[发明专利]一种整体式内热串接石墨化炉头电极及其制备方法

说明书

本发明涉及一种整体式内热串接石墨化炉头电极制备方法，该方法包括以下步骤：将石油焦与石墨碎按重量比为7：1进行混合成主料，将主料经粉碎筛分后制成干料，干料包括混合焦大颗粒、中等颗粒、细颗粒和粉料；混合焦大颗粒占干料总重的12％、中等颗粒占干料总重的18％、细颗粒占干料总重的25％、粉料占干料总重的40％、主料中的石墨碎占干料总重的5％，石墨碎的粒度为0.1‑2mm；再向干料与生碎、硬脂酸和煤沥青进行混捏处理制成糊料，再将糊料在冷却锅进行冷却，经大型振动成型机压制得压型生制品后经焙烧、石墨化、机加工制得成品。本发明减少了传统的浸渍工序和二次焙烧，提高了产品质量水平，提高了经济效益。

技术领域

本发明属于石墨电极制备技术领域，具体涉及一种整体式内热串接石墨化炉头电极及其制备方法。

背景技术

由于传统的拼装式串接石墨化炉头电极在使用过程中极易氧化，使用周期短。市场需要高质量的大规格整体式串接石墨化炉头电极，因为受到挤压设备局限及工艺技术限制，目前国内还没有生产厂家可以生产截面积达到1000X900超大规格石墨方电极，要想达到技术指标，一般工艺是压型、焙烧、石墨化、机加工。本发明突破在于使用高结焦值沥青，特殊工艺和特制设备，产品结构均匀致密，客户使用良好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种整体式内热串接石墨化炉头电极及其制备方法。本发明1000X900X2200mm的石墨方电极的质量指标和使用性能均达到国家标准，在客户使用得到了认可，填补了内冷整体式串接石墨化炉头电极的空白。

本发明采用的技术方案：一种整体式内热串接石墨化炉头电极制备方法，该方法包括以下步骤：将石油焦与石墨碎按重量比为7：1进行混合成主料，将主料经粉碎筛分后制成干料，其中干料包括粒度为2-4mm的混合焦大颗粒、粒度为1-2mm的中等颗粒，粒度为0-1mm的细颗粒和粒度为0.001mm-0.15mm的粉料；其中，混合焦大颗粒占干料总重的12％、中等颗粒占干料总重的18％、细颗粒占干料总重的25％、粉料占干料总重的40％、主料中的石墨碎占干料总重的5％，石墨碎的粒度为0.1-2mm；再向干料与生碎、硬脂酸和温度为170～180℃的煤沥青进行混捏处理制成糊料，再将糊料在冷却锅进行冷却，经大型振动成型机压制得压型生制品后经焙烧、石墨化、机加工制得成品；其中，生碎占干料总重量10-25％、硬脂酸占干料总重量0.15-0.6％、煤沥青占干料总重量18％。

另外，本发明还提供了一种利用整体式内热串接石墨化炉头电极制备方法制成的电极，它包括导电电极本体、水腔封头、水腔内隔层、冷却水进水管、冷却水导入管和冷却水出水管，在导电电极本体的一端面上沿导电电极本体轴向方向开设有一个一定深度的圆形的冷却水孔，水腔内隔层紧贴导电电极本体冷却水孔的内壁和底部，且水腔内隔层的上缘口位于冷却水孔的上缘口以下一定距离，在导电电极本体的侧壁上开设有一垂直于冷却水孔轴线的孔道，该孔道与冷却水孔连通，在导电电极本体的侧壁上开设有一垂直于冷却水孔轴线的水道，冷却水进水管与孔道连接，冷却水出水管与水道连接；

水腔封头与冷却水孔的上端部紧紧嵌装在一起，所述水腔封头为与冷却水孔配合的圆柱状结构，该圆柱状结构的底端面低于所述孔道的开口边缘，在该圆柱状结构的圆柱形侧壁上分别开设有两个不贯通的对接孔，两个对接孔中一个与所述孔道对接，另一个对接孔与所述水道对接；在所述圆柱状结构的一端面上开设有一连接通道，与孔道对接的一个对接孔与所述接通道连通；冷却水导入管一端连接在所述连接通道上，另一端与伸入在冷却水孔下部，且冷却水导入管的下端头与冷却水孔的底部间隔一定距离，与水道对接的一个对接孔与冷却水孔连通; 水腔内隔层为金属圆柱形状结构，且水腔内隔层的中部为容纳水的空腔，水腔内隔层的外径与冷却水孔的内径相同。

进一步地，所述的整体式内热串接石墨化炉头电极制备方法制成的电极，制成的电极尺寸为1000 mm × 900 mm × 2200mm，电极的产品体积密度为1.65-1.67g/cm3，抗折强度为10.3MPa，弹性模量为10.6GPa，电阻率为6.6-7.3μΩm，热膨胀系数为 1.86×10-6/℃，灰分0.25%。