石墨（mò）電極的（de）生產工藝

石墨電極的生（shēng）產工藝

石（shí）墨電極（jí）是采用石油（yóu）焦、針狀焦為骨料（liào），煤瀝青（qīng）為粘結劑，經過混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨（mò）化、機械加工等一 係列工藝（yì）過程生產出來的一種耐高（gāo）溫石墨質導電材料。石墨電極是電爐煉鋼的重（chóng）要高溫導電材料，通過石墨電極向電（diàn）爐輸（shū）入（rù）電能，利用電極端部（bù）和爐（lú）料之間引發電弧產生的高溫作為熱源，使爐料熔化（huà）進行煉鋼。其他（tā）一些冶煉黃磷（lín）、工業矽、磨料等材料的礦熱爐也用石墨電極作為導電材料。利用石墨電極優良而特殊的物理（lǐ）化學性能，在其他工業部門也有廣泛的用途。

生產石墨電極的原料有石油焦、針狀焦和煤瀝青（qīng）

石油焦是石油渣油、石油瀝青經焦化後得到的可（kě）燃固體產物。色黑多孔，主要（yào）元素為碳，灰分含量很低，一般在0.5%以下。石油焦屬（shǔ）於易石墨化炭一類（lèi），石油焦在化工、冶金等行業中有廣泛的用途，是生（shēng）產人造石墨製品及電解鋁用（yòng）炭素製品的主要原（yuán）料。

石油焦按（àn）熱處（chù）理溫度區分可分為生焦和煆燒焦兩種，前者由延遲焦（jiāo）化所得的石油焦，含有大量的（de）揮發分，機（jī）械強度（dù）低，煆燒焦是生焦經（jīng）煆燒而得。中國多數煉油廠隻生產生焦，煆燒作（zuò）業多在炭素廠（chǎng）內（nèi）進（jìn）行。

石油（yóu）焦按硫分的高低區分，可分為（wéi）高硫焦（jiāo）（含硫1.5%以（yǐ）上）、中硫焦(含硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫（liú）0.5%以下)三種，石墨電極（jí）及其它人造石墨製品生產一般使用低硫焦生產。

針狀焦是外（wài）觀具有明顯纖維狀紋理、熱膨脹係數特別（bié）低和很容易石墨化（huà）的一種（zhǒng）優（yōu）質焦炭，焦塊破裂時能按紋理分裂成細長條狀（zhuàng）顆粒（長寬比一般在1.75以上），在偏光顯微鏡下可觀察到各向（xiàng）異性 的纖維狀結構，因而稱之為針狀焦。

針（zhēn）狀（zhuàng）焦物理（lǐ）機械性（xìng）質的各向異性十（shí）分明顯, 平行於顆粒（lì）長軸方向具有良好的導電導熱性能，熱膨（péng）脹係數較低，在擠壓成型（xíng）時，大部分（fèn）顆粒的（de）長軸按擠出方向排列。因此，針狀焦是製造高功率或超高功率石墨電極的關鍵原料，製成的石墨電極電阻率較低，熱膨脹係數小，抗熱震性能好。

針狀（zhuàng）焦分為以石油渣（zhā）油為原料生產的油係（xì）針狀焦和以精製煤瀝青原料生產（chǎn）的煤係針狀焦。

煤瀝青是煤焦油深加工的主要產品之一。為多種碳氫化合物的混合（hé）物，常溫下為（wéi）黑色高（gāo）粘度半固體或固（gù）體，無固定的熔點，受熱後軟化，繼而熔化（huà），密度為1.25－1.35g/cm3。按其（qí）軟（ruǎn）化點高低分為低溫、中溫和高溫瀝青三種。中溫瀝青產率為煤（méi）焦油的54－56％。煤（méi）瀝青的（de）組成（chéng）極為複雜，與煤焦油的（de）性質及雜原子的含量有（yǒu）關，又受煉焦工藝製度和煤焦油加工條件的影響（xiǎng）。表征煤瀝青（qīng）特（tè）性的指標很多，如瀝青軟化點、甲（jiǎ）苯不溶物（TI）、喹啉（lín）不溶物（QI）、結焦值和煤瀝青（qīng）流變性等（děng）。

煤瀝青在炭素工業中作為粘結劑和浸漬劑使用，其性能對炭（tàn）素製品生產工藝和產品質量影響極大。粘結劑瀝青（qīng）一般使用（yòng）軟（ruǎn）化點適中、結焦值高、β樹（shù）脂高的中溫（wēn）或（huò）中溫（wēn）改質瀝青，浸（jìn）漬劑要使（shǐ）用軟化點較（jiào）低、 QI低、流變（biàn）性能好的中溫瀝青。

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