CN1085726A - 石墨电极抗氧化处理工艺 - Google Patents

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Abstract

石墨电极抗氧化处理工艺，该工艺包括备料、称 重、浸液配制、浸极处理及干燥处理，石墨电极处理后 可加工成多种规格的石墨电极产品。处理后的石墨 电极与未处理的石墨电极相比，具有表面光滑、导电 性好等特点，机械强度提高50—60％，气孔率减少 10—15％，电极消耗量可降低20—25％。

Description

石墨电极抗氧化处理工艺
本发明涉及电弧炉用石墨电极抗氧化处理工艺。
电弧炉炼钢及铁合金的电冶炼一般使用石墨电极，在生产过程中，随着电弧的发生要受到炉渣冲刷的机械损耗及在炉内受高温气体中氧气、二氧化碳等氧化气体等的侵蚀，致使电极外表面逐步被氧化损耗。而在电极的消耗中，氧化的损耗约占35-45％。
我国生产的石墨电极绝大多数厂家是将生产的石墨电极原料经各种工序压成坯料，石墨化后进行加工成多种规格的石墨电极产品。在电弧炉炼钢和铁合金的冶炼过程中，由于电极的氧化，使电极直径变细，如电极折断落入金属液中，会增加金属液中的含碳量，致使所冶炼的合金及钢种报废或降低牌号处理。因此，冶炼工作者不得不把直径变细的电极打断，这样就增加了电极的消耗量，提高了产品的成本。多年来，冶炼工作者寻求一种抗氧化的电极，近年来，曾有厂家采用一种物质进行电极防氧化涂层试验，以期望减缓电极氧化，降低消耗，但这种工艺复杂，投入费用高，且电极表面不光滑，电极与导电铜瓦接触不良，易受热停工影响作业率。
本发明的目的是提供一种石墨电极抗氧化的处理工艺，使石墨电极的物理性能得以改善，提高其机械强度，减轻冶炼工作者的劳动强度及改善环境，用较少的物资投入获得较好的经济效果。
本发明的目的是通过以下措施实现的：
(1)备料称重：将石墨电极称重，以提供合格的待加工料，原料可为原坯石墨电极，也可为加工后的成品料(包括电极接头)。
(2)浸液的配制及加热：浸液的成分包括工业硼酸(H3BO3)18-27％，工业硼砂(Na2B4O7)7-15％，混合后用水调成液状，配好后加热。
(3)浸极处理：将备好的石墨电极放入真空罐内密封，用真空泵将罐内抽真空，将已加热的浸液注入真空罐内进行浸极，在浸极过程中，浸极液浓度下降时需要适当进行补充。
(4)二次称重：浸极处理后，打开真空罐，取出浸后的石墨电极，沥出浸液，浸后的电极增重在10％以上。
(5)干燥处理：浸后的石墨电极经干燥使电极所含水份不高于0.5％。
(6)三次称重：干燥后再次对石墨电极称重，使之重量的增加量为浸极前重量的3％以上。
(7)成品加工：上述处理好的石墨电极可根据需要加工成电弧炼钢炉等使用的标准型。原料为标准型号的处理后可不再加工。
在浸极处理过程中，采用真空处理时间为5-30分钟，真空室的真空度300毫米水柱至800毫米水柱，浸极时间为10-40分钟，浸极过程中保持温度为70-105℃。
在干燥处理过程中，干燥室内的温度在300-380℃之间，干燥时间为36-56小时。
以下参照附图和实施例叙述。
图1为本发明的工艺流程图。
实施例：
参照附图，本例中的工艺步骤由以下步骤完成：
(1)备料称重：将石墨电极原坯称重，以提供合格的待加工料；
(2)浸液的配制及加热：浸液的成分包括工业硼酸(H3BO3)20％，工业硼砂(Na2B4O7)10％，混合后用水调成液状，配好后加热。
(3)浸极处理：将备好的石墨电极放入真空罐内密封，用真空泵抽真空，将已加热的浸液注入真空罐内进行浸极，在浸极过程中，浸极液浓度下降时进行补充。
(4)二次称重：浸极处理后，打开真空罐，取出浸后的石墨电极，沥出浸液，浸后的电极增重为10％。
(5)干燥处理：浸后的石墨电极经干燥使电极所含水份为0.3％。
(6)三次称重：干燥后再次对石墨电极称重，使之重量的增加量为浸极前重量的3％。
(7)成品加工：上述处理好的石墨电极根据需要加工成电弧炼钢炉的标准型。
在浸极处理过程中，采用真空处理时间为25分钟，真空室的真空度600毫米水柱，浸极时间为30分钟，浸极过程中保持温度为90℃。
在干燥处理过程中，干燥室内的温度维持在300-380℃之间，干燥时间为40小时。
将准备好的石墨电极置入真空缸内进行密封，真空罐是用防腐材质制成的。真空泵为一般型号的。真空处理的目的是抽出电极极体内微细孔中气体，待合格后，将配制好并加热的浸液注入真空罐内进行浸极。由于连续浸极，浸极液浓度下降应进行补充。浸极的目的在于将浸液进入电极极体微细孔内充添了微孔，在微孔内壁上形成一层无机覆膜层，这种覆膜层使电极气孔率大大降低，阻止了氧和其它气体进入石墨电极极体内，减少了电极与氧化气体的接触机会，从而起到抗氧化作用。同时，由于气孔率降低，进而增加了电极的微密度，相应的提高了机械强度，减少了电极折断的机会。浸后的电极进行干燥处理，其方法可用干燥室自然干燥，热源为蒸汽也可用煤气、天然气、电热等方式。干燥的时间不宜过短，防止加热过快，温度过高影响气体逸出造成电极破裂。
为了准确测定浸极后的增重、干燥后的增重以及干燥后的水份含量，应在浸极前后和干燥后测定电极重量。
干燥后进行电极加工，即加工成多种规格的石墨电极。上述处理的电极也可以是已加工好的标准石墨电极，此类标准电极不需再加工。
使用石墨电极抗氧化处理工艺的效果，它与未处理的石墨电极相比，机械强度提高50-60％，气孔率减少10-15％，处理电极大约提高成本2-3％，电极可增重3％以上，销售价格提高10-12％，在使用过程中，电极消耗量可降低20-25％，用这种工艺处理后的电极，可大幅度减少电极的更换，降低使用成本。

