炭素工藝(yì)配(pèi)方研究
料工藝基(jī)礎 發表評論(0) 編輯詞條
配料工藝(yì)基礎(principle of proportion)
生產各類炭素製品(pǐn)時固體原料的選(xuǎn)擇及(jí)其組(zǔ)成比例的確定、混(hún)合料粒度組成的確定、黏結劑的選擇和確定比(bǐ)例、添加劑的選擇(zé)等。配料(liào)是炭素(sù)製品生產過程中(zhōng)的重要工序,各類(lèi)炭素製品配料方的編(biān)製及配料操作的正確性、穩定性對最終產品的物理化學性能和(hé)各工序的成品率都有明顯影響。
原料的選擇 不同的炭素(sù)製品對原料有不同的要求。
(1)石墨電極分為普通(tōng)功率石墨電極(jí)、高功(gōng)率石墨電極和超高功率石(shí)C墨電極等3個品種,生產不同品種的石墨電極(jí)應該使用不同質量標準的石油焦,如生產普通功率石墨電(diàn)極時對石油焦的要(yào)求側重於灰分的高低及(jí)製品石墨化後電阻率的大小,而高功率和超高功率石墨電極不僅要求電阻率小、機械強度高,而且石油焦在石(shí)墨化(huà)後的(de)熱膨脹係數要低,抗氧化性能(néng)和(hé)抗(kàng)熱震性能要好。生產超高功率石墨電極—定要使用含硫量較低、熱膨(péng)脹(zhàng)係數特別低的針狀焦,20世(shì)紀末中國炭素廠生產高功率及超高功率石墨電極主要使用(yòng)進(jìn)口的針(zhēn)狀焦(jiāo),既有石油係針狀焦也有瀝青係針(zhēn)狀焦。兩類(lèi)針狀焦可比較如下:石油(yóu)係針狀焦(jiāo)的價格比(bǐ)瀝青針狀焦高10%~20%;石油係針狀焦的成型性能比較好,擠壓成型成品率比(bǐ)較高;石(shí)油係針狀焦生產的石墨電(diàn)極的電阻率和熱膨脹係數(shù)略高於瀝(lì)青針狀焦生產的石墨電(diàn)極;瀝青針狀焦含氮量稍高,石墨化過程(chéng)中氣脹較大,—般認為瀝青係針狀焦不適合生產特(tè)大規格的超高功率石墨電極。
中國炭素廠長期以來在生產普(pǔ)通功率石墨電極的配方中加入20%~30%的瀝青焦(jiāo),目的是為了提高產品的機械強度,世界(jiè)上(shàng)除俄羅斯等少數國家外,—般生產(chǎn)石墨電極都不使用瀝青焦,因(yīn)為瀝青焦經過同樣的石墨化高溫處理後,真密度較低,電阻率較高,而(ér)且在石墨化過程(chéng)中熱膨(péng)脹係數比較大。
(2)生產鋁用預焙陽極(jí)或陽極糊的原料是石油焦(jiāo)或瀝青焦,其(qí)質量標準(zhǔn)基本套用生產普通(tōng)功率石墨電極的原料質量,含硫量還可以再放寬—點。
(3)生產高純石墨製品的原料也是以石油焦為主,要求原料(liào)的灰(huī)分盡可(kě)能低,如低於0.15%。
(4)生產(chǎn)高(gāo)爐炭(tàn)塊或鋁用陰極炭塊(包括側部炭塊)的骨料主要采用優質無煙煤為原料,粉料可采296用冶金焦、瀝青焦或石油焦,近年來為了延長炭塊的使用壽命及降低電阻率,逐漸(jiàn)采用經過高(gāo)溫煆燒(電爐煆燒)的無煙煤為骨料。小顆粒或粉料有時采用石墨化冶金焦、石墨碎或(huò)天然(rán)石墨。
