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石墨电极的工艺流程详解
加入时间:2020-07-17 23:28

  石墨电极的工艺流程详解_能源/化工_工程科技_专业资料。石墨电极的工艺流程详解 下面我为大家介绍一下 各种工序 原料: 用于炭素生产的原料有哪些? 在炭素生产中,通常采用的原料可分为固体炭质原料和粘结剂及浸渍剂两类。 固体炭质原料包括石油焦、沥青焦、冶

  石墨电极的工艺流程详解 下面我为大家介绍一下 各种工序 原料: 用于炭素生产的原料有哪些? 在炭素生产中,通常采用的原料可分为固体炭质原料和粘结剂及浸渍剂两类。 固体炭质原料包括石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨和石墨碎等;粘 结剂和浸渍剂包括煤沥青、煤焦油、蒽油和合成树脂等。此外生产中还使用一些 辅助物料, 如石英砂、 冶金焦粒和焦粉。 生产一些特种炭和石墨制品 (如炭纤维、 活性炭、热解炭和热解石墨、玻璃炭)则采用其他一些特殊原料。 煅烧:什么叫煅烧?哪些原料需要煅烧? 碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温(1200-1500°C)热处理的过程称为煅 烧。 煅烧是炭素生产的第一道热处理工序,煅烧使各种炭质原料的结构和物理化 学性质发生一系列变化。 无烟煤和石油焦都含有一定数量的挥发份,需要进行煅烧。沥青焦和冶金焦的 成焦温度比较高(1000°C 以上),相当于炭素厂内煅烧炉的温度,可以不再煅 烧,只需烘干水分即可。但如果沥青焦和石油焦在煅烧前混合使用,则应与石油 焦一起送入煅烧炉煅烧。天然石墨和炭黑则不需要进行煅烧。 压型:挤压成型原理是怎样的? 挤压过程的本质是在压力下使糊料通过一定形状的模嘴后, 受到压实和塑性 变形而成为具有一定形状和尺寸的毛胚。 挤压成型过程主要是糊料的塑性变形过 程。 糊料挤压过程是在料室(或称糊缸)和圆弧式型嘴内进行的。装入料室内的 热糊料在后部主柱塞的推动下。迫使糊料内的气体不断排除,糊料不断密实,同 时糊料向前运动。当糊料在料室的圆筒部分运动时,糊料可看作稳定流动,各颗 粒料层基本上是平行移动的。 当糊料进入到具有圆弧变形的挤压嘴子部位时,紧 贴嘴壁的糊料前进中受到较大的摩擦阻力,料层开始弯曲,糊料内部产生不相同 的推进速度,内层糊料推进超前,导致制品沿径向密度不均匀,因此在挤压块内 产生内外层流速不同而引起的内应力。最后糊料进入直线变形部分而被挤出。 焙烧: 什么是焙烧?焙烧的目的是什么? 焙烧是压型后的生制品在加热炉内的保护介质中,在隔绝空气的条件下,按一 定的升温速度进行加热的热处理过程。 焙烧的目的在于: (1)排除挥发分 使用煤沥青作粘结剂的制品,经焙烧后一般排出约 10%的挥发 分。因此,焙烧成品率一般在 90%以下。 (2)粘结剂焦化 生制品按一定的工艺条件进行焙烧,使粘结剂焦化,在骨料颗 粒间形成焦炭网络, 把所有不同粒度的骨料牢固地连结在一起,使制品具有一定 的理化性能。在相同条件下,焦化率越高,其质量越好。一般中温沥青的结焦残 炭率为 50%左右。 (3)固定几何形式 生制品在焙烧过程中,发生软化,粘结剂迁移现象。随着 温度的升高,形成焦化网,使制品僵化。因此,温度再升高,其形状也不改变。 (4)降低电阻率 在焙烧过程中,由于挥发分的排除,沥青焦化形成焦炭网格, 沥青发生分解和聚合反应, 生成大的六角炭环平面网等原因, 电阻率大幅度下降。 生制品电阻率大约 10000×10-6Ω〃m,经过焙烧后降至 40--50×10-6Ω〃m ,称 为良导体 (5)体积进一步收缩 缩为 2-3%。 焙烧后制品直径收缩 1%左右,长度收缩 2%左右,体积收 浸渍:为什么要对炭素制品进行浸渍? 经压成型后的生制品孔度很低。但是生制品在焙烧后,由于煤沥青在焙烧过程 中一部分分解成气体逸出, 另一部分焦化为沥青焦。生成沥青焦的体积远远小于 煤沥青原来占有的体积, 虽然在焙烧过程中稍有收缩,但仍在产品内部形成许多 不规则的并且孔径大小不等的微小气孔。如石墨化制品的总孔度一般达 25-32%, 炭素制品的总孔度一般为 16-25%。由于大量气孔的存在必然会对产品的理化性 能产生一定的影响。一般说来,石墨化制品的孔度增加,其体积密度下降,电阻 率上升,机械强度减少,在一定的温度下的氧化速度加快,耐腐蚀也变坏,气体 和液体更容易渗透。 浸渍是一种减少产品孔度,提高密度,增加抗压强度,降低成品电阻率,改变产 品的理化性能的工艺过程。 石墨化:何谓石墨化?石墨化的目的是什么? 石墨化是把焙烧制品臵于石墨化炉内保护介质中加热到高温, 使六角碳原子平 面网格从二维空间的无序重叠转变为三维空间的有序重叠, 且具有石墨结构的高 温热处理过程。 其目的是: (1)提高产品的热、电传导性。 (2)提高产品的耐热冲击性和化学稳定性。 (3)提高产品的润滑性、抗磨性。 (4)排除杂质,提高产品强度。 机械加工:炭素制品为什么要进行机械加工? (1)整形的需要 具有一定的尺寸和形状的压型后的炭素生制品,在焙烧和石墨化过程中发 生不同程度的变形、碰损,同时其表面还粘结着一些填充料,如果不经过机械加 工就不能使用,因此必须对产品整形,加工成规定的几何形状。 (2)使用的需要 按照用户的使用要求进行加工。如电炉炼钢的石墨电极需要连接使用,必须 在产品两端车制成螺纹孔,然后用特制的带螺纹的接头将两根电极连接起来使 用。 (3)工艺上的需要 有的产品要根据用户使用上的工艺需要,加工成特殊的形状和规格,甚至要 求较低的表面粗糙度。

 

 

 

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