石墨电极的生产工艺流程主要包括以下几个步骤:
煅烧
将石油焦或针状焦在高温下进行热处理,排出所含的水分和挥发份,提高原料的理化性能。煅烧温度通常达到1350℃,以充分脱除炭质原料所含的蒸发分,提高焦炭的真密度、机械强度和导电性。
破碎和筛分
将煅烧过的炭质原料破碎及筛分成指定尺寸的骨料颗粒,部分焦炭磨成细粉。按照配方称量后集聚组成各种颗粒的干混合料。
混捏
在加热状况下降定量的各种颗粒的干混合料与定量的黏结剂(煤沥青)拌和混匀,捏合成可塑性糊料。
成型
在外部压力(揉捏成型)或高频振动(振动成型)下将糊料压制成具有必定形状及较高密度的生电极。
焙烧
将生电极置于特制的焙烧炉中,选用冶金焦粉对生电极进行填充和掩盖,在1250℃左右的高温下使黏结剂炭化生成黏结焦,制得不焙烧炭质电极。
浸渍
为了提高电极产品的密度和机械强度,将焙烧电极装入高压设备内,将液态浸渍剂沥青压入电极的气孔内,浸渍后应进行二次焙烧,有时浸渍和二次焙烧需反复进行2-3次。
石墨化
将焙烧质电极装入石墨化炉中,掩盖保温料,选用直接通电发生高温的加热方式,在2200-3000℃的高温下将炭电极转化成具有石墨晶质结构的石墨电极。
机械加工
对石墨化后的电极进行精加工,包括铣削、车削、钻孔、螺纹加工等,以确保其尺寸精度和表面质量符合要求。
建议
原材料质量:石墨电极的生产对原材料的质量要求较高,建议选择高质量的石油焦和针状焦,以确保最终产品的性能。
工艺控制:在浸渍和石墨化等关键工序中,精确控制温度、压力和时间等参数,以确保制成的石墨电极具有优良的导电性、热稳定性和机械强度。
技术创新:可以考虑添加炭纤维等添加剂来改善电极的强度,或者改进电极接头的形状,以减少接头故障,提高电极的使用寿命。
通过以上步骤,可以生产出高质量的石墨电极,满足电弧炉等高温设备的需要。