CN107230510B - 一种电极密闭糊及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电极密闭糊及其制备方法，属于冶金工程非金属材料技术领域。本发明电极密闭糊由电锻无烟煤，残阳极，人造石墨，煅烧石油焦，中温煤沥青，废机油。将干料进行搅拌混合，得混合干料；将中温煤沥青加热，待其完全熔化后与混合干料进行湿混，再加入加热后的废机油，继续湿混，得糊料；最后将糊料成型，冷却即可。本发明通过大颗粒提高抗震性和抗氧化性，减少细粉粒度及增加配方量提高糊的强度，并利用残阳极改善电极糊的产品质量和强度，同时过添加废机油，降低中温煤沥青的粘度，增加其流动性，在骨料与粉料之间形成粘结膜，利用废机油中的有机碳杂质，在浸润骨料与粉料的同时形成导电网络，改善电阻率。

Description

一种电极密闭糊及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电极密闭糊及其制备方法，属于冶金工程非金属材料技术领域。
背景技术
电极糊作为生产电石、黄磷、铁合金（硅铁、锰铁等）用矿热电炉的自焙电极，在冶炼过程中被称为矿热电炉的“心脏”。一般而言，小型矿热电炉功率较小，多数没有炉盖（俗称敞开炉），这类炉子所使用的电极糊一般为标准电极糊。大功率矿热炉一般有炉盖（俗称密闭炉），这类炉子要求使用密闭糊这种性能指标较高的电极糊。由于密闭糊应具备焙烧速度快、电阻率低、导热性好，所以在原料要求上，目前国内外有关专家推崇使用半石墨化、低灰的电锻无烟煤作为密闭糊的主要原料。
传统的密闭电极糊生产，主要采用电煅煤为骨料，石油焦为粉料，加入适量石墨，通过适当调低粘结剂煤沥青的软化温度制造而成。传统的密闭电极糊，具有原料成本高，配方精度低，电极糊烧结之后强度低、电阻率高等缺点。沥青与炭质颗粒之间的粘结性吸附作用会因加热温度不同而有所不同。混捏温度过低时，粘结剂粘度大，流动性差，沥青不仅不能够在骨料与粉料之间形成粘结膜，而且很难渗透到孔隙中间去，形成的糊料可塑性差；反之，如果加热温度过高，沥青的成分会发生变化，粘结性能下降，混捏出来的糊料也不易成型，导致其强度低。
因此，亟待寻找一种强度高，电阻率低，流动性能好的电极密闭糊。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对传统的电极糊强度低，电阻率高，且流动性能差的问题，提供了一种电极密闭糊及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种电极密闭糊，其特征在于，所述电极密闭糊由以下重量份原料配比制得：
30～35份电锻无烟煤，20～24份残阳极，5～10份人造石墨，15～18份煅烧石油焦，18～24份中温煤沥青，3～5份废机油。
所述电锻无烟煤为破碎筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料。
所述残阳极为破碎筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料。
所述人造石墨的粒径为0～0.15mm。
所述煅烧石油焦的粒径为0～0.15mm。
一种电极密闭糊制备方法，具体步骤为：
S1.将原料按配方要求进行破碎、筛分、磨粉、配料；
S2.将干料送入搅拌机中进行干料搅拌，在105～110℃下搅拌15～20min，得混合干料；
S3.将中温煤沥青加热至160～180℃，待其完全熔化后与混合干料加入混捏锅内，在160～175℃下湿混30～40min，再加入加热至80～90℃的废机油，继续湿混15～20min，得糊料；
S4.将糊料装入梯形容器中成型，冷却至室温得电极密闭糊。
所述混合干料粒度组成为：20～30mm的粒料占总重5～7%，12～20mm的粒料占总重18～20%，8～12mm的粒料占总重12～15%，4～8mm的粒料占总重8～10%，0～0.075mm的粒料占总重28～32%，0.075～4mm的粒料余量。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明通过大颗粒提高抗震性和抗氧化性，减少细粉粒度及增加配方量提高糊的强度，并利用残阳极受高温影响，气孔减少、结构具有高致密性的特点，改善电极糊的产品质量和强度；
（2）本发明通过添加废机油，降低中温煤沥青的粘度，增加其流动性，使其能够渗透到骨料与粉料的孔隙中间去，并在骨料与粉料之间形成粘结膜，同时利用废机油中的有机碳杂质，在浸润骨料与粉料的同时形成导电网络，降低电阻率。
具体实施方式
取电锻无烟煤装入颚式破碎机进行破碎，并筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料，取残阳极装入颚式破碎机进行破碎，并筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料，取人造石墨装入研磨机中研磨至0～0.15mm，取煅烧石油焦装入研磨机中研磨至0～0.15mm，按重量份数计，将30～35份电锻无烟煤，20～24份残阳极，5～10份人造石墨，15～18份煅烧石油焦，送入搅拌机中进行干料搅拌，在105～110℃下搅拌15～20min，控制粒度组成20～30mm的粒料占总重5～7%，12～20mm的粒料占总重18～20%，8～12mm的粒料占总重12～15%，4～8mm的粒料占总重8～10%，0～0.075mm的粒料占总重28～32%，0.075～4mm的粒料余量，得混合干料；按重量份数计，将18～24份中温煤沥青加热至160～180℃，待其完全熔化后与混合干料加入混捏锅内，在160～175℃下湿混30～40min，再加入加热至80～90℃的3~5份废机油，继续湿混15～20min，得糊料，将糊料装入梯形容器中成型，冷却至室温得电极密闭糊。
实例1
取电锻无烟煤装入颚式破碎机进行破碎，并筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料，取残阳极装入颚式破碎机进行破碎，并筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料，取人造石墨装入研磨机中研磨至0.15mm，取煅烧石油焦装入研磨机中研磨至0.15mm，按重量份数计，35份电锻无烟煤，24份残阳极，10份人造石墨，18份煅烧石油焦，送入搅拌机中进行干料搅拌，在110℃下搅拌20min，控制粒度组成20～30mm的粒料占总重7%，12～20mm的粒料占总重20%，8～12mm的粒料占总重15%，4～8mm的粒料占总重10%，0～0.075mm的粒料占总重32%，0.075～4mm的粒料余量，得混合干料；按重量份数计，将24份中温煤沥青加热至180℃，待其完全熔化后与混合干料加入混捏锅内，在175℃下湿混40min，再加入加热至90℃的5份废机油，继续湿混20min，得糊料，将糊料装入梯形容器中成型，冷却至室温得电极密闭糊。
实例2
取电锻无烟煤装入颚式破碎机进行破碎，并筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料，取残阳极装入颚式破碎机进行破碎，并筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料，取人造石墨装入研磨机中研磨至0.10mm，取煅烧石油焦装入研磨机中研磨至0.10mm，按重量份数计，将30份电锻无烟煤，20份残阳极，5份人造石墨，15份煅烧石油焦，送入搅拌机中进行干料搅拌，在105℃下搅拌15min，控制粒度组成20～30mm的粒料占总重5%，12～20mm的粒料占总重18%，8～12mm的粒料占总重12%，4～8mm的粒料占总重8%，0～0.075mm的粒料占总重28%，0.075～4mm的粒料余量，得混合干料；按重量份数计，将18份中温煤沥青加热至160℃，待其完全熔化后与混合干料加入混捏锅内，在160℃下湿混30min，再加入加热至80℃的3份废机油，继续湿混15min，得糊料，将糊料装入梯形容器中成型，冷却至室温得电极密闭糊。
实例3
取电锻无烟煤装入颚式破碎机进行破碎，并筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料，取残阳极装入颚式破碎机进行破碎，并筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料，取人造石墨装入研磨机中研磨至0.08mm，取煅烧石油焦装入研磨机中研磨至0.08mm，按重量份数计，将32份电锻无烟煤，22份残阳极，7份人造石墨，17份煅烧石油焦，送入搅拌机中进行干料搅拌，在107℃下搅拌17min，控制粒度组成20～30mm的粒料占总重6%，12～20mm的粒料占总重19%，8～12mm的粒料占总重13%，4～8mm的粒料占总重7%，0～0.075mm的粒料占总重29%，0.075～4mm的粒料余量，得混合干料；按重量份数计，将20份中温煤沥青加热至170℃，待其完全熔化后与混合干料加入混捏锅内，在170℃下湿混35min，再加入加热至85℃的4份废机油，继续湿混17min，得糊料，将糊料装入梯形容器中成型，冷却至室温得电极密闭糊。
对照例：巩义市某有限公司生产的电极密闭糊。
对实例及对照例的电极密闭糊进行检测，具体检测结果如表1。
表1
项目 实例1 实例2 实例3 对照例
电阻率（μΩ·m） 50.1 52.3 51.0 68
抗压强度（MPa） 22.1 23.6 20.8 17
灰份（%） 3.2 3.1 3.4 5.0
流动系数 1.7 1.6 1.9 1.5
由表1可知，本发明制备的电极密闭糊强度高，流动性能好，且电阻率低。

