一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極的制作方法
【專利說明】一種増強(qiáng)型復(fù)合石墨電極的制作方法
[0001]本申請為2013年5月24日提交的名稱為“一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極及其制作和使用方法”的中國發(fā)明專利申請CN201310195984.9的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0003]自焙電極是在礦熱爐上部將電極糊裝入用普通鋼板焊成的電極殼內(nèi)，利用通過電極自身的電流焦耳熱量和電爐的輻射熱經(jīng)熔化焙燒而成，電極糊在電極殼內(nèi)一定的糊柱壓力下，經(jīng)冶煉過程中緩慢的焙燒而具有一定的強(qiáng)度和形狀的導(dǎo)電性電極碳塊，由于邊使用、邊成型、邊焙燒，省去了成型和焙燒工序，制作工藝簡單，成本相對較低，每噸只有0.3-0.5萬元，但它的缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中電極殼也隨之融入礦熱爐內(nèi)，造成產(chǎn)品中鐵的含量較高，不適宜冶煉對鐵雜質(zhì)含量控制嚴(yán)格的產(chǎn)品。
[0004]CN02230874.1公開了一種石墨自焙電極殼，用以解決產(chǎn)品中鐵雜質(zhì)增加，產(chǎn)品質(zhì)量下降的技術(shù)問題，但是如果電極殼采用傳統(tǒng)的石墨材料，受電極糊的膨脹壓力和熱應(yīng)力作用，易發(fā)生裂紋，導(dǎo)致掉爐事故發(fā)生。
[0005]因此尋找一種成本低廉，并可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，使用安全的電極變得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極及其制作和使用方法，所述電極導(dǎo)電性能好，可以降低能耗，減小制作成本，其結(jié)構(gòu)簡單、方便，操作安全可靠。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼，其含有0.5-15mm長度的碳纖維。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步的改進(jìn)，其中碳纖維所占百分比為2?8%。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步的改進(jìn)，其中所述電極殼兩端分別設(shè)置有內(nèi)螺紋和外螺紋。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，其中所述電極殼厚度為60-600mm。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，其中所述電極殼的直徑為100mm-1400mm。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，其中所述電極殼內(nèi)腔直徑為40-1340mm。
[0013]本發(fā)明另一方面提供了一種本發(fā)明所述的增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼的制作方法，具體如下:
選取如下重量百分比成分:0.075?0.15mm煅后石油焦粉23?28% ；
0.5?15mm碳纖維2?8% ；
0.5?4mm煅后石油焦23?28% ；
4?1mm煅后石油焦14?22% ；
10?16mm煅后石油焦5?13% ；
中溫煤瀝青16?20% ； 將以上原料成分進(jìn)行混捏、成型、焙燒、石墨化后，再進(jìn)行機(jī)械加工制成。
[0014]本發(fā)明的再一方面提供了一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極，其包括至少2根本發(fā)明所提供的增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼，所述電極殼之間通過內(nèi)螺紋和外螺紋連接，所述電極殼內(nèi)裝有自焙電極。
[0015]本發(fā)明的還提供了一種本發(fā)明所述的增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極的制備方法，具體包括以下步驟:
(I)將增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼通過設(shè)置于兩端的內(nèi)螺紋和外螺紋連接成筒形的電機(jī)殼連接體；
(2 )把步驟(I)所述的電極殼連接體放入銅瓦中，銅瓦通電；
(3)在空腔中加入電極糊，電極糊逐漸融化燒結(jié)成自焙電極；
(4)將步驟(3)所得的復(fù)合電極組合體一起向下壓放，送入爐殼底部進(jìn)行通電做功。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電極糊的粒度為30-50mm。
[0017]本發(fā)明所取得的有益效果為:
本發(fā)明利用電流導(dǎo)體的表面集膚作用原理，制備成的增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極具備如下優(yōu)占.V.1.本發(fā)明電極殼為添加碳纖維的石墨復(fù)合材料，因此外殼的抗壓強(qiáng)度提高了一倍，不因熱應(yīng)力產(chǎn)生裂紋。
[0018]2.本發(fā)明避免了外加的金屬外殼的消耗，用石墨電極筒取而代之，工序簡化了。
[0019]3.該復(fù)合電極對電極糊的配制要求不高。
[0020]4.本發(fā)明采用螺紋連接，結(jié)構(gòu)簡單，操作安全可靠。