(5)生產供礦熱電爐使用的電極糊(自焙電極)使用(yòng)優質無煙煤為(wéi)骨料,無(wú)煙煤的灰分可(kě)比供應生產炭塊時略高—些。粉料—般采用冶金(jīn)焦或部分石墨化冶金焦,質量要求很高的電極糊有時也要(yào)采用灰分很低的原料無煙煤,為了改善其導電導熱性能(néng)可以加入石墨碎或(huò)天然(rán)石墨。
(6)生(shēng)產電炭製品(pǐn),與生(shēng)產石(shí)墨電極使用的原料有所區別,除石油焦外,大量使用瀝(lì)青焦、天然(rán)石墨、炭黑等,還使用銅粉等金屬粉末材料。
粒度組成的確定 確定(dìng)炭素製品的粒度組成和黏結劑比例是(shì)炭素製品生產的重大技術(shù)問題之—,許多學(xué)者對此(cǐ)進行了研(yán)究。炭素原料經煆燒、破碎、篩分、磨粉(fěn)後(hòu)按規定配方配料, 配方的製訂既需要有—定的理論指導,更要依賴(lài)長期的(de)實踐經驗。研究配料的粒(lì)度組成必(bì)須對各種炭素原料顆粒的振實密度、顆(kē)粒壓碎強度係數及顆粒回(huí)脹係數進行測定(見顆粒壓(yā)碎強度係數(shù)、顆粒回脹係數),在此基(jī)礎上考(kǎo)慮原料配比和粒度組成。學者們對炭素製品生產的配料粒度組成進(jìn)行過大量的研究,提出(chū)—些粒度組成的推導公式,如考慮最佳物理機械性能的“最大密度法”及考慮最佳成品率的“適當密度法”,這些(xiē)推導公(gōng)式對(duì)指導生產有—定參考價值。
考慮最佳物理機械性能的“最大(dà)密度(dù)法” 美國學者莫羅佐斯基曾提出—個炭素製品的結構模型,即炭(tàn)素製(zhì)品為焦炭顆粒和黏結劑炭化的結焦炭所構成的雙組分(fèn)模(mó)型,黏結劑在焦炭(tàn)顆粒外層(céng)覆(fù)蓋的厚(hòu)度與焦炭顆粒半徑之比為—常數,粒度組成以得到最終成品的最大(dà)體積密度為原則,因為成品的電阻率、彈性模量和機械強度、氧化性等(děng)表征炭素製品物理化學性能的(de)指標都與炭素製品(pǐn)的體積密度有密(mì)切關係,莫羅佐斯基推導出下列幾個公式:
式中ρ為電阻(zǔ)率;E為(wéi)彈(dàn)性模量;S為機械強(qiáng)度;d為炭素製品的體積密度;d0為焦炭顆粒的體積密度;db為黏結劑(jì)結焦(jiāo)炭的體積密度;B0、E0、S’為比例常數(shù);X、Y、Z為特性(xìng)係數。
最大密度法的計算基礎是骨料和粉料的堆積密度和堆積體的(de)孔隙,而骨料和粉料混合後的堆積密度、孔隙率受很多因素的影響,特別是破碎後的焦炭顆粒形狀不規則,並非呈圓球形或正方形,但(dàn)為了便於(yú)進行實驗,用圓球堆積後的(de)孔隙率(lǜ)變化模擬焦炭顆粒的堆積,進行球體堆積(jī)方式對孔隙率影響的測(cè)定(dìng)和計算,表1為4種同—直徑的鉛球堆積後的孔隙率,表2為圓球5種不同堆積方式在理想狀態下堆積後的(de)孔隙率(計算得(dé)到的數據),圖1為5種理想狀態下的堆積方(fāng)式。從表1可知,4種不同直徑的鉛球任意堆積,其孔隙率變化很小,而在理想(xiǎng)狀態下的(de)5種堆積方(fāng)式計算結果孔(kǒng)隙率有很大不同,但實際上不可能達到任何—種(zhǒng)理想堆積。如(rú)果(guǒ)在直徑較大的球體中加入—定數(shù)量的小球,即兩種不同直徑球體堆積(jī)在—起(qǐ),甚至是三組或四組(zǔ)不同直徑的球(qiú)體堆積(jī)在—起(圖2),孔隙率即有大幅度的下降,多組球體堆積後的孔隙率見表2。
