[发明专利]散粒状电极糊及其制法

说明书

本发明涉及铁合金电炉、黄磷电炉、电石炉和矿热电炉连续自动焙烧电极的电极糊及其制法的改进。

传统电极糊的生产以蒸气、电或煤为传热源，熔化沥青焦油，加热混捏机内的煅烧无烟煤和/或冶金焦颗粒与沥青焦油的混合物，加热温度一般为120-140℃，并搅拌一定时间后冷却固化成型。投放到铁合金电炉、黄磷电炉或电石炉的电极铁壳内作自焙电极。生产这种电极糊不仅耗费大量能源和工时，而且还要有相应的生产辅助设备。不仅是设备维修量大，一旦热源断绝，势必停产。

本发明的目的是提供一种电极糊及其常温生产方法，可节省大量能源、工时及设备。

本发明是通过以下方式实现的：将占总重量的14-32%的固体沥青，其余为粒状炭素材料，在常温条件下均匀混合而成，二者一般实用粒度均为≤30mm。炭素材料包括多灰炭素材料，如冶金焦、无烟煤等;少灰炭素材料，如石油焦、沥青焦、石墨等;多灰或少灰基炭素材料，是由多灰或少灰炭素材料浸入电解质后得到的，其中渗入了其它物质，如Al、Al2O3、NaF等;可加入其中一种或几种。沥青可用煤沥青和/或石油沥青，用煤沥青较好。干混后，最好再外加0.8-6.2%（重量比）的塑性剂和/或0.2-3.3%（重量比）的油酸表面活性剂。塑性剂为蒽油、煤焦油、洗油、杂酚油，可加入其中一种或几种，它不仅能很好地湿润炭素材料，而且能降低沥青软化点及其表面张力，从而改善了炭素材料骨料颗粒对粘结剂沥青的吸附作用。表面活性剂油酸（C17H33COOH）可进一步降低沥青的表面涨力。使粉状电极糊中的沥青在电炉上受热时，能很好地浸润炭素材料颗粒。从而进一步提高了电极糊的机械强度。

实施例一：敞开（无盖）式铁合金电炉用电极湖实验及结果：

①配方：原料    粒度（mm）    重量配比（%）

无烟煤    8-0    52

冶金焦    0.5-0    28

煤沥青（R.B软化点93℃）    20

蒽油（外加）    1.4

油酸（外加）    1.2

②干料粒度（筛分析）组成：

粒度（mm）    +8    -8～+4    -4～+0.15    -0.15

在干料中（%）    3.4    38.2    23    35

③混捏条件：室温28℃，用25立升混捏机（主动轴为33转/分，被动轴19转/分），混合时间50分钟。

④试样焙烧：升温速度100℃/时，时间12小时，最高温度900℃，保温3小时。

⑤试样测试结果：

灰分（%）    挥发份（%）    体积密度    耐压强度    电阻率

（g/cm³） （Mpa） （Ωmm²/M）

9.08    15.13    1.38    21.5    88.0

实施例二：密闭（带盖）式铁合金电炉（或电石炉）用电极糊试验及其结果，

①配方：原料    粒度（mm）    重量配比（%）

无烟煤    20-0    53

石油焦    0.5-0    27

石墨    0.5-0    2.5

沥青（RB软化点93℃）    17.5

蒽油（外加）    3.5

油酸（外加）    1.2

②干粒度（筛分析组成）：

粒度（mm）    ＞20    -20～+40    -4～+0.15    -0.15

在干料中（%）    4    39    21    36

③混捏条件：室温28℃;混捏机工作容积25立升;混捏时间50分钟。

④试样焙烧：升温速度100℃/h，焙烧时间12小时，最高温度900℃，保温3小时。

⑤试样测试结果：

灰分（%）    挥发分（%）    体积密度    耐压强度    电阻率

（g/cm3）    （Mpa）    （Ωmm2/M）

5.71    15.53    1.38    16.8    68

向电炉的电极壳内添加上述两种散粒状电极糊，其粉尘不荡，粘结剂熔化时无偏析现象。该电极糊质量已达到同类产品的国家标准。该电极糊生产系统辅助设施少、节省能源、每1000吨电极糊节省燃料煤350-380吨，产品生产成本低，生产正常稳定。适合于铁合金电炉、黄磷电炉、电石炉和矿热电炉等的连续自动焙烧电极糊的制造。

散粒状电极糊既适用于正在运行的电炉电极消耗的补充品，也适用于新建电炉电极铸型。铸型同样需将电极糊加热，使电极糊有一定的塑性，以保障电极的整体完整性和电极糊与电极铁壳（尤其铜瓦处）接触的紧密性。