Claims (3)

1、一种石墨电极抗氧化处理工艺，其特征是通过以下步骤完成的：
(1)备料称重：将石墨电极称重，以提供合格的待加工料；
(2)浸液的配制及加热：浸液的成分包括工业硼酸(H3BO3)18-27％，工业硼砂(Na2B4O7)7-15％，混合后用水调成液状，配好后加热；
(3)浸极处理：将备好的石墨电极放入真空罐内密封，用真空泵抽真空，将已加热的浸液注入真空罐内进行浸极，在浸极过程中，浸极液浓度下降时适当进行补充；
(4)二次称重：浸极处理后，打开真空罐，取出浸后的石墨电极，沥出浸液，浸后的电极增重在10％以上；
(5)干燥处理：浸后的石墨电极经干燥使电极所含水份不高于0.5％；
(6)三次称重：干燥后再次对石墨电极称重，使之重量的增加量为浸极前重量的3％以上；
(7)成品加工：上述处理好的石墨电极可根据需要加工成标准形状。
2、根据权利要求1所述的工艺，其特征是在浸极处理过程中，采用真空处理时间为5-30分钟，真空室的真空度300毫米水柱至800毫米水柱，浸极时间为10-40分钟，浸极过程中保持温度为70-105℃。
3、根据权利要求1或2所述的工艺，其特征是在干燥处理过程中，干燥室内的温度在300-380℃之间，干燥时间为36-56小时。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101486458B (zh) * 2009-03-03 2010-11-17 四川永祥多晶硅有限公司 多晶硅还原炉石墨电极的洁净处理水淬法
CN101289618B (zh) * 2008-06-12 2011-11-30 成都蓉光炭素股份有限公司 石墨电极冷浸抗氧液
CN102515843A (zh) * 2011-12-06 2012-06-27 上海交通大学 提高石墨制品抗氧化性能的浸渍液及其制备方法和应用
CN104987074A (zh) * 2015-06-25 2015-10-21 合肥蓝科新材料有限公司 一种掺混二氧化锰的高抗氧化性电机碳刷材料及其制备方法

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