[发明专利]一种超高功率石墨电极及其制造方法

权利要求书

1.一种超高功率石墨电极，其特征在于，制备原料包括如下重量百分比的组分：石墨烯0.3-0.7％、针状焦65-73％、粘结剂21-28％、焙烧碎2-5％和石墨碎3-7.5％。

2.如权利要求1所述的超高功率石墨电极，其特征在于，所述针状焦的粒度组成为：16-22mm占12-18％，6-16mm占10-15％，2-6mm占10-14％，0.075-0.5mm占22-33％，0.075mm以下占27-42％。

3.如权利要求1所述的超高功率石墨电极，其特征在于，所述焙烧碎的粒度为1-2mm；所述石墨碎的粒度为1-2mm；所述石墨烯的粒度小于1mm。

4.如权利要求1所述的超高功率石墨电极，其特征在于，所述粘结剂为中温沥青，所述中温沥青的结焦值≥56％，软化点为94-99℃，融化温度为108-114℃，甲苯不溶物含量为28-32％，喹啉不溶物含量为8-12％。

5.一种权利要求1-4任意一项所述的超高功率石墨电极的制造方法，其特征在于，包括步骤：

(1)原料处理：原料针状焦经煅烧、中碎、磨粉、筛分处理成各粒级针状焦的颗粒料和粉料；称取石墨烯、石墨碎、焙烧碎、粘结剂和各粒级针状焦的颗粒料、粉料；

(2)混捏：将石墨烯与各粒级针状焦的颗粒料、粉料混合，然后加入石墨碎和焙烧碎，混合后形成混合物料；将混合物料和粘结剂在混捏锅内搅拌混匀，捏合成可塑性糊料；

(3)压型：将可塑性糊料送入立捣卧压机，所述可塑性糊料经装料、预压2-5min，在32-35MN压力下按照25-26mm/秒的速度将糊料从挤压嘴挤出，达到所需长度时剪断电极，得到预设尺寸的生坯；

(4)焙烧：在填充料保护下，对生坯焙烧，得到焙烧坯；

(5)浸渍和二次焙烧：对焙烧坯进行表面清理后，预热至260-380℃，装入浸渍装置中，抽真空至8-9KPa，然后注入温度为180-200℃的浸渍沥青，体系加压至1.2-1.5MPa，返沥青并冷却体系；将浸渍坯在前述(4)焙烧炉中进行二次焙烧，以使其中的浸渍沥青排除挥发分并进行结焦；

(6)石墨化：将二次焙烧后的焙烧坯置于内热串接炉中，在保护介质存在的条件下，按照预设的功率曲线将浸渍后的焙烧坯加热到2300-3000℃，得到石墨化坯；

(7)机械加工：通过数控加工将石墨化坯加工成所需要电极本体和/或电极接头。

6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，原料处理时，是利用原料中的挥发分的燃烧热及添加部分燃料进行煅烧、自然升温，煅烧的最高温度控制为1250-1350℃，煅烧时间32-36h；煅烧后通过水套冷却循环水间接冷却至100℃以下进行出焦；针状焦的密度控制在2.12g/cm³以上。

7.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，煅烧后的针状焦筛分为粒度为0.5-22mm的颗粒料，以及粒度为0.075-0.5mm和粒度小于0.075mm的粉料。

8.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合物料和粘结剂混捏时，混捏锅内的温度控制为140-160℃，混捏时长为35-45min。

9.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，步骤(3)中，得到625mm x 2550mm的生坯，合格品的体密不低于1.70g/cm³。

10.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，步骤(4)中，填充料为冶金焦，成分为：灰分≤15％，固定碳≥83％，水分≤0.5％。