[发明专利]用于工业硅冶炼的大规格高石墨质炭电极的生产方法

说明书

本发明公开了用于工业硅冶炼的大规格高石墨质炭电极的生产方法，包括步骤一，原材料准备；步骤二，混捏；步骤三，成型；步骤四，焙烧；步骤五，机械加工；按照各组分的质量百分含量分别是：23‑28%的石墨化石油焦粉、2‑8%的金属硅粉、18‑23%的石墨化石油焦A、11‑19%的石墨化石油焦B、6‑14%的电煅无烟煤、2‑10%的人造石墨碎和16‑20%的粘结剂进行选取，并按照质量百分比之和为1进行称取；该用于工业硅冶炼的大规格高石墨质炭电极的生产方法，生产的炭电极石墨含量高，比电阻低，直径为800‑1242mm的炭电极中的石墨含量可以达到70%，并且机械强度高，不容易出现裂纹、断裂以及软化现象；用于冶炼工业硅，可有效提高工业硅产量，降低电极消耗和电能消耗，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及炭电极技术领域，具体为用于工业硅冶炼的大规格高石墨质炭电极的生产方法。

背景技术

工业硅又称金属硅，是本世纪六十年代中期出现的一个商品名称。金属硅是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年来，含Si量99.99%的也列在金属硅内），其余杂质为铁、铝、钙等。金属硅的附加产品包括微硅粉，边皮硅，黑皮硅，金属硅渣等，其中微硅粉也称硅灰，它广泛应用于耐火材料和混凝土行业。炭电极广泛应用在工业硅、 黄磷、电石、铁合金等冶炼矿热炉上。然而现有的石墨质炭电极机械强度低，高石墨含量和高机械强度不能兼得，容易出现裂纹、断裂以及软化现象，因此设计一种用于工业硅冶炼的大规格高石墨质炭电极的生产方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供用于工业硅冶炼的大规格高石墨质炭电极的生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：用于工业硅冶炼的大规格高石墨质炭电极的生产方法，包括步骤一，原材料准备；步骤二，混捏；步骤三，成型；步骤四，焙烧；步骤五，机械加工；

其中在上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：23-28%的石墨化石油焦粉、2-8%的金属硅粉、18-23%的石墨化石油焦A、11-19%的石墨化石油焦B、6-14%的电煅无烟煤、2-10%的人造石墨碎和16-20%的粘结剂进行选取，并按照质量百分比之和为1进行称取；

其中在上述步骤二中，混捏包括以下步骤：

1）将洁净的混捏锅缓慢而持续的预热至140-160℃后保温；

2）将上述石墨化石油焦粉、金属硅粉、石墨化石油焦A、石墨化石油焦B、电煅无烟煤和人造石墨碎依次加入混捏锅中，并不断搅拌、干混15-30min；

3）将粘结剂加热至180-190℃，使其全部融化，并保温静置10-15min，使其充分静置；

4）将熔化的粘结剂加入混捏锅，持续搅拌、混捏40-55min，呈糊料状后，温度升至160-170℃糊料出锅；

其中在上述步骤三中，成型包括以下步骤：

1）将上述步骤二中所得糊料通过料斗倒入振动成型机的模具内；

2）经由8-15min的振动过后，在常温保压状态下静置40-55min后脱模；

3）采用水冷的冷却方式将脱模后的生坯冷却1-3h；

其中在上述步骤四中，将冷却完成的电极生坯利用焙烧炉进行充分焙烧，焙烧过程中持续缓慢的升温至1200-1300℃，并在氮气环境下进行焙烧，焙烧完成后自然冷却至400-450℃时出炉；

其中在上述步骤五中，将冷却完全的碳电极根据需要进行机械加工，即成炭电极成品。

根据上述技术方案，所述大规格高石墨质炭电极是一种直径为800-1242mm的高石墨质炭电极。