專利名稱：一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分及其制造方法
一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分及其制造方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種石墨化陽(yáng)極制造工藝，尤其是涉及一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分及其制造方法。背景技術(shù)：
《國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策》提出技術(shù)進(jìn)步是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，指明未來技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略為2010年，部分高新技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平保持同步，重點(diǎn)生產(chǎn)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)基本達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。金屬鈦的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，尤其是軍工、民用方面使用量非常之大；鈦沒有磁性，用鈦建造的核潛艇不必?fù)?dān)心磁性水雷的攻擊。1947年，人們才開始在工廠里冶煉鈦。當(dāng)年，產(chǎn)量只有2噸。1955年產(chǎn)量激增到 2萬噸。1972年，年產(chǎn)量達(dá)到了 20萬噸。鈦的硬度與鋼鐵差不多，而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半，鈦雖然稍稍比鋁重一點(diǎn)，它的硬度卻比鋁大2倍。現(xiàn)在，在宇宙火箭和導(dǎo)彈中，就大量用鈦代替鋼鐵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界上每年用于宇宙航行的鈦，已達(dá)一千噸以上。極細(xì)的鈦粉，還是火箭的好燃料，所以鈦被譽(yù)為宇宙金屬，空間金屬。鈦的耐熱性很好，熔點(diǎn)高達(dá)1668°C。在常溫下，鈦可以安然無恙地躺在各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿的溶液中。就連最兇猛的酸——王水，也不能腐蝕它?，F(xiàn)在，人們開始用鈦來制造潛艇——鈦潛艇。由于鈦非常結(jié)實(shí)，能承受很高的壓力，這種潛艇可以在深達(dá)4500米的深海中航行。由于金屬鈦的上述特性，我國(guó)的金屬鈦需求量也大幅度上升，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)金屬鈦的企業(yè)由2000年的2家0. 9萬噸/年，發(fā)展到現(xiàn)在的10余家，年產(chǎn)能20萬噸左右，成為世界上金屬鈦的生產(chǎn)大國(guó)。由于在鈦金屬的冶煉過程中，電解過程需要使用的石墨化陽(yáng)極要求極高，這主要取決于鈦金屬的冶煉使用環(huán)境，所以對(duì)陽(yáng)極的理化指標(biāo)要求非常苛刻，目前國(guó)內(nèi)還不能生產(chǎn)出滿足使用要求的鈦電解用全石墨化陽(yáng)極，全部依賴進(jìn)口。
發(fā)明內(nèi)容
為滿足國(guó)內(nèi)鈦工業(yè)對(duì)全石墨化陽(yáng)極部不斷增長(zhǎng)的需求，同時(shí)降低生產(chǎn)企業(yè)的采購(gòu)成本，本發(fā)明公開了一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分及其制造方法，本發(fā)明具有成本低，工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，所述組分原料配比“按重量百分比” 其中粘結(jié)劑20-2 ; 煅后針狀石油焦78-80%。所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，其中煅后針狀石油焦干料粒度組成為“按重量百分比”；
2-lmm20 士 3% ； l-0mm38 士 3% ； -0.075mm42士3% ；所述干料為不包括粘結(jié)劑的煅后針狀石油焦原料組成部分。所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，其中粘結(jié)劑為改質(zhì)浙青。一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的制造方法，所述制造方法包含如下工藝步驟
1)、對(duì)煅后針狀石油焦進(jìn)行粉碎；
2)、粉碎后的煅后針狀石油焦進(jìn)行篩分“按粒度組成篩分”，形成所述；2-lmm、l-0mm 和-0. 075mm的煅后針狀石油焦；
3)、配料按其原料配比，將粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦充分?jǐn)噭蚍湃牖炷箦仯?br> 4)、混捏利用混捏鍋混捏；
a、混捏時(shí)間40-50分鐘；
b、混捏溫度170-180°C；
5)、涼料混捏后的粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦混合物使用涼料機(jī)進(jìn)行涼料，其中出糊溫度 160-165°C ；
6)、振動(dòng)成型將所述粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦混合糊放入抽真空振動(dòng)成型機(jī)振動(dòng)成型，振動(dòng)時(shí)間50-70秒；
7)、焙燒在保溫階段，溫度達(dá)到1100-1200°C，保溫時(shí)間為20-40小時(shí)；
8)、浸漬在高壓浸漬罐中，加煤浙青壓力為1.4 1. 6MPa,保持3 4小時(shí)，充入1 2Mpa的氮?dú)狻癗2”，加壓2 4小時(shí);
9)、二次焙燒在保溫階段，溫度達(dá)到700-800°C，保溫時(shí)間為10 20小時(shí)；
10)、石墨化在內(nèi)串石墨化爐內(nèi)完成，送電時(shí)間30 33小時(shí)；
11)、機(jī)械加工定型。所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的制造方法，所述涼料機(jī)為愛立許涼料機(jī)。所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的制造方法，所述抽真空振動(dòng)成型機(jī)為KHD抽真空振動(dòng)成型機(jī)。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
本發(fā)明所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分及其制造方法，通過所述工藝步驟獲取的成品有以下優(yōu)點(diǎn)
1、很高的體積密度使陽(yáng)極致密程度更好，提高其使用壽命；
