一种炭素电极工艺配方及炭素电极生产方法组成比例

一种炭素电极工艺配方，包括固体材料和液体材料，其中所述固体材料包括石墨质原料、电煅无烟煤以及煅后焦，所述液体材料包括煤沥青，且所述石墨质原料中粒度小于４毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重量的５％。由于石墨质原料粒度较大，从而可以增加电极产品的抗热震性，降低产品的电阻率。本发明专利技术还涉及一种炭素电极生产方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炭素电极工艺配方及一种炭素电极生产方法。
技术介绍
炭素电极是矿热炉碳热还原法冶炼工业硅、铁合金、黄磷、电石所需的重要原料， 还可以用在普通电弧炉冶炼刚玉、稀土金属的工艺中。 目前，在炭素电极生产所采用的工艺配方中，石墨质原料采用粉状或碎屑加入。以 现有技术配方制造的炭素电极产品的电阻率较高，利用炭素电极进行生产时消耗较多的能
技术实现思路
本专利技术的目的是减轻炭素电极电阻率较高的技术问题。 本专利技术的专利技术人经研究发现如果以较大粒级的石墨质原料代替粉末状石墨质原 料，有利于减小物料间的接触电阻，有利于增加炭素电极产品的抗热震性，降低炭素电极产 品的电阻率。 本专利技术的专利技术人经研究进一步发现炭素电极生产中所使用的粘结剂(例如沥 青)挥发份含量高且热稳定性差，故而在焙烧高温处理时结焦值较低，造成产品的孔隙度 较高。孔隙度的增加会导致体密降低，从而降低炭素电极产品的机械强度，导致炭素电极在 使用过程中容易折断。孔隙度的增加，还使得炭素电极产品在使用过程与空气接触面增加， 氧化加剧(消耗高)。孔隙度的增加，还导致最终炭素电极产品的电阻率增大，用于矿热炉 时导致较高的电耗。 本专利技术的专利技术人在研究中还发现如果在炭素电极生产中采用大颗粒形态的石墨 质原料代替现有技术中采用的碎屑粉料形态的石墨质原料，可以采用较少的粘接剂，从而 可以降低最终炭素电极的孔隙度，并提高炭素电极的强度，而减轻现有技术中炭素电极易 断的问题。同时还可以实现电阻率降低、炭素电极消耗减少的优点。 因此，本专利技术提供一种炭素电极工艺配方，所述配方包括固体材料和液体材料，其 中所述固体材料包括石墨质原料、电煅无烟煤以及煅后焦，所述液体材料包括煤沥青，且所 述石墨质原料中粒度小于4毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重量的5 % 。这样，在本 专利技术中通过采用大颗粒形态的石墨质原料(95X以上的料的粒度大于等于4mm)代替现有 技术中采用的碎屑粉料形态的石墨质原料，有利于减小物料间的接触电阻，有利于增加炭 素电极产品的抗热震性，降低炭素电极产品的电阻率。 优选地，所述石墨质原料中粒度小于4毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重 量的2%，更优选地小于1%，进一步优选地小于所述石墨质原料总重量的0. 5%。 优选地，在所述石墨质原料中，粒度大于等于16毫米的料的重量为所述三种固体 材料总重量的10% 40% ;粒度大于等于8毫米且小于16毫米的料的重量为所述三种固 体材料总重量的10% 20%;以及粒度大于等于4毫米且小于8毫米的料的重量为所述三种固体材料总重量的10% 20%。 优选地，所述石墨质原料的重量为所述三种固体材料总重量的30 80% ;电煅无 烟煤的重量为所述三种固体材料总重量的10 30% ;以及煅后焦的重量为所述三种固体 材料总重量的10 40%。 优选地，所述煤沥青的重量为所述石墨质原料、电煅无烟煤、煅后焦和煤沥青这四 种材料的总重量的17% 19%。 本专利技术还提供一种制造炭素电极的方法，该方法包括配料工序，在所述配料工序中，将石墨质原料、电煅无烟煤以及煅后焦这三种固体材料与液态的煤沥青混合在一起，且石墨质原料中粒度小于4毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重量的0. 5%。 优选地，在所述石墨质原料中，粒度大于等于16毫米的料的重量为所述三种固体材料总重量的10% 40% ;粒度大于等于8毫米且小于16毫米的料的重量为所述三种固体材料总重量的10% 20%;以及粒度大于等于4毫米且小于8毫米的料的重量为所述三种固体材料总重量的10% 20%。 优选地，所述石墨质原料的重量为所述三种固体材料总重量的30 80% ;电煅无 烟煤的重量为所述三种固体材料总重量的10 30% ;以及煅后焦的重量为所述三种固体 材料总重量的10 40%。 此外，由于本专利技术采用了上述技术方案，因此，与现有技术相比，具有如下优点 1、减小物料间的接触电阻，降低产品的电阻率，在使用过程中降低了用电消耗。 2、产品开裂的阻断作用，明显提高产品的抗热震性能，使产品在使用过程中不易 断裂。附图说明 图1示出生产炭素电极的一种示例生产工艺的流程流程图。 