專利名稱：一種交流電弧爐用Φ700mm超高功率石墨電極的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種超高功率石墨電極及其生產方法，特別是交流電弧爐用Φ700πιπι 超高功率石墨電極及其生產方法。
背景技術：
目前大容量、超高功率電弧爐發展迅速，對大規格、超高功率石墨電極的質量要求越來越高。直流電弧爐和交流電弧爐在冶煉過程中，初始熔化、熔化、氧化和還原各個階段對供電制度(即電壓、電流的大小)有著不同的要求，同時對超高功率石墨電極的理化性能要求存在明顯的差異，但現有Φ 700mm超高功率石墨電極的制造方法對直流電弧爐和交流電弧爐沒有進行功能化區分。使用Φ 700mm超高功率石墨電極的160噸交流電弧爐，其變壓器輸出功率高達155MVA，電流達到80-110A，電壓1350V，傳統意義品質的超高功率石墨電極無法滿足正常使用要求。
發明內容
本發明的目的在于提供一種交流電弧爐用Φ 700mm超高功率石墨電極的制造方法，它能夠克服已有技術的不足，使產品質量指標和使用性能均能達到國際標準，滿足160 噸交流電弧爐對電極抗沖擊性的苛刻要求。實現本發明目的所采用的技術方案是，一種交流電弧爐用Φ700πιπι超高功率石墨電極的制造方法，按以下步驟進行a)準備原料原料按重量百分比計，其組成為油系針狀焦55-63%，粘結浙青 25-35%，超高功率石墨電極切削碎0-5%，超高功率石墨電極焙燒碎2-5% ；粘結浙青中喹啉不溶物含量9-11%，結焦值彡58%,甲苯不溶物含量32-37%，軟化點110_120°C，以上均
為重量百分含量。b)配料針狀焦粒度組成15-22mm 占 13-16 %,7-15mm 占 6-10 %, 2-7mm 占 8-15%, -0. 5+0. 075mm 占 15-30%，-0. 075mm 占；35_40% ；超高功率石墨電極切削碎 0_5% 和超高功率石墨電極焙燒碎2-5%粒度均為l-2mm;各粒級原料進入自動配料系統進行配料，制得干料，將干料加熱至加熱至180-20(TC，待用。c)混捏將各粒級的配料加入配置加熱系統的混捏鍋中加熱至170_180°C，進行干混2-5分鐘，邊攪拌邊加入預先融化的粘結浙青，粘結浙青加入溫度170-18(TC，浙青加入完畢，濕混10-15分鐘，溫度176-180°C，然后進行噴水冷卻至120_125°C進行保溫涼料。d)壓型將冷卻完畢的糊料排入3000噸壓機，壓機在設計的熱工溫度下進行抽真空，其抽真空度< 22mmHg，在1300噸搗固壓力下搗固并保持60-120秒鐘，以110_130mm/ min的擠壓速度進行擠壓，使擠壓出的制品體積密度> 1. 75g/cm3，再剪切，得到生制品，待用。e) 一次焙燒將上述待用的生制品裝入焙燒罐，并按規定的技術要求向焙燒罐中鋪設填充料，完成裝罐工序后，送入車底式爐，在隔絕空氣的情況下，按照特定的升溫曲線即一次焙燒曲線自動執行升溫，進行焙燒熱處理，在逐漸升溫至最高溫度900°C，再自然冷卻至300°C出爐，完成一次焙燒。f)浸漬將經過一次焙燒的焙燒品用拋丸機進行表面拋丸處理，然后在320°C條件下預熱處理，然后置入高壓浸漬罐中，在保持真空和加壓的狀態下，使浸漬浙青浸入一次焙燒品，浸漬真空度-0. 092MPa，抽真空時間30min，加壓壓力3. OMPa，加壓時間1. 5h ；g) 二次焙燒將經過浸漬的待二燒制品置入車底式爐，在隔絕空氣的情況下，按照特定的升溫曲線即二次焙燒曲線自動執行升溫，進行焙燒熱處理，在逐漸升溫至最高溫度900°C，再自然冷卻至300°C出爐，完成二次焙燒，獲得合格焙燒品，待用。h)石墨化將上述待用的焙燒品經過平端，再按照收尾連接的方式裝入內串石墨化爐中，覆蓋保溫材料，完成裝爐工序，在隔絕空氣的情況下，按照設定的送電曲線進行送電石墨化處理，加熱溫度不低于3000°C，獲得石墨化品，待用。I)加工成品將上述待用的石墨化品按照規定的技術要求進行測試，加工成規定規格的成品，經嚴格的指標和尺寸檢測，再按規定的匹配要求進行預組裝、包裝、入庫。本發明采用上述技術方案，能生產出高性能的交流電弧爐用Φ700πιπι超高功率石墨電極，經檢測，該電極的體積密度可達1.72g/cm3，抗折強度為13. 2MPa，彈性模量為 8. 06GPa,電阻率為3. 7，熱膨脹系數為1. 2 XlO6/°C，可抵抗100MVA的沖擊電流，完全達到國際標準。
圖1為本發明的一種交流電弧爐用Φ 700mm超高功率石墨電極的制造方法方框圖。
