CN102296329A

CN102296329A - 一种钛电解槽用石墨化阳极的组分及其制造方法

Info

Publication number: CN102296329A
Application number: CN2011102633490A
Authority: CN
Inventors: 王瑞奇; 郑毅; 张凯; 尚雪林; 夏百元; 张联伟
Original assignee: Wanji Holding Group Graphite Product Co Ltd
Current assignee: Wanji Holding Group Graphite Product Co Ltd
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2011-12-28

Abstract

一种钛电解槽用石墨化阳极的组分及其制造方法，涉及一种石墨化阳极制造工艺；所述组分原料配比“按重量百分比”：其中粘结剂20-22%；煅后针状石油焦78-80%。其中煅后针状石油焦干料粒度组成为“按重量百分比”；2-1mm20±3%；1-0mm38±3%；-0.075mm42±3%；将组份经过粉碎、行筛、配料、混捏、凉料、振动成型、焙烧、浸渍、二次焙烧、石墨化和机械加工定型；本发明具有阳极致密程度好，提高其使用寿命；良好的导电性能改变了金属层的电流分布，电解槽新的磁流体动力学平衡；很低的电阻率使阴极压降减小，达到了更好的节能降耗目的；较高的机械强度降低了炭块断裂敏感性，满足了金属钛的冶炼使用。

Description

一种钛电解槽用石墨化阳极的组分及其制造方法

【技术领域】

本发明属于一种石墨化阳极制造工艺，尤其是涉及一种钛电解槽用石墨化阳极的组分及其制造方法。

【背景技术】

《国家产业技术政策》提出技术进步是调整经济结构、实现可持续发展的重要途径，指明未来技术发展战略为：2010年，部分高新技术与国际先进水平保持同步，重点生产领域的关键技术基本达到国际先进水平。

金属钛的应用领域非常广泛，尤其是军工、民用方面使用量非常之大；钛没有磁性，用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。

1947年，人们才开始在工厂里冶炼钛。当年，产量只有2吨。1955年产量激增到2万吨。1972年，年产量达到了 20万吨。钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半，钛虽然稍稍比铝重一点，它的硬度却比铝大2倍。现在，在宇宙火箭和导弹中，就大量用钛代替钢铁。据统计，目前世界上每年用于宇宙航行的钛，已达一千吨以上。极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。

钛的耐热性很好，熔点高达1668℃。在常温下，钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水，也不能腐蚀它。

现在，人们开始用钛来制造潜艇——钛潜艇。由于钛非常结实，能承受很高的压力，这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。

由于金属钛的上述特性，我国的金属钛需求量也大幅度上升，国内生产金属钛的企业由2000年的2家0.9万吨/年，发展到现在的10余家，年产能20万吨左右，成为世界上金属钛的生产大国。由于在钛金属的冶炼过程中，电解过程需要使用的石墨化阳极要求极高，这主要取决于钛金属的冶炼使用环境，所以对阳极的理化指标要求非常苛刻，目前国内还不能生产出满足使用要求的钛电解用全石墨化阳极，全部依赖进口。

【发明内容】

为满足国内钛工业对全石墨化阳极部不断增长的需求，同时降低生产企业的采购成本，本发明公开了一种钛电解槽用石墨化阳极的组分及其制造方法，本发明具有成本低，工艺简单等优点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种钛电解槽用石墨化阳极的组分，所述组分原料配比“按重量百分比”：