Claims (7)

1.一种电极密闭糊，其特征在于，所述电极密闭糊由以下重量份原料配比制得：
30～35份电锻无烟煤，20～24份残阳极，5～10份人造石墨，15～18份煅烧石油焦，18～24份中温煤沥青，3～5份废机油。
2.如权利要求1所述的一种电极密闭糊，其特征在于，所述电锻无烟煤为破碎筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料。
3.如权利要求1所述的一种电极密闭糊，其特征在于，所述残阳极为破碎筛分成0～4mm，4～8mm，8～12mm，12～20mm，20～35mm的各级颗粒料。
4.如权利要求1所述的一种电极密闭糊，其特征在于，所述人造石墨的粒径为0～0.15mm。
5.如权利要求1所述的一种电极密闭糊，其特征在于，所述煅烧石油焦的粒径为0～0.15mm。
6.如权利要求1～5任一项所述的一种电极密闭糊制备方法，其特征在于，具体步骤为：
S1.将原料按配方要求进行破碎、筛分、磨粉、配料；
S2.将干料送入搅拌机中进行干料搅拌，在105～110℃下搅拌15～20min，得混合干料；
S3.将中温煤沥青加热至160～180℃，待其完全熔化后与混合干料加入混捏锅内，在160～175℃下湿混30～40min，再加入加热至80～90℃的废机油，继续湿混15～20min，得糊料；
S4.将糊料装入梯形容器中成型，冷却至室温得电极密闭糊。
7.如权利要求6所述的一种电极密闭糊制备方法，其特征在于，所述混合干料粒度组成为：20～30mm的粒料占总重5～7%，12～20mm的粒料占总重18～20%，8～12mm的粒料占总重12～15%，4～8mm的粒料占总重8～10%，0～0.075mm的粒料占总重28～32%，0.075～4mm的粒料余量。
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