炭素电极的工艺流程

1、原料： 用于炭素生产的原料有哪些 ？在炭素生产中，通常采用的原料可分为固体炭质原料和粘结剂及浸渍剂两类。固体炭质原料包括石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨和石墨碎等；粘结剂和浸 渍剂包括煤沥青、煤焦油、蒽油和合成树脂等。此外生产中还使用一些辅助物料，如 石英砂、冶金焦粒和焦粉。生产一些特种炭和石墨制品（如炭纤维、活性炭、热解炭 和热解石墨、玻璃炭）则采用其他一些特殊原料。煅烧：什么叫煅烧？哪些原料需要煅烧？碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温（1200-1500 °C）热处理的过程称为煅烧煅烧是炭素生产的第一道热处理工序，煅烧使各种炭质原料的结构和物理化学性质发 生一系列变化。无

2、烟煤和石油焦都含有一定数量的挥发份，需要进行煅烧。沥青焦和冶金焦的成焦 温度比较高（ 1000°C 以上），相当于炭素厂内煅烧炉的温度，可以不再煅烧，只需 烘干水分即可。但如果沥青焦和石油焦在煅烧前混合使用，则应与石油焦一起送入煅 烧炉煅烧。天然石墨和炭黑则不需要进行煅烧。压型：挤压成型原理是怎样的？挤压过程的本质是在压力下使糊料通过一定形状的模嘴后，受到压实和塑性变形而成为具有一定形状和尺寸的毛胚。挤压成型过程主要是糊料的塑性变形过程。糊料挤压过程是在料室（或称糊缸）和圆弧式型嘴内进行的。装入料室内的热糊 料在后部主柱塞的推动下。迫使糊料内的气体不断排除，糊料不断密实，同时糊料向

3、前运动。当糊料在料室的圆筒部分运动时，糊料可看作稳定流动，各颗粒料层基本上 是平行移动的。当糊料进入到具有圆弧变形的挤压嘴子部位时，紧贴嘴壁的糊料前进 中受到较大的摩擦阻力，料层开始弯曲，糊料内部产生不相同的推进速度，内层糊料推进超前，导致制品沿径向密度不均匀，因此在挤压块内产生内外层流速不同而引起 的内应力。最后糊料进入直线变形部分而被挤出。焙烧： 什么是焙烧？焙烧的目的是什么？ 焙烧是压型后的生制品在加热炉内的保护介质中，在隔绝空气的条件下，按一定的 升温速度进行加热的热处理过程。焙烧的目的在于：（1）排除挥发分 使用煤沥青作粘结剂的制品，经焙烧后一般排出约 10% 的挥发分。 因此，焙烧

4、成品率一般在 90% 以下。（ 2）粘结剂焦化 生制品按一定的工艺条件进行焙烧，使粘结剂焦化，在骨料颗粒间 形成焦炭网络，把所有不同粒度的骨料牢固地连结在一起，使制品具有一定的理化性 能。在相同条件下，焦化率越高，其质量越好。一般中温沥青的结焦残炭率为 50% 左 右。（ 3）固定几何形式 生制品在焙烧过程中，发生软化，粘结剂迁移现象。随着温度 的升高，形成焦化网，使制品僵化。因此，温度再升高，其形状也不改变。（ 4）降低电阻率 在焙烧过程中，由于挥发分的排除，沥青焦化形成焦炭网格，沥 青发生分解和聚合反应，生成大的六角炭环平面网等原因，电阻率大幅度下降。生制 品电阻率大约10000 X10-

5、6 Q m,经过焙烧后降至40-50 X10-6 Qm，称为良导体（ 5）体积进一步收缩 焙烧后制品直径收缩 1 %左右，长度收缩 2%左右，体积收缩 为 2-3% 。浸渍：为什么要对炭素制品进行浸渍？ 经压成型后的生制品孔度很低。但是生制品在焙烧后，由于煤沥青在焙烧过程中一 部分分解成气体逸出，另一部分焦化为沥青焦。生成沥青焦的体积远远小于煤沥青原 来占有的体积，虽然在焙烧过程中稍有收缩，但仍在产品内部形成许多不规则的并且孔径大小不等的微小气孔。如石墨化制品的总孔度一般达25-32% ，炭素制品的总孔度一般为 16-25% 。由于大量气孔的存在必然会对产品的理化性能产生一定的影响。 一般说来

6、，石墨化制品的孔度增加，其体积密度下降，电阻率上升，机械强度减少， 在一定的温度下的氧化速度加快，耐腐蚀也变坏，气体和液体更容易渗透。 浸渍是一种减少产品孔度，提高密度，增加抗压强度，降低成品电阻率，改变产品的 理化性能的工艺过程。石墨化：何谓石墨化？石墨化的目的是什么？ 石墨化是把焙烧制品置于石墨化炉内保护介质中加热到高温，使六角碳原子平面网 格从二维空间的无序重叠转变为三维空间的有序重叠，且具有石墨结构的高温热处理 过程。其目的是：（1）提高产品的热、电传导性。（2）提高产品的耐热冲击性和化学稳定性。（3）提高产品的润滑性、抗磨性。（4）排除杂质，提高产品强度。机械加工：炭素制品为什么要进行机械加工？（1）整形的需要 具有一定的尺寸和形状的压型后的炭素生制品，在焙烧和石墨化过程中发生不 同程度的变形、碰损，同时其表面还粘结着一些填充料，如果不经过机械加工就不能 使用，因此必须对产品整形，加工成规定的几何形状。（2）使用的需要 按照用户的使用要求进行加工。如电炉炼钢的石墨电极需要连接使用，必须在产 品两端车制成螺纹孔，然后用特制的带螺纹的接头将两根电极连接起来使用。(3) 工艺上的需要有的产品要根据用户使用上的工艺需要，加工成