[0021]5.降低了電極生產(chǎn)企業(yè)的石墨化成本。
[0022]6.降低了應(yīng)用內(nèi)復(fù)式復(fù)合電極消耗成本。
[0023]7.由于電極重量的減輕，方便了電極制作、吊裝、運(yùn)輸、安裝。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明增強(qiáng)型空心電極殼結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明增強(qiáng)型復(fù)合電極的連接示意圖；
在附圖中電極殼、2內(nèi)螺紋、3外螺紋、4自焙電極。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼1，兩端分別設(shè)置有內(nèi)螺紋2和外螺紋
3。如附圖2所示，在使用時(shí)將數(shù)根電極殼的內(nèi)螺紋2和外螺紋3連接。
[0027]本發(fā)明中電極殼I包含5_20mm的碳纖維，有較強(qiáng)的抗氧化性能和耐高溫性能，不因熱應(yīng)力產(chǎn)生裂紋。本發(fā)明中電極殼I連接時(shí)需施加適宜的扭矩力達(dá)到鎖緊狀態(tài)。
[0028]實(shí)施例1增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼的制作方法一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼的制作方法如下:
選取如下重量百分比成分:0.075?0.15mm煅后石油焦粉23%、
0.5?15謹(jǐn)碳纖維5%、0.5?4mm鍛后石油焦25%、4?ICtam鍛后石油焦14%、10?16mm煅后石油焦13%、中溫煤瀝青20%，將以上原料成分進(jìn)行混捏、成型、焙燒、石墨化后，再進(jìn)行機(jī)械加工制成兩端帶有內(nèi)螺紋2和外螺紋3的電極殼1，該電極殼內(nèi)腔直徑為600mm，石墨電極殼厚300mmo
[0029]實(shí)施例2增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼的使用方法(增強(qiáng)型復(fù)核石墨電極的制備方法) 在使用時(shí)，將10根實(shí)施例1所得的增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼通過設(shè)置于兩端的內(nèi)螺紋2
和外螺紋3連接成筒形的電極殼連接體，將得到的電極殼連接體放入到銅瓦中，銅瓦通電；在空腔中加入電極糊，電極糊逐漸融化燒結(jié)成自焙電極4形成復(fù)合電極組合體(即增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極)，將所得的復(fù)合電極組合體一起向下壓放，送入爐殼底部進(jìn)行通電做功。
[0030]當(dāng)然，在使用時(shí)，每臺礦熱爐采用該增強(qiáng)型復(fù)合電極，根據(jù)電流密度選擇3-6支電極柱。每柱電極由8根以上電極殼連接而成。
[0031]本發(fā)明所提供的一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼，可以根據(jù)需要將所述電極殼厚度設(shè)置為60-600mm，電極殼的直徑為100mm-1400mm，所述電極殼內(nèi)腔直徑為40_1340mm。
[0032]以上所述實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極的制作方法，其特征在于其具體包括以下步驟: (I)將增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼通過設(shè)置于兩端的內(nèi)螺紋和外螺紋連接成筒形的電極殼連接體； (2 )把步驟(I)所述的電極殼連接體放入銅瓦中，銅瓦通電； (3)在空腔中加入電極糊，電極糊逐漸融化燒結(jié)成自焙電極； (4)將步驟(3)所得的復(fù)合電極組合體一起向下壓放，送入爐殼底部進(jìn)行通電做功； 其中，所述增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極殼通過以下方法制作: 選取如下重量百分比成分:0.075?0.15mm煅后石油焦粉23?28% ； 0.5?15mm碳纖維2?8% ； 0.5?4mm煅后石油焦23?28% ； 4?1mm煅后石油焦14?22% ； 10?16mm煅后石油焦5?13% ； 中溫煤瀝青16?20% ； 將以上原料成分進(jìn)行混捏、成型、焙燒、石墨化后，再進(jìn)行機(jī)械加工制成。
2.一種如權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極的制作方法，其特征在于所述電極糊的粒度為30-50mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)型復(fù)合石墨電極的制作方法，其中電極殼包含有碳纖維，因此外殼的抗壓強(qiáng)度提高了一倍，不因熱應(yīng)力產(chǎn)生裂紋。本發(fā)明方法利用電流導(dǎo)體的表面集膚作用原理，制成的電極導(dǎo)電性能好，本方法可以降低能耗，減小制作成本，其結(jié)構(gòu)簡單、方便，操作安全可靠。
【IPC分類】H05B7-06
【公開號】CN104837233
【申請?zhí)枴緾N201510192932
【發(fā)明人】王金鐸, 楊海春, 陶國新, 王金秀, 唐濟(jì)革, 邵河
【申請人】河北順天電極有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2013年5月24日
【公告號】CN103260282A