表1 不同直徑鉛球堆積後的孔隙率
圖1 圓球在理想狀(zhuàng)態下的(de)堆積方式(shì)
a—立方體;b—單交錯;c—雙(shuāng)交錯;d—角(jiǎo)錐(zhuī);e—四麵體
實驗證明,如用兩(liǎng)組球配(pèi)合,大球與小球直徑(jìng)的比值為7:3時堆積後的(de)孔隙率最小,如用三組球堆積時應減(jiǎn)少中間直徑(jìng)—組球的數量,實驗得知,如三組球的比例為7:1:2時(shí),堆積後的(de)孔隙率最小。
三(sān)角形最大密度(dù)選擇(zé)法 此法可以計算由3種(zhǒng)粒度顆粒(lì)料(liào)組成的}昆合料的最大(dà)堆積密度,為此首先
圖2不同直徑圓球填充示意圖
要測定各種粒度顆(kē)粒料的堆積密度,再以不同(tóng)的排列組合比例稱量後予以(yǐ)混合,然(rán)後測量混合料的堆積密度,在此基礎上繪製三角形(xíng)密度分布圖(圖3),從中選取最佳密度範圍的3種料的組成比例,石油焦破碎後各種顆(kē)粒料的堆積密度(dù)測定結果舉例如表3所示。從各種顆粒料選(xuǎn)擇適當組合比例組成3種混合顆粒(lì)料(A、B、c),每種混合料(liào)的粒度組(zǔ)成見表4。
圖3 三組分顆粒(lì)料混合後堆積密度分布圖
圖3中三角形的(de)A點代表混合顆粒料A(即由50%的10~15mm及50%的6~10mm組成),三角形B點代表混合顆粒料B(即由4~6mm、2~4mm、 1~2mm、0.5~1mm各25%混(hún)合後組成(chéng)),C點代表粉料。在A-C邊(biān)上的(de)d點代表使用A組料及C組料各50%,混(hún)合後堆積密度為1.199g/cm3,三角形(xíng)內的e點(diǎn)代表使用A組料30%、B組料30%、C組料(liào)40%混合後堆積密度為1.0g/cm3,三角形內f點代表使用A組料(liào)20%、B組料50%、C組料(liào)30%混合後的堆積密度,20g/cm3。這種粒度組成選擇方法雖有—定(dìng)參考價值,但實際應用不多。
表3 各種顆粒(lì)料的堆積密度
表4 三種混合顆粒料(mm)的組成(%)
以混合料的(de)最大振實密度優選粒度組(zǔ)成 這種優選(xuǎn)粒度組成方法需要事先將各種不同尺寸的顆粒料(liào)、以不同比例混合後測定其振實密度,測定顆粒料的振實密度使用(yòng)專(zhuān)門的工(gōng)具和規定的方法(fǎ)進行。當—種需要(yào)選(xuǎn)擇(zé)配方的(de)產品提出以後,先要決定的是(shì)使用的最大顆粒尺寸,其次(cì)確定各(gè)種(zhǒng)顆粒料(liào)的用(yòng)量(liàng),原則是選用振實密度最大的—組。表5為5種顆粒料以(yǐ)不同(tóng)比例混合後的振實密度(dù),表中A代表1~2mm,B代表0.5~1mm,C代表0.15~0.5mm,D代(dài)表0.075~0.15mm,E代表小於0.075mm的粉料(liào)。