[发明专利]一种高抗热震性石墨电极的制造工艺及其生产装置

说明书

本发明公开一种高抗热震性石墨电极的制造工艺及其生产装置，包括以下步骤：1)备料：2)煅烧；3)研磨；4)搅拌；5)碾压；6)焙烧；7)成型；8)浸渍；9)石墨化。生产装置包括浸渍箱本体，固定板和盖板；浸渍箱本体为上端面敞开的箱式结构，过滤池本体的底部均布有底座，过滤池本体中部设置有固定板，并在浸渍箱本体上端面的一端面向延伸出卡槽，并在浸渍箱本体的其余三个上端面内侧设置有内陷槽。本发明的制备工艺中将成型的石墨电极放置在浸渍箱中浸泡，使得浸泡液能完全浸润整个石墨电极生坯，再进行石墨化操作，提高了石墨电极的内聚力，减少石墨电极在石墨化操作过程中容易出现的断裂，提高其整体的抗热震性。

技术领域

本发明属于石墨制品技术领域，具体涉及一种高抗热震性石墨电极的制造工艺及其生产装置。

背景技术

随着现在科技的不断发展，对于新能源和新材料的技术应用越来越多。石墨电极作为耐高温的导电材料，其广泛引用于：电弧炼钢炉、矿热电炉、电阻炉以及制作异型石墨产品。

石墨电极在现有技术中加工方法主要有加压振动法、数控自动成形法和机械加工方法三种方法。加压振动法：经过专门机床，电极母模与电极形状相反。石墨材料和成型工具在加工时相对放置，留有一定的间隙；数控自动成形法采用专用的石墨电极成型机，但是其使用价格较为昂贵，普及率不高；机械加工方法为国内常用的加工方法，但是其加工精度不高。

同时在现有的设备中，加工的石墨电极，在一些特殊的使用环境中，其整体的热震性不高，极大影响了石墨电极的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高抗热震性石墨电极的制造工艺及其生产装置，解决了现有技术中存在石墨电极的热震性较高的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高抗热震性石墨电极的制造工艺，包括以下步骤：

1)备料：按重量份2：2：1分别取石油焦、针状焦、无烟煤为原料；

2)煅烧：将石油焦、沥青焦按重量份加入到煅烧炉中煅烧，加热到 1280～1320℃，并保持煅烧时间为2～3h；

3)研磨：将煅烧后的石油焦、沥青焦混合后进行破碎、细磨；

4)搅拌：向步骤3)的原料中继续添加无烟煤，并控制搅拌温度为300～400℃，搅拌时间为2.5～3h，并控制空气相对湿度为80～90％；

5)碾压：将搅拌后的原料在11～14MPa的压力下进行压实，预压时间为1～2h，预压的温度为120～150℃，形成生坯；

6)焙烧：将生坯置于焙烧炉中焙烧，焙烧温度为2600～2800℃，保温，获得石墨坯；

7)成型：将石墨坯粉碎至颗粒粒径为0.05～0.07mm的石墨坯粉，使其均匀混合，然后向石墨坯粉中按重量份添加：乙炔黑60～65份、煤焦油30～35份、二硫化钼0.1～0.2份、聚偏氟乙烯3～5份，混合均匀，放入石墨成型模具中加热至130～150℃，保温2～4h后，在15～18MPa压力下预压成型，并切割分段；

8)浸渍：将成型的石墨电极放置在盛有浸渍液的浸渍箱中，并密封整个容器，进行抽真空至-800～-900MPa后添加浸渍液浸没成型的石墨电极，浸泡12～1 3h；

9)石墨化：将浸渍后的生胚取出风干，并置于焙烧炉中加热至300～350℃，保持压力为30～35MPa，压缩成型，即可。