[發明專利]一種新型石墨電極生產工藝

在審

• 申請號: 201810431358.8
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108440011A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 王亞青
• 申請（專利權）人: 大同新成新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/84;C04B35/532
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 申紹中

1.一種新型石墨電極生產工藝，其特征在于，包括如下步驟：

S100、配料

S110、原料，針狀焦、煤瀝青、環氧樹脂、碳納米管、焦炭、鋁粉；

所述的針狀焦采用煤系針狀焦；

S120、將焦炭、針狀焦放入煅燒爐中，通入保護氣，然后加熱到1250-1350℃，保持0.5-1小時，進行煅燒；

S130、將S120中煅燒后的針狀焦、焦炭進行破碎、細磨，使其粒徑不大于0.075㎜；

S140、將以下組分按照重量份數比均勻混合，S130處理后的焦炭4-6、S130處理后的針狀焦28-40、碳納米管6-10、鋁粉2-3；

S150、將S140中混合的粉料與煤瀝青、環氧樹脂按照以下重量份數比均勻混合10-15：1-2：4-6；混合時間1-2小時；

S200、成型

S210，將S150處理后的原料進行攪拌，且將原料溫度增加到180-260℃，攪拌1-2小時；

S220、將S210中混合后的原料冷卻至170-180℃左右，放入壓力機中通過10-12MPa壓實；

S230、將S220中壓實的原料通過30-35MPa的壓力壓緊，保持15-20min，同時抽真空；

S240、將S230中處理后的原料放入擠壓機中，加熱至100-120℃，通過10-12MPa的壓力進行擠壓，然后按照預設要求剪切成段，獲得生坯；

S300、焙燒與浸漬

S310、一次焙燒，將S240中切斷的原料放入焙燒爐中，對焙燒爐抽真空，通過1300℃高溫進行焙燒，獲得碳坯；

S320、清洗，將S310處理后的碳坯進行表面清理，主要是去除毛刺，然后通過高壓水槍清洗，最后烘干；

S330，將S320處理后的碳坯放入浸漬罐內，并預熱至260-380℃，保持6-8小時；

然后將浸漬罐抽真空，并保持40-50min，再將煤瀝青加熱至180-200℃后注入浸漬罐內使得碳坯完全浸入煤瀝青內；

然后，往浸漬罐內加入保護氣，直到氣壓達到1.2-1.5MPa后，保持1.5-2.8小時；

最后泄壓，排出煤瀝青，原料在浸漬罐內冷卻至室溫，取出并清理表面；

S340、二次焙燒，將S330處理后的碳坯再次放入焙燒爐內，通過700-800℃高溫進行再次焙燒，且充入保護氣，然后在焙燒爐內冷卻至室溫，取出清理表面；

S350、重復S320-S340兩次及兩次以上，每次檢查浸漬原料的浸漬增重率，

S400、石墨化，將S340處理后的原料放入內熱串接(LWG)爐內，充入保護氣體并加熱至2300-3000℃，保持9-20小時，使其石墨化；

S500、機加工，將S400處理后的原料進行機加工，直到達到預設尺寸，即制造出石墨電極。

2.如權利要求1所述的新型石墨電極生產工藝，其特征在于，S110中，所述的煤瀝青的軟化點為90-100℃，結焦值為≥55%，灰分≤0.20%；

所述的鋁粉純度為99.99%，細度為100-120目。

3.如權利要求1所述的新型石墨電極生產工藝，其特征在于，S120中，煅燒后的針狀焦真密度不小于2.12g/cm3，電阻率不大于500μΩ.m。

4.如權利要求1所述的新型石墨電極生產工藝，其特征在于，S140采用濕混。

5.如權利要求1所述的新型石墨電極生產工藝，其特征在于，S240中，在原料擠壓出料口按照20cm每段依次噴射如下溫度的水：90-100℃、70-80℃、30-40℃對擠出的原料進行分段冷卻。

6.如權利要求1所述的新型石墨電極生產工藝，其特征在于，S310中溫度變化如下：

0-800℃，70℃/min，達到800℃后保持1-2小時；

801-1300℃，40℃/min；達到1300℃后保持200-300小時；

焙燒完成后，停止加熱，在焙燒爐內通過以下降溫方式冷卻：

1300-900℃，50℃/min；

899-300℃，70℃/min，達到300℃后取出，然后風冷至室溫。