首先(xiān)找出1~2mm和0.5~1mm這兩(liǎng)種料振實密度最大時的比(bǐ)例;查表5,得知比例為5:2(即表中的15:6)時振實密度最大,在此基礎上再加入0.15~0.5mm顆粒的不同比例測定3種料混合後的振實密度,得出(chū)當比例為5:2:5時振實密度最大,以後用同樣方法再測定4種(zhǒng)料和5種料(liào)混合後的振實密度,從中(zhōng)選擇振實密度最(zuì)大的—組混(hún)合料,作為製定粒度組成的依(yī)據。
表5各種粒徑的顆粒料以不同比例混合後的振實密度(g/cm3)
從表5可以查到,當用5種顆粒料混合(hé)配料時,這5種顆粒料A:B:C:D:E的比例為5:2:5:10:8時的振實密度最大,由此(cǐ)可計算(suàn)出各(gè)種顆(kē)粒的用量比例。
A(1~2mm)=5/(5+2+5+10+8)≈0.17≈17%
B(0.5~1mm)=2/(5+2+5+10+8)≈0.07≈7%
C(0.15~0.5mm)=5/(5+2+5+10+8)≈0.17≈17%
D(0.071~0.15mm)=10/(5+2+5+10+8)≈0.33≈33%
E(-0.075mm)=8/(5+2+5+10+8)≈0.27≈27%
由上述計算,得到5種顆粒料的用量比例,將D項(0.15~0.075mm)作為不控製項,再加上允許偏差±2%,這樣就得出該產品工(gōng)作配方(fāng)的粒度組成,如表6所(suǒ)示。
表6 使用(yòng)混(hún)合料振實密度(dù)試驗得出的配方粒度組成
考慮最佳成品率(lǜ)的“適當(dāng)密度法” 生產實踐得知,孔隙率過(guò)小(xiǎo)或體積密度過大的半(bàn)成品在焙燒或石墨化過程中容易產生裂紋(wén),形成裂(liè)紋與半成品受熱後體積(jī)變(biàn)化、熱應力的作用及揮發(fā)分排出有關,因此在骨料粒度組成中必須有(yǒu)—定數量的大顆粒(lì),而(ér)且產品直徑不同,應該(gāi)選擇不同尺寸的大顆粒。俄羅斯(sī)學者克裏洛夫提出了對兩類直徑的產品選擇最大尺寸(cùn)顆粒的公式:
D=7.5×10-3φ (2)
(生產直徑500mm及(jí)其以上規格的產品)
D=15×10-3φ (3)
(生產直徑500mm以下的產品)
式中φ 為生電(diàn)極直徑,mm;D為最大顆粒尺寸,mm。
根據(jù)克裏(lǐ)洛夫級配公式,計算出直(zhí)徑500mm石墨電極的最大顆粒尺寸為3.75mm,與目前中國炭素廠生產直徑500mm.電極采用最大顆粒尺寸為4~2mm基本符合。
通過公式(2)及公式(shì)(3),求得對某—指定(dìng)直徑產品應選擇的(de)配料(liào)最大顆粒尺(chǐ)寸後,再通過解(jiě)析計算得出最(zuì)大(dà)粒(lì)度以下(xià)的幾種顆粒尺寸及使用比例。
計算方(fāng)法的依據是認為生(shēng)坯密度(dù)過大、透(tòu)氣性差是製品(pǐn)在各工(gōng)序產生裂紋廢品的主要原因。透氣性(xìng)與配料的顆粒組成有關,也即與骨料(liào)和粉料的比表麵有關,可用下式(shì)表示:
B0=K2/S2 (4)
式中B0為滲透係數;S2為骨料比表麵;K2為計算材料氣孔的相對容積和形狀的係數。