2、電學(xué)性能良好的導(dǎo)電性能改變了金屬層的電流分布，導(dǎo)致電解槽新的磁流體動(dòng)力學(xué)平衡；很低的電阻率使陰極壓降減小，達(dá)到了更好的節(jié)能降耗目的；
3、較高的機(jī)械強(qiáng)度降低了炭塊斷裂敏感性，滿足了金屬鈦的冶煉使用。
具體實(shí)施方式
通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例；
一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，所述組分原料配比“按重量百分比” 其中粘結(jié)劑20-2 ; 煅后針狀石油焦78-80%。所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，其中煅后針狀石油焦干料粒度組成為“按重量百分比”；
2-lmm20 士 3% ；l-0mm38 士 3% ； -0.075mm42士3% ；
所述干料為不包括粘結(jié)劑的煅后針狀石油焦原料組成部分。所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，其中粘結(jié)劑為改質(zhì)浙青。一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的制造方法，所述制造方法包含如下工藝步驟
1)、對(duì)煅后針狀石油焦進(jìn)行粉碎；
2)、粉碎后的煅后針狀石油焦進(jìn)行篩分“按粒度組成篩分”，形成所述；2-lmm、l-0mm 和-0. 075mm的煅后針狀石油焦；
3)、配料按其原料配比，將粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦充分?jǐn)噭蚍湃牖炷箦仯?br> 4)、混捏利用混捏鍋混捏；
a、混捏時(shí)間40-50分鐘；
b、混捏溫度170-180°C；
5)、涼料混捏后的粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦混合物使用愛立許牌涼料機(jī)進(jìn)行涼料，其中出糊溫度160-165 °C ；
6)、振動(dòng)成型將所述粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦混合糊放入KHD牌抽真空振動(dòng)成型機(jī)振動(dòng)成型，振動(dòng)時(shí)間50-70秒；
7)、焙燒在保溫階段，溫度達(dá)到1100-1200°C，保溫時(shí)間為20-40小時(shí)；
8)、浸漬在高壓浸漬罐中，加煤浙青壓力為1.4 1. 6MPa,保持3 4小時(shí)，充入1 2Mpa的氮?dú)狻癗2”，加壓2 4小時(shí);
9)、二次焙燒在保溫階段，溫度達(dá)到700-800°C，保溫時(shí)間為10 20小時(shí)；
10)、石墨化在內(nèi)串石墨化爐內(nèi)完成，送電時(shí)間30 33小時(shí)；
11)、機(jī)械加工定型。本發(fā)明經(jīng)過實(shí)施其理化指標(biāo)與客戶要求及國(guó)外同類產(chǎn)品對(duì)比情況如下
權(quán)利要求
1.一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，其特征是所述組分原料配比“按重量百分比”其中粘結(jié)劑20-2 ; 煅后針狀石油焦78-80%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，其特征是其中煅后針狀石油焦干料粒度組成為“按重量百分比”；2-lmm20 士 3% ； l-0mm38 士 3% ； -0.075mm42士3% ；所述干料為不包括粘結(jié)劑的煅后針狀石油焦原料組成部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分，其特征是其中粘結(jié)劑為改質(zhì)浙青。
4.利用權(quán)利要求1 3任一權(quán)利要求所述鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分實(shí)施一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的制造方法，其特征是所述制造方法包含如下工藝步驟1)、對(duì)煅后針狀石油焦進(jìn)行粉碎；2)、粉碎后的煅后針狀石油焦進(jìn)行篩分“按粒度組成篩分”，形成所述；2-lmm、l-0mm 和-0. 075mm的煅后針狀石油焦；3)、配料按其原料配比，將粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦充分?jǐn)噭蚍湃牖炷箦仯?)、混捏利用混捏鍋混捏；a、混捏時(shí)間40-50分鐘；b、混捏溫度170-180°C；5)、涼料混捏后的粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦混合物使用涼料機(jī)進(jìn)行涼料，其中出糊溫度 160-165°C ；6)、振動(dòng)成型將所述粘結(jié)劑、煅后針狀石油焦混合糊放入抽真空振動(dòng)成型機(jī)振動(dòng)成型，振動(dòng)時(shí)間50-70秒；7)、焙燒在保溫階段，溫度達(dá)到1100-1200°C，保溫時(shí)間為20-40小時(shí)；8)、浸漬在高壓浸漬罐中，加煤浙青壓力為1.4 1. 6MPa,保持3 4小時(shí)，充入1 2Mpa的氮?dú)狻癗2”，加壓2 4小時(shí);9)、二次焙燒在保溫階段，溫度達(dá)到700-800°C，保溫時(shí)間為10 20小時(shí)；10)、石墨化在內(nèi)串石墨化爐內(nèi)完成，送電時(shí)間30 33小時(shí)；11)、機(jī)械加工定型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的制造方法，其特征是所述涼料機(jī)為愛立許涼料機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的制造方法，其特征是所述抽真空振動(dòng)成型機(jī)為KHD抽真空振動(dòng)成型機(jī)。
全文摘要
一種鈦電解槽用石墨化陽(yáng)極的組分及其制造方法，涉及一種石墨化陽(yáng)極制造工藝；所述組分原料配比“按重量百分比”其中粘結(jié)劑20-22%；煅后針狀石油焦78-80%。其中煅后針狀石油焦干料粒度組成為“按重量百分比”；2-1mm20±3%；1-0mm38±3%；-0.075mm42±3%；將組份經(jīng)過粉碎、行篩、配料、混捏、涼料、振動(dòng)成型、焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化和機(jī)械加工定型；本發(fā)明具有陽(yáng)極致密程度好，提高其使用壽命；良好的導(dǎo)電性能改變了金屬層的電流分布，電解槽新的磁流體動(dòng)力學(xué)平衡；很低的電阻率使陰極壓降減小，達(dá)到了更好的節(jié)能降耗目的；較高的機(jī)械強(qiáng)度降低了炭塊斷裂敏感性，滿足了金屬鈦的冶煉使用。
文檔編號(hào)C25C7/02GK102296329SQ201110263349
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者夏百元, 尚雪林, 張凱, 張聯(lián)偉, 王瑞奇, 鄭毅 申請(qǐng)人:萬基控股集團(tuán)石墨制品有限公司