[发明专利]一种超高功率石墨电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高功率石墨电极及其制备方法，包括石墨粉、改质沥青、三氧化二铁、碳纤维和针状焦，石墨电极的制备方法包括如下步骤：研磨备料，筛分备料，干粉混料，湿混，压模成型，焙烧浸渍，石墨化处理，打磨封装；通过提高石墨电极中的针状焦含量，提高石墨电极的导电性能，改变石墨电极的配比，随着针状焦量的增加，能够大大的降低电阻率，提高石墨电极的导电能力，降低电能的损耗，提高导电效率，通过改变混料工艺，能够提高混合料的均匀度，提高石墨电极的强度，同时提高石墨电极的导电效率，通过高压浸渍，能够大大提高石墨电极的密实度，能够提高石墨电极的硬度，不易损坏。

技术领域

本发明涉及石墨电极技术领域，具体为一种超高功率石墨电极及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展，目前大容量、超高功率电弧炉发展迅速，对大规格、超高功率石墨电极的质量要求越来越高，作为交流电弧炉主要消耗用的超高功率石墨电极，每年因电极折断造成的消耗占总消耗的10％以上，这主要是由于超高功率石墨电极的抗折强度不大和理化指标不够优异造成的，现有的石墨电极硬度低，易损坏，密实度低，因此，设计一种超高功率石墨电极及其制备方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高功率石墨电极及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高功率石墨电极，包括石墨粉、改质沥青、三氧化二铁、碳纤维和针状焦，上述原料的组分配比为：石墨粉20~35％、改质沥青10~25％、三氧化二铁1~2％、碳纤维1~3％和针状焦30~40％。

一种超高功率石墨电极的制备方法，包括如下步骤：步骤一，研磨备料；步骤二，筛分备料；步骤三，干粉混料；步骤四，湿混；步骤五，压模成型；步骤六，焙烧浸渍；步骤七，石墨化处理；步骤八，打磨封装；

其中在上述的步骤一中，使用球磨机，将三氧化二铁、碳纤维和针状焦分别进行研磨，研磨后，使用筛网进行筛分，保证三氧化二铁、碳纤维和针状焦颗粒直径为0.3~0.5mm；

其中在上述的步骤二中，使用筛分机，将石墨粉进行筛分，保证石墨粉的颗粒直径为0.2~0.4mm；

其中在上述的步骤三中，将三氧化二铁、碳纤维、针状焦、石墨粉混料，搅拌混合成干粉混合料，且均匀混合；

其中在上述的步骤四中，将干粉混合料加入混捏锅，改质沥青先加入到混捏锅中，改质沥青预加热至160~180℃，湿混20~30min；

其中在上述的步骤五中，将湿混成型的混合料加入模具，使用挤压机，对模具进行挤压定型，挤压力为20KN,挤压定型30min；

其中在上述的步骤六中，在挤压定型完毕后，进行焙烧，按照特定的升温曲线即焙烧曲线自动执行升温，升温结束后自然冷却至200℃出炉，然后浸渍，将焙烧后的产品在300℃条件下预热处理后，在高压浸渍罐保持真空和加压的状态下，向罐中充入浸渍沥青，充入压力为2.0MPa，加压时间1h，二次焙烧，将待二烧制品置入炉中，按照二次焙烧曲线自动执行升温，升温结束后自然冷却至200℃出炉，完成二次焙烧，得到焙烧品；

其中在上述的步骤七中，按照相应供电曲线对炉头电极供电以对制品进行石墨化处理。

其中在上述的步骤八中，对石墨化处理完毕的石墨电极进行打磨，修饰，使用真空袋进行封装。

根据上述技术方案，所述步骤一中，碳纤维是经过800℃碳化的半成品。

根据上述技术方案，所述步骤四中，在加入干粉混合料分三次加入，第二次与第一次加入时隔5min，第三次与第三次加入时隔8min。

根据上述技术方案，所述步骤五中，在挤压定型时，需要在模具内壁刷有润滑油。