CN107116087A - 一种自焙电极工作端断头的回收利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿热炉自焙电极工作端断头的回收利用方法，涉及冶金工业技术领域。本发明是将自焙电极断头经清洁、破碎制粒、冷压造球后搭配电极糊加入矿热炉电极壳内用于铁合金、黄磷、电石等生产，等量替代新电极糊。简化了自焙电极断头回收再利用的工艺程序，可显著降低产品电极糊真实消耗。不仅实现了电极断头的高效回收再利用，也使电极糊粉粒实现了资源化利用，在冶金行业中提高低质资源利用率方面具有积极意义。

Description

一种自焙电极工作端断头的回收利用方法

技术领域

本发明涉及冶金工业技术领域，尤其是涉及对矿热炉铁合金、黄磷、电石等生产的自焙电极断头的二次回收利用技术领域，更具体地说涉及一种自焙电极工作端断头的回收利用方法。

背景技术

电极是矿热电炉最重要的组件，是短网的一部分。其作用为把经过炉用变压器输送过来的低电压、大电流的电能输入炉内，通过电极端部的电弧、炉料电阻以及炉内熔体，把电能转换成热能而进行高温冶炼。我们知道，在矿热炉铁合金等冶炼过程中，因电极糊质量不好、停电后再送电时负荷上升过快等产生热应力等原因，矿热炉自焙电极硬断(已经固化的电极工作端断裂)或软断（未固化的电极糊从电极壳内渗出）等电极事故是很难彻底避免的。

出现电极硬断等电极事故后，一般处理方法为停电将电极断头取出，然后压放电极进行焙烧得到新的电极工作端，由此而产生一定数量的电极工作端断头。根据电极直径的不同，能够从炉内取出的电极工作端断头一般每根重达数百公斤或数吨。

针对电极工作端断头，曾经的回收处理方法为：

1）将电极断头破碎后代替碳质还原剂使用。但电极断头从炉内取出，经高温烧结，其碳元素组份已经石墨化或半石墨化，活性差，还原效果有限。由此造成炉料中还原剂总量增加，比电阻下降，电极难以下插而影响冶炼工艺的正常运行；

2）碳素厂家回收重新制糊。电极断头破碎后作为石墨碎添加剂，混合冶金焦、无烟煤、粘结剂进行混捏再生产电极糊。但因电极工作端断头通常体积大且粘渣，破碎、清理难度大、运输成本高等，造成碳素厂家不愿回收或极低价格回收。

因此，针对电极工作端断头，铁合金、电石等企业一般将其闲置堆放，目前还未见有效的低成本回收利用方法。很多企业多年来均会积累大量的电极断头无法有效处置，不仅占据大面积的生产场地，还造成大量碳质资源的浪费。如何在铁合金、电石等企业内部产业化有效回收利用电极断头这一碳质资源，在国内外文献中均未曾有过相关报道，这正是本发明拟要解决的技术课题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种自焙电极工作端断头的回收利用方法。本发明的发明目的旨在于解决现有技术中无法有效回收利用矿热炉电极断头的问题，本发明是将自焙电极断头经清洁、破碎制粒、冷压造球后搭配电极糊加入矿热炉电极壳内用于铁合金、电石、黄磷等生产，等量替代新电极糊。简化了自焙电极断头回收利用的工艺程序，可显著降低产品真实电极糊消耗。不仅实现了电极断头的高效回收再利用，也使电极糊粉粒实现了资源化利用，在冶金行业中提高低质资源利用率方面具有积极意义。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，其特征在于：包括以下步骤：

