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石墨電極的制造流程

來(lái)源:上海鴻鈞碳素材料有限公司作者:小Z網(wǎng)址:http://wap.asliuxian.cn

下面給大家說(shuō)下石墨電極的制造流程。



一、煅燒:什么叫煅燒?哪些原料需要煅燒?

  碳質(zhì)原料在隔絕空氣的條件下進(jìn)行高溫(1200-1500°C)

  熱處理的過(guò)程稱為煅燒。煅燒是炭素生產(chǎn)的首道熱處理工序,煅燒使各種炭質(zhì)原料的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生一系列變化。

  無(wú)煙煤和石油焦都含有一定數(shù)量的揮發(fā)份,需要進(jìn)行煅燒。瀝青焦和冶金焦的成焦溫度比較高(1000°C以上),相當(dāng)于炭素廠內(nèi)煅燒爐的溫度,可以不再煅燒,只需烘干水分即可。但如果瀝青焦和石油焦在煅燒前混合使用,則應(yīng)與石油焦一起送入煅燒爐煅燒。天然石墨和炭黑則不需要進(jìn)行煅燒。

二、壓型:擠壓的操作

     擠壓過(guò)程的本質(zhì)是在壓力下使糊料通過(guò)一定形狀的模嘴后,受到壓實(shí)和塑性變形而成為具有一定形狀和尺寸的毛胚。擠壓成型過(guò)程主要是糊料的塑性變形過(guò)程。



三、焙燒:什么是焙燒?焙燒的目的是什么?
  焙燒是壓型后的生制品在加熱爐內(nèi)的保護(hù)介質(zhì)中,在隔絕空氣的條件下,按一定的升溫速度進(jìn)行加熱的熱處理過(guò)程。
  焙燒的目的在于:
  (1)排除揮發(fā)分使用煤瀝青作粘結(jié)劑的制品,經(jīng)焙燒后一般排出約10%的揮發(fā)分。因此,焙燒成品率一般在90%以下。
 ?。?)粘結(jié)劑焦化生制品按一定的工藝條件進(jìn)行焙燒,使粘結(jié)劑焦化,在骨料顆粒間形成焦炭網(wǎng)絡(luò),把所有不同粒度的骨料牢固地連結(jié)在一起,使制品具有一定的理化性能。在相同條件下,焦化率越高,其質(zhì)量越好。一般中溫瀝青的結(jié)焦殘?zhí)柯蕿?0%左右。


  

   (3)固定幾何形式
  生制品在焙燒過(guò)程中,發(fā)生軟化,粘結(jié)劑遷移現(xiàn)象。隨著溫度的升高,形成焦化網(wǎng),使制品僵化。因此,溫度再升高,其形狀也不改變。
?。?)降低電阻率
  在焙燒過(guò)程中,由于揮發(fā)分的排除,瀝青焦化形成焦炭網(wǎng)格,瀝青發(fā)生分解和聚合反應(yīng),生成大的六角炭環(huán)平面網(wǎng)等原因,電阻率大幅度下降。生制品電阻率大約10000×10-6Ω〃m,經(jīng)過(guò)焙燒后降40--50×10-6Ω〃m,稱為良導(dǎo)體。
?。?)體積進(jìn)一步收縮

  焙燒后制品直徑收縮1%左右,長(zhǎng)度收縮2%左右,體積收縮為2-3%。




四、浸漬:為什么要對(duì)炭素制品進(jìn)行浸漬?

  經(jīng)壓成型后的生制品孔度很低。但是生制品在焙燒后,由于煤瀝青在焙燒過(guò)程中一部分分解成氣體逸出,另一部分焦化為瀝青焦。生成瀝青焦的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于煤瀝青原來(lái)占有的體積,雖然在焙燒過(guò)程中稍有收縮,但仍在產(chǎn)品內(nèi)部形成許多不規(guī)則的并且孔徑大小不等的微小氣孔。如石墨化制品的總孔度一般達(dá)25-32%,炭素制品的總孔度一般為16-25%。由于大量氣孔的存在必然會(huì)對(duì)產(chǎn)品的理化性能產(chǎn)生一定的影響。一般說(shuō)來(lái),石墨化制品的孔度增加,其體積密度下降,電阻率上升,機(jī)械強(qiáng)度減少,在一定的溫度下的氧化速度加快,耐腐蝕也變壞,氣體和液體更容易滲透。浸漬是一種減少產(chǎn)品孔度,提高密度,增加抗壓強(qiáng)度,降低成品電阻率,改變產(chǎn)品的理化性能的工藝過(guò)程。

五、石墨化:何謂石墨化?石墨化的目的是什么?

  石墨化是把焙燒制品臵于石墨化爐內(nèi)保護(hù)介質(zhì)中加熱到高溫,使六角碳原子平面網(wǎng)格從二維空間的無(wú)序重疊轉(zhuǎn)變?yōu)槿S空間的有序重疊,且具有石墨結(jié)構(gòu)的高溫?zé)崽幚磉^(guò)程。

  其目的是:
 ?。?)提高產(chǎn)品的熱、電傳導(dǎo)性。
 ?。?)提高產(chǎn)品的耐熱沖擊性和化學(xué)穩(wěn)定性。
 ?。?)提高產(chǎn)品的潤(rùn)滑性、抗磨性。

  (4)排除雜質(zhì),提高產(chǎn)品強(qiáng)度。

六、機(jī)械加工:炭素制品為什么要進(jìn)行機(jī)械加工?

 ?。?)整形的需要

  具有一定的尺寸和形狀的壓型后的炭素生制品,在焙燒和石墨化過(guò)程中發(fā)生不同程度的變形、碰損,同時(shí)其表面還粘結(jié)著一些填充料,

  如果不經(jīng)過(guò)機(jī)械加工就不能使用,因此必須對(duì)產(chǎn)品整形,加工成規(guī)定的幾何形狀。

 ?。?)使用的需要

  按照用戶的使用要求進(jìn)行加工。

  如電爐煉鋼的石墨電極需要連接使用,必須在產(chǎn)品兩端車制成螺紋孔,然后用特制的帶螺紋的接頭將兩根電極連接起來(lái)使用。

 ?。?)工藝上的需要

  有的產(chǎn)品要根據(jù)用戶使用上的工藝需要,加工成特殊的形狀和規(guī)格,甚至要求較低的表面粗糙度。


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