具體實施例方式下面利用圖1和實施例對本發明作進一步描述。參照圖1，一種交流電弧爐用Φ 700mm超高功率石墨電極的制造方法，它包括如下步驟a)準備原料原料按重量百分比計，其組成為油系針狀焦62%，粘結浙青31%， 超高功率石墨電極切削碎3 %，超高功率石墨電極焙燒碎4% ；其中油系針狀焦為英國 conoco公司市售產品，粘結浙青為武漢鋼鐵集團焦化有限責任公司市售產品；b)配料針狀焦粒度組成15-22_占15 %,7-15mm占10 %，2_7mm占 9%, -0. 5+0. 075mm 占洸％，-0. 075mm 占 40% ；c)混捏將各粒級的配料加入配置加熱系統的混捏鍋中加熱至170°C，進行干混 2分鐘，邊攪拌邊加入預先融化的粘結浙青，粘結浙青加入溫度173°C，浙青加入完畢，濕混 10分鐘，溫度176-180°C，然后進行噴水冷卻至122-123°C進行保溫涼料。d)壓型將冷卻完畢的糊料排入3000噸壓機，壓機在設計的熱工溫度下進行抽真空，其抽真空度< 22mmHg，在1300噸搗固壓力下搗固并保持60秒鐘，以130mm/min的擠壓速度進行擠壓，使擠壓出的制品體積密度> 1. 75g/cm3，再剪切，得到生制品，待用。e) 一次焙燒生制品裝入焙燒罐，并按規定的技術要求向焙燒罐中鋪設填充料， 完成裝罐工序后，送入車底式爐，在隔絕空氣的情況下，按照特定的升溫曲線即一次焙燒曲線自動執行升溫，具體曲線如表1。表1 381. 5h 曲線
權利要求
1.一種交流電弧爐用Φ700πιπι超高功率石墨電極的制造方法，其特征是按以下步驟進行(a)準備原料原料按重量百分比計，其組成為油系針狀焦55-63%，粘結浙青 25-35%，超高功率石墨電極切削碎0-5%，超高功率石墨電極焙燒碎2-5% ；，以上均為重量百分含量。(b)配料針狀焦粒度組成15-22_占13-16%,7-15mm占6-10 %, 2-7mm占 815%,-0. 5+0. 075mm 占 15-30%，-0. 075mm 占；35_40% ；超高功率石墨電極切削碎 0_5%和超高功率石墨電極焙燒碎2-5%粒度均為l-2mm ；各粒級原料進入自動配料系統進行配料， 制得干料，將干料加熱至加熱至180-20(TC，待用。(c)混捏將各粒級的配料加入配置加熱系統的混捏鍋中加熱至170-180°C，進行干混 2-5分鐘，邊攪拌邊加入預先融化的粘結浙青，粘結浙青加入溫度170-18(TC，浙青加入完畢，濕混10-15分鐘，溫度176-180°C，然后進行噴水冷卻至120_125°C進行保溫涼料。(d)壓型將冷卻完畢的糊料排入3000噸壓機，壓機在設計的熱工溫度下進行抽真空， 其抽真空度< 22mmHg，在1300噸搗固壓力下搗固并保持60-120秒鐘，以110-130mm/min的擠壓速度進行擠壓，使擠壓出的制品體積密度> 1. 75g/cm3，再剪切，得到生制品，待用。(e)一次焙燒將上述待用的生制品裝入焙燒罐，并按規定的技術要求向焙燒罐中鋪設填充料，完成裝罐工序后，送入車底式爐，在隔絕空氣的情況下，按照特定的升溫曲線即一次焙燒曲線自動執行升溫，進行焙燒熱處理，在逐漸升溫至最高溫度900°C，再自然冷卻至300°C出爐，完成一次焙燒。(f)浸漬將經過一次焙燒的焙燒品用拋丸機進行表面拋丸處理，然后在320°C條件下預熱處理，然后置入高壓浸漬罐中，在保持真空和加壓的狀態下，使浸漬浙青浸入一次焙燒品，浸漬真空度-0. 092MPa，抽真空時間30min，加壓壓力3. OMPa，加壓時間1.釙。(g)二次焙燒將經過浸漬的待二燒制品置入車底式爐，在隔絕空氣的情況下，按照特定的升溫曲線即二次焙燒曲線自動執行升溫，進行焙燒熱處理，在逐漸升溫至最高溫度 9000C，再自然冷卻至300°C出爐，完成二次焙燒，獲得合格焙燒品，待用。(h)石墨化將上述待用的焙燒品經過平端，再按照收尾連接的方式裝入內串石墨化爐中，覆蓋保溫材料，完成裝爐工序，在隔絕空氣的情況下，按照設定的送電曲線進行送電石墨化處理，加熱溫度不低于3000°C，獲得石墨化品，制得成品材料。
2.根據權利要求1所述的一種交流電弧爐用Φ700mm超高功率石墨電極的制造方法， 其特征是，所述的粘結浙青，其理化指標為喹啉不溶物含量9-11%，結焦值> 58%,甲苯不溶物含量32-37%，軟化點在110-120°C之間。
全文摘要
本發明公開了一種交流電弧爐用φ700mm超高功率石墨電極的制造方法，其特點是，它包含以下步驟準備原料原料按重量百分比計，其組成為油系針狀焦55-63％，粘結瀝青25-35％，超高功率石墨電極切削碎0-5％，超高功率石墨電極焙燒碎2-5％；配料針狀焦粒度組成15-22mm占13-16％，7-15mm占6-10％，2-7mm占8-15％，-0.5+0.075mm占15-30％，-0.075mm占35-40％；超高功率石墨電極切削碎0-5％和超高功率石墨電極焙燒碎2-5％粒度均為1-2mm；混捏、壓型、一次焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化、加工成品。用本發明方法制備出的超高功率石墨電極可抵抗100MVA的沖擊電流，可滿足160噸交流電弧爐冶煉要求，實際應用性能優良。
文檔編號H05B7/085GK102364988SQ20111015306
公開日2012年2月29日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者于嗣東, 劉運平, 婁衛江, 李永平, 賈慶遠, 趙東鋒, 陳文來 申請人:中平能化集團開封炭素有限公司