Ⅰ、破碎制粒步骤：

a、表面清洁，将电极工作端断头表面及筋片缝隙进行清理；

b、破碎，将清理过后的电极工作端断头破碎，破碎至对角长度小于或等于30mm的颗粒；

Ⅱ、冷压造球步骤：

a、计量备料：按下述重量份计量称取A步骤中得到的电极断头颗粒及其他原料组分：

电极糊粉粒 8～100份；

电极断头颗粒 100份；

粘结剂： 3～10份；

b、混合搅拌：将计量备料步骤中按重量份计称取电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入到搅拌机中进行搅拌；

c、冷压造球：将经混合搅拌均匀的电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入压球机中压制成粒径30-60mm的球团；

d、固化：将冷压造球步骤中得到的球团自然固化2-4天；

Ⅲ、再次利用步骤：按下述重量份计量称取B步骤制备得到的电极断头颗粒球团：

块状电极糊 100份，

电极断头颗粒球团 2～30份；

将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内。

所述步骤Ⅱ中计量备料使用的粘结剂为煤焦油。

所述步骤Ⅱ中计量备料使用的电极糊粉粒是指常规使用的块状电极糊在装卸过程中产生的对角长度≤15mm的颗粒。

所述步骤Ⅲ中将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内，具体是指：块状电极糊按常规方式送入，电极断头颗粒球团均匀撒入电极壳内。

实现本发明的发明目的的相关技术理论依据如下：

冷压造球的基本原理是改变分子间的接触状态。分子间的作用力是球团的主要结合力。混合搅拌就是使细粉物料与粘结剂充分接触后表面被湿润，液膜表面张力作用形成的液键使物料凝聚在一起；强力压球机提供成型压力，压力越大，物料间的间隙越小，球团内部组织越致密，有利于粘结剂在于团内部渗透和均匀分布，分子间的结合力越大，球团的机械强度越高。冷压球生产在常温下进行，物料没有发生化学反应，仍保持原料的特性。

（1）搭配电极糊粉粒增强成球性能。电极工作端断头是电极糊经高温烧结，挥发物溢出后已石墨化或半石墨化的产物。其特点是比电阻小，具有良好的导电性；线膨胀系数小，并具有良好的导热性。但其破碎后的颗粒物本身无粘结性，在外力作用下不具成球性能。电极糊粉粒为块状电极糊在装卸过程中产生的细粉物料，组份与新电极糊相同，挥发份在9%～15%之间，物料特性决定其在较强压力下具有一定粘结成球性能。因此，搭配一定比例有电极糊粉粒可增强电极工作端断头颗粒冷压成球性能。

（2）加入煤焦油：1）增强物料粘结成球性能。加入煤焦油后可增加混合物料油分，使电极糊粉粒与电极断头颗粒表面被充分湿润，在油膜表面张力作用形成的液键使物料凝聚在一起，增强物料粘结成球性能；2）调节球团挥发分。因电极断头颗粒自身不具油分，而电极糊粉粒挥发分为正常水平。按比例混合后混合物料挥发分与正常电极糊标准要求存在一定差距，加入煤焦油可调节球团挥发分，使其组分达到电极糊标准要求。

与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：

1、本发明的关键核心点在于将报废自焙电极断头清洁、破碎制粒、混合电极糊粉粒经冷压造球后搭配电极糊加入电极壳，等量替代新电极糊使用。使自焙电极断头这一传统意义上的报废碳质资源得以高效回收利用，从而降低铁合金产品电极糊真实单位消耗，具有较好的经济效益和资源节约与环境保护效益。本发明彻底改变了铁合金、电石等行业矿热炉自焙电极断头无法内部回收重复利用的现状，提高了资源利用率，在冶金行业中具有很好的推广应用前景。

2、将报废自焙电极断头清洁、破碎制粒、混合电极糊粉粒经冷压造球后搭配电极糊使用。简化了自焙电极断头回收再利用的工艺程序，可显著降低产品电极糊消耗。不仅实现了电极断头的高效回收再利用，也使电极糊粉粒实现了资源化利用，在冶金行业中提高低质资源利用率方面具有积极意义。