由於不同直徑焙燒電極的(de)體積密度變化不大,所以可把K2看(kàn)做常數,各(gè)種規格電極的配方粒度組成不同,因此骨料比表麵和製品直(zhí)徑有如下的關係式:
S=(A/φ)+S0 (5)
式中S為骨料比表麵;φ為製品直徑;A、S0均為比例常數。
根據符(fú)合透氣性要求的比表麵積的推算,知道了最大顆粒尺寸後,再進—步計算(suàn)其他尺寸顆粒料的(de)使(shǐ)用比例及黏結劑使用數量(liàng)。
以上介紹的有關粒度組成計算公式,當然與特定的原料和工藝條(tiáo)件有關,因此各係數和比例常數的取值有其特定性。
粒度組成和大小顆粒的作用 粒度組成也即不同尺寸(cùn)骨料和粉(fěn)料(liào)的配合比例,生產不同規格的(de)石墨電極需要采用不同的粒度組(zǔ)成,—般使用4種顆粒,即大顆(kē)粒、中顆粒、小顆粒和細粉(磨粉機(jī)產出(chū)),以便得到合適的物理化學性能。大顆粒在物料中起骨架作用,適當地提高大(dà)顆粒的尺寸和使用比例有利於改(gǎi)善製品(pǐn)的抗(kàng)熱震性和降低線膨脹係數,減少製品在焙燒和石墨化過程中的裂紋(wén)廢品,但同時提(tí)高了製品的孔隙率及降低了製品的體積密(mì)度和機械強度。中小顆粒和細粉的(de)作用(yòng)是填充大顆粒之間的空隙,適當(dāng)的增加細粉(fěn)的使用比例(lì),有利於提高製品的體積密度和機械強度,而且成品加工後表麵比較光滑,但是細(xì)粉使用比例過多容易(yì)導致製品(pǐn)在焙燒及石墨化過程中的裂紋(wén)廢品增加。生產石墨電極時,粒度組成的—般規律是大直徑電極應該多用尺寸較大的骨料顆粒,並適當減少細粉的比例;小直徑電極應該使用尺寸較小的骨料(liào)顆(kē)粒和較多比例的細粉,生產不同直徑石(shí)墨(mò)電極時骨(gǔ)料和(hé)粉料顆粒尺寸舉例(lì)如表7所示。
確定粒度組成(chéng)的(de)主要因素(sù) 實際生產時確定炭(tàn)素製品的粒度組成主要考慮以下4項因素:(1)炭素製品的粒度組成的原則是使混合料得到較小的孔隙率和較高(gāo)的堆積(jī)密度,以便得到的成(chéng)品具有較高的體積密度,因為體積密度與成品的電阻率、線膨脹係數、抗彎強度、彈性模量等物理化學性能都有—定關係。(2)要使混合料達到較高的(de)堆積密度,不能隻使用(yòng)—種尺寸的顆粒,而是要使用3種或(huò)3種以(yǐ)上的不同尺寸的顆粒(細顆粒結構石墨(mò)除外)。(3)使用不同尺寸範圍的顆粒比例與產品直徑有關,產品直徑越大,應選(xuǎn)用較大的(de)顆粒和較少的(de)粉料。(4)粒度(dù)組成不(bú)僅和成品的—些物理化學性能有(yǒu)關,而且和各生產工序的成品率有關,特別是與焙燒及石墨化(huà)工序產生裂紋廢品的比例(lì)有(yǒu)關。因此不是混合料的體積密度越大越好,而是(shì)控製在(zài)—個適當的範圍內,兼顧物理化學性能指標和成品率指標,以(yǐ)達到最(zuì)佳經濟效果。
黏結劑的使用 焦炭顆粒本身(shēn)具有較多的孔隙,混合料的顆粒(lì)之間也存在—定數量的孔隙,加上(shàng)焦炭顆粒對黏結劑的吸附,因此黏(nián)結劑在炭質糊料中的分布有以下3種形式:
(1)滲透入焦炭顆粒的孔隙內,這—部分黏(nián)結劑的數量(P1)與焦(jiāo)炭顆粒的孔隙率(ε1)成正(zhèng)比,計算式如下:
P1=K1×ε1
(2)填充於顆(kē)粒之間的孔隙中,這—部分黏(nián)結(jié)劑的數量(P2)與顆粒混合料(liào)的堆積(jī)孔隙率(ε2)成正比,計算式如下:
P2=K2×ε2
(3)包覆在(zài)顆粒表麵的(de)黏結劑,這—部分黏結劑的(de)數量(P3)與顆粒料的比表麵積(A)的大小成正比,同時瀝青包覆層的厚度還與(yǔ)瀝青性質、混捏溫度有關,計(jì)算(suàn)式如下:
P3=K3×A
式(shì)中K1、K2、K3為比側常數(由實驗確定)。
綜合以上3點,混合料的(de)黏結劑用量P為以上3項(xiàng)之和,計算式如下:
P=P1+P2+P3
根據上述公式,雖然可以在理論上推算每種配方的黏結劑用量(liàng),但實際上影響黏結劑用量的因素很複雜,如固體炭質原料對(duì)黏結(jié)劑的吸附(fù)性能和不同顆粒的實際比(bǐ)表麵積,因此黏結劑比例(lì)常數很難確定。因此每(měi)—配方的實際黏結劑用量主(zhǔ)要由實驗方(fāng)法確定。
黏結劑最佳用量的實驗(yàn) 黏(nián)結劑的使用比例對糊料的塑性有直接影(yǐng)響,而糊料的塑性對成型工藝關係密切,並將影響製品的物(wù)理化學性能。有的研究部門(mén)曾對瀝青最佳含量(liàng)進行實驗,其(qí)實驗數據(jù)有—定參考價值,實驗條件(jiàn)如下:
對(duì)生電極、焙(bèi)燒品、石墨化品分別取樣進行有關物理(lǐ)化學(xué)性能的測定,測定結(jié)果如圖4~圖8所示,從這五幅曲線圖中可以看出(chū)—個共同的特(tè)點,在黏結劑含量(liàng)百分比的某—點或某—區間,都具有某—項物理化學性能的極大值或極小值(zhí),如生坯的最大體積密度出現在(zài)黏結劑含量27%時,焙燒試樣的最大體積密度出現在黏結劑含量22%時,石墨化試樣的最大抗壓強度、最大(dà)抗彎強度或彈性模量都出現在黏結劑含量20%~25%的範圍內(nèi)。因此,從得到最佳的成(chéng)品物理化學(xué)性能綜(zōng)合考慮,上(shàng)述配料單的黏結劑含(hán)量以22%為最佳選(xuǎn)擇(zé)。
圖4 生(shēng)坯和焙燒試樣的體積密度與黏結劑含量的關係
1—生坯;2—焙燒
圖5 石墨化試樣的電阻率與黏結劑含量的關係
ρ∥—平行於加壓方向的電阻(zǔ)率;
ρ⊥—垂直於加壓方向(xiàng)的電阻率
確定黏結劑使用比例的一般規律 黏結劑的使用比例主要與以下4項因素有關:(1)產品配方(fāng)中的大顆粒和(hé)中顆粒(骨(gǔ)料)比(bǐ)例較多而細粉用量較少時,黏結劑用量應相應減少。采用細顆(kē)粒配方、小顆(kē)粒(骨料)和細粉比例較大時,則應增加黏結劑用量。(2)黏結劑使用比例與(yǔ)骨料和粉料的表麵(miàn)性質(zhì)有關(guān),如開口孔隙的大小和數量(liàng),骨料和粉料對黏結劑(jì)的(de)吸附性大小等,一般需通過實驗測定。(3)與黏結(jié)劑本身性質有(yǒu)關(guān)。(4)與成型方法有關,如擠壓成型要求糊料有較高的塑性,才能適應糊料通過擠壓嘴時變(biàn)形的需要,所以生產同規格產品時黏(nián)結劑用量比模壓成型(或振動成型)應稍大(dà)一些。(5)考慮(lǜ)到生產過程中(zhōng)篩分純度的變化及配料稱量誤差,對某一配料單的黏結劑實際用(yòng)量應規定一(yī)個允許偏差範圍如±1%或者±2%。
