CN102974803B - 一种石墨阳极的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种石墨阳极的制造工艺，用现有方法将三块石墨块组装成石墨块组件；用石墨粉与水玻璃混合成石墨膏；在石墨块组件中相邻石墨块根部的缝隙内填充石墨膏，在石墨块组件根部包裹涂有水玻璃的石墨布，烘干；将烘干的石墨块组件平放在上表面处于同一水平面的下砂箱下砂箱和支撑台上，使石墨块组件的根部置于下砂箱的半型腔处，将上砂箱盖在下砂箱上，按现有方法进行浇注，冷却后得到石墨阳极。本制造工艺采用水平分型铸造工艺浇注石墨块的铸铁基座，保证了石墨块与铸铁底座之间的垂直度，并降低了操作难度，提高生产效率，减少了石墨块根部出现横向裂纹的几率，提高成品率。
Description
技术领域
本发明属于钛冶金技术领域，涉及一种电解槽阳极，具体涉及一种石墨阳极的制造工艺。
背景技术
石墨阳极作为镁电解的核心部件，质量好坏直接影响其使用寿命以及镁电解槽的工作状况和镁的生产成本。石墨阳极通常在680～730℃的氯化镁熔盐中工作，并与氯气、氧气直接接触，不仅要具有良好的导电性、耐高温、耐腐蚀和氧化性，还必须具有足够的机械强度。
目前，国内大多使用垂直浇注工艺生产镁电解石墨阳极，存在以下问题：1）相当数量的石墨块根部出现横向裂纹，导致报废；2）石墨块之间的缝隙过大；3）石墨阳极的尺寸不符合图纸设计要求；4）石墨块与铸铁基座之间的电阻值过大。
发明内容
本发明的目的是提供一种能生产出符合要求的石墨阳极的制造工艺，大幅提高成品率，解决了现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种石墨阳极的制造工艺，能提高石墨阳极成品率，具体按以下步骤进行：
步骤1：按图纸设计要求，用现有方法将石墨块三块一组组装起来，形成石墨块组件；
将石墨粉与水玻璃混合成膏状，得石墨膏；
步骤2：在石墨块组件中相邻石墨块根部的缝隙内填充石墨膏，然后，将涂覆有水玻璃的石墨布包裹在填充了石墨膏的石墨块组件的根部，烘干；
步骤3：并排放置支撑台和下砂箱，使下砂箱上表面与支撑台上表面处于同一水平面，然后将烘干的石墨块组件平放在下砂箱和支撑台上，使石墨块组件的根部置于下砂箱的半型腔处，将上砂箱盖在下砂箱上，按现有方法进行浇注，冷却后得到石墨阳极。
本发明制造工艺采用水平分型铸造工艺浇注石墨块的铸铁基座，可以有效地避免垂直分型铸造工艺产生的石墨块与铸铁底座之间垂直度无法保证的缺点，并且使操作难度大大降低，生产效率大幅提高。同时采用石墨膏填充石墨块根部的缝隙，极大地减少了石墨块根部出现横向裂纹的几率，提高了成品率。
附图说明
图1是本发明制造工艺浇注铸铁基座前石墨块放置在砂箱内的示意图。
图中：1.上砂箱，2.下砂箱，3.石墨块，4.支撑台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
垂直浇注法生产出的石墨阳极，相当数量的石墨块根部出现横向裂纹，导致报废；石墨块之间的缝隙过大；石墨阳极的尺寸不符合图纸设计要求；石墨块与铸铁基座之间的电阻值过大；造成石墨阳极成品率较低，生产成本较高。为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种操作简单、生产效率高、成品率大幅提高的石墨阳极制造工艺，具体按以下步骤进行：
步骤1：按图纸设计要求，用现有方法将石墨块三块一组组装起来，形成石墨块组件3；
按质量比3.5～4︰1，将石墨粉与水玻璃混合成膏状，得石墨膏；
步骤2：在石墨块组件3中相邻石墨块根部的缝隙内填满石墨膏，然后，将涂抹了水玻璃的石墨布包裹在填充了石墨膏的石墨块组件3的根部，置于温度250～300℃的环境中烘干2.5～3小时；
步骤3：并排放置支撑台4和造好的下砂箱2，使下砂箱2的上表面与支撑台4的上表面处于同一水平面，然后将烘干的石墨块组件3平放在下砂箱2和支撑台4上，使石墨块组件3的根部置于下砂箱2的半型腔处，如图1所示，将造好的上砂箱1盖在下砂箱2上，石墨块组件3的根部位于砂箱的型腔内，按现有方法进行浇注，冷却后得到石墨阳极。
采用现有垂直分型铸造工艺浇注石墨块的铸铁基座，生产石墨阳极时，由于要将2200mm长的石墨块垂直放置于砂箱中，且石墨块底部要用三个Φ60×50的铸铁顶子支撑，放置过程中很难保证石墨块与砂型底部垂直，导致石墨块与铸铁基座的垂直度不能满足设计要求，废品率较高。而采用本发明水平分型铸造工艺生产石墨阳极时，石墨块是被水平放置于砂箱内部，且石墨块与砂型的接触是面接触，这样就可以使石墨块与铸铁基座的下表面很容易保持垂直，有效地避免了垂直分型铸造工艺产生的石墨块与铸铁底座之间垂直度无法保证的缺点，并且使操作难度大大降低，生产效率大幅提高。同时采用石墨膏填充石墨块根部的缝隙，极大地减少了石墨块根部出现横向裂纹的几率，提高了成品率。