3、冷压造球、搭配使用相关技术易于掌握，生产操作十分方便，便于生产组织和经营管理，经济效益显著。

具体实施方式

实施例1

作为本发明一较佳实施例，本实施例公开了：

一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，包括以下步骤：

Ⅰ、破碎制粒步骤：

a、表面清洁，将电极工作端断头表面及筋片缝隙进行清理；

b、破碎，将清理过后的电极工作端断头破碎，破碎至对角长度小于或等于30mm的颗粒；

Ⅱ、冷压造球步骤：

a、计量备料：按下述重量份计量称取A步骤中得到的电极断头颗粒及其他原料组分：

电极糊粉粒 8份；

电极断头颗粒 100份；

粘结剂： 3份；

b、混合搅拌：将计量备料步骤中按重量份计称取电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入到搅拌机中进行搅拌；

c、冷压造球：将经混合搅拌均匀的电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入压球机中压制成粒径50mm的球团；

d、固化：将冷压造球步骤中得到的球团自然固化2天；

Ⅲ、再次利用步骤：按下述重量份计量称取B步骤制备得到的电极断头颗粒球团：

块状电极糊 100份，

电极断头颗粒球团 2份；

将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内。

实施例2

作为本发明一较佳实施例，本实施例公开了：

一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，包括以下步骤：

Ⅰ、破碎制粒步骤：

a、表面清洁，将电极工作端断头表面及筋片缝隙进行清理；

b、破碎，将清理过后的电极工作端断头破碎，破碎至对角长度小于或等于20mm的颗粒；

Ⅱ、冷压造球步骤：

a、计量备料：按下述重量份计量称取A步骤中得到的电极断头颗粒及其他原料组分：

电极糊粉粒 50份；

电极断头颗粒 100份；

煤焦油： 5份；

所述电极糊粉粒是指对角长度≤15mm的电极糊颗粒；可以采用常规的电极糊进行粉碎，也可以采用常规使用的块状电极糊在装卸过程中产生的对角长度≤15mm的颗粒；

b、混合搅拌：将计量备料步骤中按重量份计称取电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入到搅拌机中进行搅拌；

c、冷压造球：将经混合搅拌均匀的电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入压球机中压制成粒径20mm的球团；

d、固化：将冷压造球步骤中得到的球团自然固化3天；

Ⅲ、再次利用步骤：按下述重量份计量称取B步骤制备得到的电极断头颗粒球团：

块状电极糊 100份，

电极断头颗粒球团 10份；

将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内，块状电极糊按常规方式送入，电极断头颗粒球团均匀撒入电极壳内。

实施例3

作为本发明又一较佳实施例，本实施例公开了：

一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，包括以下步骤：

Ⅰ、破碎制粒步骤：

a、表面清洁，将电极工作端断头表面及筋片缝隙进行清理；

b、破碎，将清理过后的电极工作端断头破碎，破碎至对角长度小于或等于20mm的颗粒；

Ⅱ、冷压造球步骤：

a、计量备料：按下述重量份计量称取A步骤中得到的电极断头颗粒及其他原料组分：

电极糊粉粒 70份；

电极断头颗粒 100份；

粘结剂： 10份；

b、混合搅拌：将计量备料步骤中按重量份计称取电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入到搅拌机中进行搅拌；

c、冷压造球：将经混合搅拌均匀的电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入压球机中压制成粒径25mm的球团；

d、固化：将冷压造球步骤中得到的球团自然固化4天；

Ⅲ、再次利用步骤：按下述重量份计量称取B步骤制备得到的电极断头颗粒球团：

块状电极糊 100份，

电极断头颗粒球团 30份；

将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内。

实施例4

作为本发明又一较佳实施例，本实施例公开了：

一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，包括以下步骤：

Ⅰ、破碎制粒：a、电极断头表面清洁。将电极断头表面及缝隙内所粘炉渣等杂物彻底清理干净；b、电极断头破碎。将电极断头破碎至对角长度≤30mm的颗粒；

（Ⅱ）冷压造球：

a、计量备料：每批次压球操作按下述重量份计量称取待冷压造球的电极断头颗粒及其它原料组份：

电极糊粉粒 100kg

电极断头颗粒 100kg

煤焦油： 15kg

b、混合搅拌：将计量备料步骤中按重量份计称取的电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入搅拌机进行充分搅拌。

