[發(fā)明專利]一種φ700mm超高功率石墨電極的制備工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011135511.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN112521152A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李駿;劉雁偉;范志利;符凱凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大同宇林德石墨新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/532
• 分類號(hào): C04B35/532;C04B35/622;F27B3/20
• 代理公司: 太原達(dá)引擎專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14120
• 代理人: 朱世婷

一種φ700mm超高功率石墨電極的制備工藝，屬于石墨電極制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明主要解決現(xiàn)有超高功率石墨電極石墨電極抗折強(qiáng)度低、彈性模量高、客戶使用效果不佳等技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種φ700mm超高功率石墨電極的制備工藝，包括以下工藝步驟：1)配料；2)混捏制糊；3)擠壓成型；4)一次焙燒；5)浸漬；6)二次焙燒；7)石墨化處理；8)機(jī)加工。本發(fā)明具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單易操作、生產(chǎn)效率高、所制得的石墨電極性能高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石墨電極制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種φ700mm超高功率石墨電極的制備工藝。

背景技術(shù)

隨著電力工業(yè)的發(fā)展、工藝設(shè)備的不斷改進(jìn)以及冶煉技術(shù)的提高，電弧爐應(yīng)用日趨廣泛，生產(chǎn)能力與規(guī)模越來(lái)越大，在未來(lái)幾年內(nèi)，大型電弧爐煉鋼的比例及數(shù)量將會(huì)有較大的發(fā)展，電爐的生產(chǎn)能力取決于爐容量與單位輸入功率。在單位功率水平相同時(shí)，生產(chǎn)能力隨容量增大而提高。

相比普通功率的電弧爐，大容量超高功率電弧爐的生產(chǎn)效率更高，綜合成本相對(duì)更低。當(dāng)電弧爐功率提升時(shí)，其對(duì)電弧爐用石墨電極的最大允許電流也提出了更高的要求，而石墨電極的最大允許電流直接取決于石墨電極的直徑。因此如果要滿足其提升功率的要求，就需要大規(guī)格超高功率石墨電極，需要具有抗折強(qiáng)度高、彈性模量低、電阻率低、體積密度適中、熱膨脹系數(shù)低、灰分低等要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種φ700mm超高功率石墨電極的制備工藝，解決現(xiàn)有超高功率石墨電極石墨電極抗折強(qiáng)度低、彈性模量高、客戶使用效果不佳等技術(shù)問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種φ700mm超高功率石墨電極的制備工藝，包括以下工藝步驟：

1)配料：選取重量份為16份的粒徑為10-20mm的國(guó)產(chǎn)京陽(yáng)針狀焦、重量份為12份的粒徑為4-10mm的國(guó)產(chǎn)京陽(yáng)針狀焦、重量份為11份的粒徑為2-4mm 的國(guó)產(chǎn)京陽(yáng)針狀焦、重量份為11份的粒徑為0-2mm的國(guó)產(chǎn)京陽(yáng)針狀焦、重量份為3份的粒徑為2-4mm的石墨碎、重量份為6份的粒徑為0.5-2mm的石墨碎、重量份為41份的煅后焦粉料和重量份為0.5份的Fe₂O₃作為骨料；

2)混捏制糊：將上述骨料加入溫度為178℃的混捏鍋中，攪刀以9r/min的速度進(jìn)行干混50分鐘，直至干料溫度達(dá)到140℃，然后按照骨料：粘結(jié)劑為 77.5％：22.5％的比例向混捏鍋中加入粘結(jié)劑，攪刀以9r/min的速度進(jìn)行濕混20 分鐘，向混捏鍋中加入物料總重的0.15％的硬脂酸后繼續(xù)濕混，15分鐘后出糊，最終出糊溫度達(dá)到170℃；出糊后將糊料下放至鍋溫在35℃、攪刀轉(zhuǎn)速在9r/min 的晾料鍋中晾料23分鐘，直至糊料降溫至131℃；

3)擠壓成型：將步驟2)晾好的糊料用皮帶下料機(jī)送至41MN臥式擠壓機(jī)料室，每鍋用時(shí)12分鐘；壓機(jī)料室溫度保持在138℃、初變形段溫度保持在 165℃、嘴型溫度保持在178℃、嘴口溫度保持在170℃；第一鍋下料后將料室抽真空排掉糊料的煙氣，當(dāng)真空度達(dá)到50Mbar時(shí)使用壓機(jī)進(jìn)行搗固操作，搗固壓力260Mbar保持2分鐘，然后繼續(xù)裝第2鍋晾好的糊料，裝料完畢后將料室抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到50Mbar時(shí)進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓壓力300Mbar保持5分鐘；預(yù)壓完成后即可放下嘴口擋板開始進(jìn)行擠壓操作，每缸次可擠壓3根，擠壓壓力分別為68Mbar、66Mbar、65Mbar；每根擠壓完畢后滾入32℃冷卻水槽冷卻8 小時(shí)后撈出；

4)一次焙燒：將擠壓成型后的壓制品露天靜置2天后進(jìn)行初檢，再靜置1 天進(jìn)行復(fù)檢，合格后裝入帶蓋環(huán)式焙燒爐進(jìn)行一次焙燒，升溫曲線使用599小時(shí)曲線，1小時(shí)從室溫升至350℃；在350-600℃時(shí)每小時(shí)升溫0.7-1.1℃，用時(shí)278小時(shí)，在550-1000℃時(shí)，每小時(shí)升溫1.2-1.6℃，用時(shí)320小時(shí)；然后以每小時(shí)10±5℃的速率降至800℃后自然冷卻，降溫用時(shí)168小時(shí)，制得一次焙燒件，對(duì)一次焙燒品進(jìn)行檢驗(yàn)；