实施例1
按图纸设计要求，用现有方法将石墨块三块一组组装起来，形成石墨块组件；按质量比3.5︰1，将石墨粉与水玻璃混合成膏状，得石墨膏；在石墨块组件中相邻石墨块根部的缝隙内填满石墨膏，然后，将涂抹了水玻璃的石墨布包裹在填充了石墨膏的石墨块组件的根部，置于温度250℃的环境中烘干3小时；并排放置支撑台和造好的下砂箱，使下砂箱上表面与支撑台上表面处于同一水平面，然后将烘干的石墨块组件平放在下砂箱和支撑台上，使石墨块组件的根部置于下砂箱的半型腔处，将造好的上砂箱盖在下砂箱上，石墨块组件的根部位于砂箱的型腔内，按现有方法进行浇注，冷却后得到石墨阳极。
对比例1
按图纸设计要求，取与实施例1所用石墨块相同的石墨块，用现有方法将所取的石墨块三块一组组装起来，形成石墨块组件；然后按现有工艺方法生产石墨阳极。
用对比例1的方法生产石墨阳极100件，有60件报废，其中有20件因石墨块根部出现裂纹而报废，40件因石墨块与铸铁基座垂直度不符合图纸要求而报废，采用垂直分型铸造工艺的成品率为40%。而且每个工作日只能生产2件石墨阳极，工作时间大部分消耗在将石墨块垂直放置在砂箱内。
用实施例1的方法生产石墨阳极419件，只有5件废品，其中有3件因石墨块根部出现裂纹而报废，2件因石墨块与铸铁基座垂直度不符合图纸要求而报废，成品率达到了98.8%。同时，每个工作日可以生产8件石墨阳极，生产效率比现有的垂直分型铸造工艺提高了4倍。
实施例2
按图纸设计要求，用现有方法将石墨块三块一组组装起来，形成石墨块组件；按质量比4︰1，将石墨粉与水玻璃混合成膏状，得石墨膏；在石墨块组件中相邻石墨块根部的缝隙内填充石墨膏，然后，将涂抹了水玻璃的石墨布包裹在填充了石墨膏的石墨块组件的根部，置于温度300℃的环境中烘干2.5小时；并排放置支撑台和造好的下砂箱，使下砂箱上表面与支撑台上表面处于同一水平面，然后将烘干的石墨块组件平放在下砂箱和支撑台上，使石墨块组件的根部置于下砂箱的半型腔处，将造好的上砂箱盖在下砂箱上，石墨块组件的根部位于砂箱的型腔内，按现有方法进行浇注，冷却后得到石墨阳极。
实施例3
按图纸设计要求，用现有方法将石墨块三块一组组装起来，形成石墨块组件；按质量比3.8︰1，将石墨粉与水玻璃混合成膏状，得石墨膏；在石墨块组件中相邻石墨块根部的缝隙内填充石墨膏，然后，将涂抹了水玻璃的石墨布包裹在填充了石墨膏的石墨块组件的根部，置于温度275℃的环境中烘干2.75小时；并排放置支撑台和造好的下砂箱，使下砂箱上表面与支撑台上表面处于同一水平面，然后将烘干的石墨块组件平放在下砂箱和支撑台上，使石墨块组件的根部置于下砂箱的半型腔处，将造好的上砂箱盖在下砂箱上，石墨块组件的根部位于砂箱的型腔内，按现有方法进行浇注，冷却后得到石墨阳极。
以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术指导下，作为铸造领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种石墨阳极的制造工艺，能提高石墨阳极成品率，其特征在于，该制造工艺具体按以下步骤进行：
步骤1：按图纸设计要求，用现有方法将石墨块三块一组组装起来，形成石墨块组件；
将石墨粉与水玻璃混合成膏状，得石墨膏；
步骤2：在石墨块组件中相邻石墨块根部的缝隙内填充石墨膏，然后，将涂覆有水玻璃的石墨布包裹在填充了石墨膏的石墨块组件的根部，烘干；
步骤3：并排放置支撑台和下砂箱，使下砂箱上表面与支撑台上表面处于同一水平面，然后将烘干的石墨块组件平放在下砂箱和支撑台上，使石墨块组件的根部置于下砂箱的半型腔处，将上砂箱盖在下砂箱上，按现有方法进行浇注，冷却后得到石墨阳极。
2.如权利要求1所述的石墨阳极的制造工艺，其特征在于，所述步骤1中按质量比3.5～4︰1，将石墨粉和水玻璃混合成石墨膏。
3. 如权利要求1所述的石墨阳极的制造工艺，其特征在于，所述步骤2中将包裹了石墨布的石墨块组件置于温度为250～300℃的环境中烘干2.5～3小时。
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Citations (5)
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