c、冷压造球：将加入粘结剂并经混合搅拌均匀的电极糊粉粒和电极断头颗粒加入强力压球机压制成粒径60mm的球团。

d、固化：压球自然固化3天。

Ⅲ、再次利用步骤：

a、计量备料：在矿热电炉生产中，量取三相电极待加入电极糊糊柱高度，按下述重量份计量称取待使用的电极断头颗粒球团：

块状电极糊 1000kg

电极断头颗粒球团 30kg

按电极糊加入10kg，电极断头颗粒球团加入3kg的规律，将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内。块状电极糊按常规方式送入，电极断头颗粒球团均匀撒入电极壳内。

实施例5

作为本发明又一较佳实施例，本实施例公开了：

一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，包括以下步骤：

Ⅰ、破碎制粒步骤：a、电极断头表面清洁。将电极断头表面及缝隙内所粘炉渣等杂物彻底清理干净；b、电极断头破碎。将电极断头破碎至对角长度≤10mm的颗粒；

Ⅱ、冷压造球步骤：

a、计量备料：每批次压球操作按下述重量份计量称取待冷压造球的电极断头颗粒及其它原料组份：

电极糊粉粒 100份

电极断头颗粒 100份

粘结剂（煤焦油）： 10份

b、混合搅拌：将计量备料步骤中按重量份计称取的电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入搅拌机进行充分搅拌。

c、冷压造球：将加入粘结剂并经混合搅拌均匀的电极糊粉粒和电极断头颗粒加入强力压球机压制成粒径30mm的球团。

d、固化：压球自然固化2天。

Ⅲ、再次利用步骤：

计量备料：在矿热电炉生产中，量取三相电极待加入电极糊糊柱高度，按下述重量份计量称取待使用的电极断头颗粒球团：

块状电极糊 1000kg

电极断头颗粒球团 250kg

按电极糊加入20kg，电极断头颗粒球团加入5kg的规律，将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内。块状电极糊按常规方式送入，电极断头颗粒球团均匀撒入电极壳内。

Claims (4)

1.一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，其特征在于：包括以下步骤：

Ⅰ、破碎制粒步骤：

a、表面清洁，将电极工作端断头表面及筋片缝隙进行清理；

b、破碎，将清理过后的电极工作端断头破碎，破碎至对角长度小于或等于30mm的颗粒；

Ⅱ、冷压造球步骤：

a、计量备料：按下述重量份计量称取A步骤中得到的电极断头颗粒及其他原料组分：

电极糊粉粒 8～100份；

电极断头颗粒 100份；

粘结剂： 3～10份；

b、混合搅拌：将计量备料步骤中按重量份计称取电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入到搅拌机中进行搅拌；

c、冷压造球：将经混合搅拌均匀的电极糊粉粒、电极断头颗粒和粘结剂加入压球机中压制成粒径30-60mm的球团；

d、固化：将冷压造球步骤中得到的球团自然固化2-4天；

Ⅲ、再次利用步骤：按下述重量份计量称取B步骤制备得到的电极断头颗粒球团：

块状电极糊 100份，

电极断头颗粒球团 2～30份；

将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内。

2.如权利要求1所述的一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，其特征在于：所述步骤Ⅱ中计量备料使用的粘结剂为煤焦油。

3.如权利要求1或2所述的一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，其特征在于：所述步骤Ⅱ中计量备料使用的电极糊粉粒是指常规使用的块状电极糊在装卸过程中产生的对角长度≤15mm的颗粒。

4.如权利要求1或2所述的一种自焙电极工作端断头的回收利用方法，其特征在于：所述步骤Ⅲ中将按重量份计称取的块状电极糊和电极断头颗粒球团送入电极壳内，具体是指：块状电极糊按常规方式送入，电极断头颗粒球团均匀撒入电极壳内。