或铬氧化物。

上述增强人造石墨接头的制备时包括以下步骤：

1）按比例取各原料；

2）将针状焦破碎、筛分、磨粉，由30-45wt%颗粒料（0.5-2mm）和55-70 wt %粉料（0-0.075mm）组成；

3）将沥青基碳纤维用分散剂分散处理，形成均匀分散的碳纤维预制料；

4）将针状焦和碳纤维预制料混合加热至180～200℃；

5）将步骤4）加热后的原料送入混捏机，依次加入改质沥青、晶胀抑制剂、增塑剂进行混捏制得糊料；

6）将步骤5）制得的糊料送入挤压机成型，制得成型品；

7）将步骤6）制得的压型品装入匣钵，送入车底式焙烧炉进行焙烧得到一烧品；

8）将步骤7）得到的一烧品进行外壳清理，然后进行浸渍得到浸渍品；

9）将步骤（8）的浸渍品送入车底式焙烧炉进行焙烧得到二烧品；

10）将步骤9）的二烧品首尾相连装入串接石墨化炉进行石墨化得到石墨化品；

11）对将步骤10）的石墨化品进行加工，制得规定要求的石墨接头。

所述步骤5）中混捏温度控制在160～180℃，混捏时间30～50分钟。

所述步骤6）中成型压力1800～2000吨，成型温度125～135℃，压型品密度1.85～1.88g/cm³。

所述步骤7）中焙烧时升温速度控制在2～10℃/h，升温至1000℃，然后逐步降温（10-15℃/h）冷却至250℃出炉。

所述步骤8）中浸渍温度300～350℃，浸渍压力1.5MPa。