其中粘结剂20-22%；

煅后针状石油焦78-80%。

所述的钛电解槽用石墨化阳极的组分，其中煅后针状石油焦干料粒度组成为“按重量百分比”；

2-1mm20±3%；

1-0mm38±3%；

-0.075mm42±3%；

所述干料为不包括粘结剂的煅后针状石油焦原料组成部分。

所述的钛电解槽用石墨化阳极的组分，其中粘结剂为改质沥青。

一种钛电解槽用石墨化阳极的制造方法，所述制造方法包含如下工艺步骤：

1）、对煅后针状石油焦进行粉碎；

2）、粉碎后的煅后针状石油焦进行筛分“按粒度组成筛分”，形成所述；2-1mm、1-0mm和-0.075mm的煅后针状石油焦；

3）、配料：按其原料配比，将粘结剂、煅后针状石油焦充分搅匀放入混捏锅；

4）、混捏：利用混捏锅混捏；

a、混捏时间40-50分钟；

b、混捏温度170-180℃；

5）、凉料：混捏后的粘结剂、煅后针状石油焦混合物使用凉料机进行凉料，其中出糊温度160-165℃；

6）、振动成型：将所述粘结剂、煅后针状石油焦混合糊放入抽真空振动成型机振动成型，振动时间50-70秒；

7）、焙烧：在保温阶段，温度达到1100-1200℃，保温时间为20-40小时；

8）、浸渍：在高压浸渍罐中，加煤沥青：压力为1.4～1.6MPa，保持3～4小时，充入1～2Mpa的氮气“N2”，加压2～4小时；

9）、二次焙烧：在保温阶段，温度达到700-800℃，保温时间为10～20小时；

10）、石墨化：在内串石墨化炉内完成，送电时间30～33小时；

11）、机械加工定型。

所述的钛电解槽用石墨化阳极的制造方法，所述凉料机为爱立许凉料机。

所述的钛电解槽用石墨化阳极的制造方法，所述抽真空振动成型机为KHD抽真空振动成型机。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

本发明所述的钛电解槽用石墨化阳极的组分及其制造方法，通过所述工艺步骤获取的成品有以下优点：

1、很高的体积密度使阳极致密程度更好，提高其使用寿命；

2、电学性能：良好的导电性能改变了金属层的电流分布，导致电解槽新的磁流体动力学平衡；很低的电阻率使阴极压降减小，达到了更好的节能降耗目的；

3、较高的机械强度降低了炭块断裂敏感性，满足了金属钛的冶炼使用。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；

其中粘结剂20-22%；

煅后针状石油焦78-80%。

2-1mm20±3%；

1-0mm38±3%；

-0.075mm42±3%；

所述干料为不包括粘结剂的煅后针状石油焦原料组成部分。

1）、对煅后针状石油焦进行粉碎；

4）、混捏：利用混捏锅混捏；

a、混捏时间40-50分钟；

b、混捏温度170-180℃；

5）、凉料：混捏后的粘结剂、煅后针状石油焦混合物使用爱立许牌凉料机进行凉料，其中出糊温度160-165℃；

6）、振动成型：将所述粘结剂、煅后针状石油焦混合糊放入KHD牌抽真空振动成型机振动成型，振动时间50-70秒；

11）、机械加工定型。

本发明经过实施其理化指标与客户要求及国外同类产品对比情况如下：

通过上表可看出体积密度≥1.75g/cm³，抗折强度≥20MPa，电阻率≤5μΩ·m，效果非常明显。

Claims

1.一种钛电解槽用石墨化阳极的组分，其特征是：所述组分原料配比“按重量百分比”：

其中粘结剂20-22%；

煅后针状石油焦78-80%。

2.根据权利要求1所述的钛电解槽用石墨化阳极的组分，其特征是：其中煅后针状石油焦干料粒度组成为“按重量百分比”；

2-1mm20±3%；

1-0mm38±3%；

-0.075mm42±3%；

所述干料为不包括粘结剂的煅后针状石油焦原料组成部分。

3.根据权利要求1所述的钛电解槽用石墨化阳极的组分，其特征是：其中粘结剂为改质沥青。

4.利用权利要求1～3任一权利要求所述钛电解槽用石墨化阳极的组分实施一种钛电解槽用石墨化阳极的制造方法，其特征是：所述制造方法包含如下工艺步骤：

1）、对煅后针状石油焦进行粉碎；

4）、混捏：利用混捏锅混捏；

a、混捏时间40-50分钟；

b、混捏温度170-180℃；

11）、机械加工定型。

5.根据权利要求4所述的钛电解槽用石墨化阳极的制造方法，其特征是：所述凉料机为爱立许凉料机。

6.根据权利要求4所述的钛电解槽用石墨化阳极的制造方法，其特征是：所述抽真空振动成型机为KHD抽真空振动成型机。