石墨电极的生产工艺

2023-06-27 06:58:35    1054次浏览

原料：在炭素生产中，常用的原料可分为固体炭原料、粘结剂和浸渍剂两大类。固体碳质材料包括石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨和石墨破碎。粘结剂和浸渍剂包括煤沥青、煤焦油、蒽油和合成树脂。此外，生产中还使用了石英砂、冶金焦粉、焦粉等辅助材料。其他特殊原料用于生产一些特殊的碳和石墨制品（如碳纤维、活性炭、热解炭和热解石墨、玻璃碳）。

煅烧：在隔离空气中高温（1200≤1500℃）对炭原料进行热处理的过程称为煅烧。煅烧是炭素生产中的道热处理工艺。由于煅烧，各种含碳材料的结构和物理化学性质发生了一系列变化。

无烟煤和石油焦都含有一定量的挥发分，需要煅烧。沥青质焦和冶金焦的结焦温度较高（1000℃以上），相当于炭化厂煅烧炉的温度。不能再烧了，把水弄干就行了。但是，如果沥青焦和石油焦在煅烧前混合，则应与石油焦一起送入煅烧炉。天然炭黑和石墨不需要煅烧。

筛选：

揉捏：揉捏的目的是获得均匀的、可塑性好的糊料。但由于某些因素的变化，揉捏质量会发生较大变化，导致产品质量的不稳定。试验证明，当使用软化点为80～90℃的硬沥青时，糊料温度应提高到168～174℃。在该温度范围内，沥青对干燥材料的润湿性和粘结性能的改善的是所得到的膏体具有良好的塑性和挤出性能。干拌30分钟，湿拌40分钟。如果搅拌时间过长，大颗粒将被破坏，原有的颗粒组成将被破坏，从而使产品的体积密度降低，塑性变差，孔隙率增加，机械强度降低

成型：有挤出成型、振动成型和成型。我厂采用3500t挤出机成型。成型前，将得到的糊料在冷却器中从168-174℃降到116℃。冷却时间不得少于8分钟。保温平台保温20分钟后，将保温膏装入挤出机筒体内，压力一般不低于25MPa。产品通过安装在挤出机前的口挤出，挤出机一般是间歇生产，生产分为三个阶段：阶段，当柱塞头开始加压时，糊状颗粒迅速移动，大糊状颗粒之间的空隙被小糊状颗粒填充，粒子间的接触趋于紧密。在第二阶段，当压头继续施加压力时，电极密度逐渐增大。当密度达到一定值时，压力继续增加，密度缓慢增加。第三阶段，压力达到极限值，密度趋于均匀。然后将电极从喷嘴中挤出

焙烧：焙烧是将压制好的产品在加热炉内的保护介质中，在隔绝空气的条件下，以一定的升温速率加热的热处理过程。

焙烧的目的是：

主要研究结果如下：（1）以煤沥青为粘结剂的产物经煅烧后挥发分释放量约为10%。因此，焙烧产率一般小于90%。

焦化原料按一定的工艺条件进行焙烧，结合剂结焦，在集料颗粒之间形成焦炭网络，使不同粒径的集料牢固连接在一起，产品具有一定的理化性能。在相同条件下，焦烧率越高，产品质量越好。中温沥青残余碳含量约为50%

（3） 在焙烧过程中，固定几何形状的产物软化，粘结剂迁移。随着温度的升高，结焦网络形成，使产品变硬。因此，形状不随温度的升高而改变