具体实施例方式下面，说明现有技术中一种炭素电极配方的例子。 表1为现有技术炭素电极工艺某配方中固体材料粒度分布比例(以所有固体材料为100% )。表2为表1配方中石墨料粒度分布比例(也以所有固体材料为100% )。表3为现有技术炭素电极工艺某配方中原料比例。其中，如表3所示，在三种固体材料中，石墨质原料占三种固体材料重量的40 80% ;电煅无烟煤占10 30% ;煅后焦占10 30%。与之相配合，需要添加的煤沥青的重量百分比为四种材料总重量的19 21%。 如表2中所示，现有技术的配方中，石墨质原料采用石墨碎屑粉末。石墨质原料的料的粒级基本在4mm以下。由于原料的粒级较小，比表面积较大，需要较多的粘合剂；且电极产品的抗热震性较差，电极产品的电阻率较高。 表1现有技术炭素电极工艺某配方中固体材料粒度分布<table>table see original document page 4</column></row><table> 表2表1技术配方中石墨质原料粒度分布 <table>table see original document page 5</column></row><table> 表3现有技术炭素电极工艺某配方中原料比例 <table>table see original document page 5</column></row><table> 与之相反，表5为本专利技术炭素电极示例工艺配方中石墨碎粒度分布表。如表中所 示，石墨质原料采用粒级相对较大的石墨碎，粒级在4mm以下的部分重量百分比小于2 % 。 由于原料的粒级较大，从而可以使用较少的粘合剂。经试验发现，当粒级在4mm以下的部分 小于石墨质原料的5%时，可以显著降低煤沥青使用。在本专利技术的另一实施例中，石墨质原 料中粒级在4mm以下的部分小于1%。 大粒度的原料以及较少剂量的粘接剂增加了成品炭素电极的强度，使得成品炭素 电极在使用中不容易断折。 如表6所示，在根据本专利技术的配方的实施例宗，在三种固体材料中，石墨质原料占 三种固体材料重量的30 80% ;电煅无烟煤占10 30% ;煅后焦占10 40%。与之相 配合，需要添加的煤沥青的重量百分比为四种材料总重量的17 19%。 表4本专利技术炭素电极示例工艺某配方中固体材料粒度分布 <table>table see original document page 5</column></row><table> 表5本专利技术炭素电极示例工艺配方中石墨碎粒度分布 <table>table see original document page 5</column></row><table> *以所有固体材料为100%。 表6本专利技术炭素电极示例工艺配方中原料比例<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炭素电极工艺配方，其特征在于：包括固体材料和液体材料，其中所述固体材料包括石墨质原料、电煅无烟煤以及煅后焦，所述液体材料包括煤沥青，且所述石墨质原料中粒度小于４毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重量的５％。

【技术特征摘要】
一种炭素电极工艺配方，其特征在于包括固体材料和液体材料，其中所述固体材料包括石墨质原料、电煅无烟煤以及煅后焦，所述液体材料包括煤沥青，且所述石墨质原料中粒度小于4毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重量的5％。2. 如权利要求l所述的炭素电极工艺配方，其特征在于所述石墨质原料中粒度小于4毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重量的2%。3. 如权利要求l所述的炭素电极工艺配方，其特征在于所述石墨质原料中粒度小于4毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重量的1%。4. 如权利要求l所述的炭素电极工艺配方，其特征在于所述石墨质原料中粒度小于4毫米的料的重量小于所述石墨质原料总重量的0. 5%。5. 如权利要求l所述的炭素电极工艺配方，其特征在于在所述石墨质原料中，粒度大于等于16毫米的料的重量为所述三种固体材料总重量的10% 40% ;粒度大于等于8毫 米且小于16毫米的料的重量为所述三种固体材料总重量的10% 20% ;以及粒度大于等 于4毫米且小于8毫米的料的重量为所述三种固体材料总重量的10% 20% 。6. 如权利要求5所述的炭素电极工艺配方，其特征在于石墨质原料的重量为所述三种固体材料总重量的30 80% ;电煅无烟煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：武建国，
申请(专利权)人：武建国，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]