[发明专利]一种带锥形中心孔的炭电极及其制备方法

说明书

本发明涉及一种带锥形中心孔的炭电极制备方法，固体混合料、电极生碎和液体煤沥青；所述固体混合料按重量百分比计包括石墨化块状料42‑48％、石墨化焦26‑32％、石墨化粉状料25‑30％；所述电极生碎占固体混合料质量的2‑3％，所述液体煤沥青占固体混合料质量的18.5‑19.6％。本发明的的一种带锥形中心孔的炭电极，炭电极中部应力较小，焙烧时电极内部沥青迁移率低，不易产生裂纹，成型后电极两端不易产生鼓包现象，成品率高，得到的炭电极体积密度在1.59‑1.62g/cm³之间、电阻率小于等于32.5u.Ω.m、抗折强度大于等于5.7Mpa。

技术领域

本发明涉及一种电极领域技术，具体是一种带锥形中心孔的炭电极及其制备方法。

背景技术

石墨质炭电极时矿热炉冶炼金属硅、黄磷、铁合金、电石所需的重要的导电消耗材料。目前大规格炭电机一般实用立式振动成型工艺进行生产，但是由于立式振动成型生产的电极规格太大，在电机成型工序中炭电极容易出现应力集中现象，从而导致电极两端产生中心位置出现裂纹缺陷，并且实心炭电极制品由于内部弹性在成品后难以释放，在一段保压时间后，容易发生裂纹缺陷的问题。

专利号为CN200910227814.8的高强高石墨质炭电极及其制备方法，通过在处理过后的电煅煤、石油焦和石墨碎在振动筛筛分后，通过氧化钇增强和聚合石墨质炭电极，从而增加炭电极的强度和导热性能。但是采用这种方式制备得到的高强高石墨质炭电极虽然增大了炭电极的整体硬度和粘结性，但是在长期的放置和恶劣温差环境下的使用，仍然会出现炭电极产生裂纹缺陷的问题，极大影响炭电极的使用性能。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种带锥形中心孔的炭电极及其制备方法用以解决现有炭电极容易发生裂纹缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明提供了一种带锥形中心孔的炭电极，包括如下组分：固体混合料、电极生碎和液体煤沥青；所述固体混合料按重量百分比计包括石墨化块状料42-48％、石墨化焦26-32％、石墨化粉状料25-30％；所述电极生碎占固体混合料质量的2-3％，所述液体煤沥青占固体混合料质量的18.5-19.6％。

优选的，所述石墨化块状料未经高温焙烧后不合格电极及其它废旧材料；

优选的，所述其它废旧材料为废弃炭阳极、碳棒中的一种或多种；

优选的，所述液体煤沥青为改质煤沥青；

本发明还提供一种带锥形中心孔的炭电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)加温混捏：常压下将石墨化块状料、石墨化焦、石墨化粉状料和电极生碎加入到预热至130-140℃的混捏锅中，将物料加热至130-140℃，干混40-60min，将混合物料中的水分排出，加入充分静置的液体煤沥青，湿混30-40min，然后将混合物排入料斗中；

(2)将料斗内混合物放入预热至90-100℃的晾料搅拌筒内，经过10-20min的搅拌晾料，在混合物温度降至115-125℃时，将混合物从晾料搅拌筒排出，得到糊料；

(3)糊料入模：将模压机上压头、下压头、模具用导热油进行预热并且温度稳定在90-100℃，将下压头与模具朝上水平固定在振动台上，将糊料缓慢加入到模具中，利用振动台一边加料一边平料；

(4)加压双向振动：放下上压头，对糊料加压，同时启动四轴调幅振动台和附加振动电机进行振动，持续保持压力，保压自然冷却90-100min；

(5)成型：停止加压冷却后，将模具升温至80℃提起上压头，翻转油缸将模具平行放倒，下压头从模具中将电极推出到冷却托盘上，将电极放入冷却水中冷却12-24h，冷却完成后得到炭电极生坯；