论文题目：石墨电极生产工艺的研究

摘要

石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，以及在石墨电极生产过程中影响石墨电极质量的因素，并对如何提高石墨电极的质量提出了建议，指出了原材料质量的重要性，提出了添加炭纤维改善电极强度；改进电极接头形状，减少接头故障提高电极寿命。

关键词：石墨电极,煅烧;配料,混捏,压型,焙烧,石墨化,机加工

The research of Graphite electrodes production technology

abstract

Graphite electrodes, primarily petroleum coke, needle coke, coal tar pitch as binder, calcined, ingredients, kneading, pressing, baking, graphite, machined and made to arc in electric arc furnace in the form of release electrical energy to heat the charge materials melt conductor, and graphite electrode production process factors affect the quality of graphite electrodes, graphite electrodes and how to improve the quality of recommendations, points out the importance of quality raw materials, by adding the carbon fiber to improve the electrode strength; improved electrode connector shape, reduce joint failure to improve electrode life.

Keywords: graphite electrode; calcined; ingredients; kneading; profiling;

roasting; graphite; machining

目 录

一、 引言

二、 原料选用及煅烧 2.1 原料的种类 2.2 煅烧

三、 配料与成型 3.1 配料 3.2 压型

3.2.1 干料温度对生坯体密的影响 3.2.2 沥青温度对生坯体密的影响

3.2.3 糊料的下料温度与料室温度对生坯体密的影响 四、 焙烧

4.1焙烧过程

4.2焙烧过程中的影响因素 4.2.1升温速度的影响 4.2.2 压力的影响 4.3 填充料 五、 浸渍

5.1 浸渍工艺 六、 电极石墨化

6.1 石墨化转化理论

6.2影响石墨化的主要因素 6.2.1 原料

6.2.2温度 停留时间 6.2.3压力

6.3 石墨化生产工艺 6.3.1 装炉 6.3.2 通电

6.3.3 冷却和卸炉

6.4串接电极间的接触方式 七、 石墨化成品的机械加工 7.1电极及接头加工工艺

7.1.2 切削用量的基本知识 7.1.3 电极加工工艺 7.1.4 接头的生产工艺 八 提高电极质量 减少电极损耗

8.1 骨料和粘结剂的选用 8.2 接头设计的改进设想

8.3 石墨电极折损原因及其抑制措施 九、 结语 十、参考文献 十一、谢词

一 、引言

随着现代工业的飞速发展，对工业上用的钢铁质量的要求越来越高，为了改善钢铁的质量，降低炼钢的生产成本，这样就对炼钢用石墨电极的生产提出了更高的要求，石墨电极是电炉炼钢的重要高温导电材料，通过石墨电极向电炉输入电能，利用电极端部和炉料之间引发电弧产生的高温为热源，使炉料熔化进行炼钢，其他一些电冶炼或电解设备也常使用石墨电极为导电材料。2000年全世界消耗石墨电极100万t左右，中国2000年消耗石墨电极25万t左右。利用石墨电极优良的物理化学性能，在其他工业部门中也有广泛的用途，以生产石墨电极为主要品种的炭素制品工业已经成为当代原材料工业的重要组成部门。本文就现代生产石墨电极的先进工艺做了详细的阐述。

根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。主要分为三类（1）普通功率石墨电极（RP）。允许使用电流密度低于 17A／厘米2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。（2）高功率石墨电极(HP)。允许使用电流密度为18～25A／厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。（3）超高功率石墨电极(UHP)。允许使用电流密度大于 25A／厘米 2的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。

石墨电极主要用于用途：（1）电炉炼钢。电炉炼钢是利用石墨电极向炉内导入电流，强大的电流在电极下端通过气体产生电弧放电，利用电弧产生的热量来进行冶炼。根据电炉容量的大小，配用不同直径的石墨电极，为使电极连续使用，电极之间靠电极螺纹接头进行连接。炼钢用石墨电极约占石墨电极总用量的70～80％。(2)用于矿热电炉。石墨电极矿热电炉主要用于生产铁合金，纯硅、黄磷、冰铜和电石等，其特点是导电电极的下部埋在炉料中，因此除电板和炉料之间的电弧产生热量外，电流通过炉料时由炉料的电阻也产生热量。每吨硅需消耗石墨电极150kg左右，每吨黄磷需消耗石墨电极约40kg。(3)用于电阻炉。生产石墨制品用的石墨化炉、熔化玻璃的熔窑和生产碳化硅用的电炉等都是电阻炉，炉内所装物料既是发热电阻，又是被加热的对象。通常，导电用的石墨电极插入炉床端部的炉头墙中，故导电电极并不连续消耗【1】。石墨电极生产工艺流程图如下：