添加劑的使用 添加劑一般包括氣脹抑製劑和(hé)改善(shàn)糊料塑性及潤滑性的添加劑。
氣脹抑(yì)製劑 很多(duō)國家生產石墨電(diàn)極即(jí)使采用硫含量很低的石油焦,配方中都加入1%左右的氧化鐵,主(zhǔ)要目(mù)的是抑(yì)製石墨化過程中的氣脹,有(yǒu)利於減少裂紋廢品。中國多數石油焦含硫量比較(jiào)低,因此20世紀末以前中國(guó)炭(tàn)素廠生產石墨電極(jí)一般(bān)不加氧化鐵,隻有少數炭素廠使用含硫量較高的(de)山東勝利焦時酌量加一點氧(yǎng)化鐵,隨著中國炭素廠開始生產直徑500mm及其以上大規格高功率及超高功率石墨電極,並使用串接(jiē)石墨化爐石墨化時,氧化鐵可能將成為普遍采(cǎi)用的添加劑。
氧(yǎng)化鐵有氧化亞鐵(FeO)、三氧化二鐵(Fe2O3)和磁性氧(yǎng)化(huà)鐵(四氧化(huà)三鐵Fe3O4)3種,生產(chǎn)石墨電極主要使用三氧(yǎng)化二鐵(tiě)為添加劑,三氧化二鐵為紅棕色或黑色(sè)無定形粉末,熔點1565℃,相對密度5.24,不溶於水但溶於酸。在空(kōng)氣中灼燒亞鐵化合物或氫(qīng)氧(yǎng)化鐵時可得(dé)到三氧化二鐵。紅棕色粉末的三氧化二鐵是一種低(dī)級顏料,工業上稱為氧化鐵紅,主要用於油漆、油墨、橡膠等工業中,也可作為催化劑或玻璃、寶石、金屬的拋光劑。作為石墨電極添加(jiā)劑的三氧化二鐵技術要求(qiú)如下:
三氧化二鐵含量 不小於 97%
氯化物含量 不大於 0.3%
水(shuǐ)分 不大(dà)於 0.5%
顆粒度 不大於 0.075mm
改善糊料塑(sù)性和潤滑性的添加劑(jì) 國外生產石墨電極多數使(shǐ)用改質瀝青,軟化點較中溫瀝青高,因此對混捏後糊料的塑(sù)性和潤滑性有一定影響,為此加入少量有助於提高炭(tàn)糊塑性和潤滑性的材料,用得較多的是硬脂酸。石(shí)蠟(là)也(yě)可以用於降低混捏時瀝青的黏度,改善炭糊的塑性,石蠟是石油加(jiā)工後的(de)一種(zhǒng)產品,是(shì)分子量較高的數種烷烴的混合物,由天然石油或人造石油的含蠟餾分用冷榨或溶劑脫蠟、發汗等工藝製得。世(shì)界上有些炭素廠在生(shēng)產大規格石墨電極的配方中有時不用硬脂酸而加入少量石蠟。
中國炭素廠配方包括原料配比、骨料和粉料的粒度組成、黏結劑的使用比例,表8為直徑350mm的普通功率石墨電極的(de)配方(fāng)舉例。世界上有些炭素廠的配方中沒有粒(lì)度組成,而直接將篩分(fèn)好的顆粒料以一定比例(%)使用,不用篩混合料的粒度組成,表9為直徑600mm超高功率石墨電極的包括使用(yòng)添加劑(jì)在內的配(pèi)方舉例。
表8 直徑350mm普通功率石墨電極的配方
表9 直徑600mm超高功率石墨(mò)電(diàn)極的配方材
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