CN108585916A - 一种石墨电极接头的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨电极接头的制备方法，是一种采用新型工艺和传统产品相结合制备出石墨电极接头方法,出炉后碳条的性能测结果如下：体密为1.72‑1.76g/cm³、电阻率为33‑37.5µΩm、抗压强度为72‑86MPa，抗折强度为35‑62MPa；石墨化处理出炉后的指标测试测试如下：体密为1.82‑1.84g/cm³、电阻率为4‑6µΩm、抗压强度为55‑76MPa，抗折强度为30‑42MPa。该石墨电极接头的制备方法，操作简单、成本低、用工量少、减少一个浸渍的环节、省时省力占地面积小、效果好、技术难度低、材料采购容易、在实践中获得了极大的好评。
Description
技术领域
本发明属于材料科学技术领域，具体涉及一种石墨电极接头的制备方法。
背景技术
石墨电极接头是石墨电极使用过程中一个至关重要的联接部件，接头在电极炼钢时起着连接的关键作用，接头质量的好坏直接关系到电极在电炉炼钢时的使用。石墨电极和接头形成的连接区是电、热、机械载荷较大且复杂的部位，也是常见断裂的部位。现有技术制备石墨电极接头费时费力、成本大、生产慢。
随着石墨电极市场发展越来越大，怎么能快速生产石墨电极接头就成为了难题，所以在此基础上就得发明出快速生产石墨电极接头制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨电极接头的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨电极接头的制备方法，包括以下步骤：
S1、将亲油性表面活性剂与水混合配成溶液，亲油性表面活性剂与水混合配成溶液时浓度为0.4-3.2wt%，用该溶液喷洒或浸湿碳纤维，喷洒或浸湿的时间为35-45min，然后将碳纤维烘干，烘干时温度90-100℃，烘干时间为30-40h，并将烘干后的碳纤维揉搓分散；
S2、将粘结剂加热熔化，将步骤S1中得到的分散的碳纤维加入粘结剂中并搅拌，使碳纤维分散成单丝状态分布在粘结剂中；
S3、将焙烧品粉料、沥青焦、改质固体沥青研磨到粒径为800目；
S4、将焙烧品粉料和沥青焦下到混捏锅中进行干混3小时，得到混合物料A，混捏温度为200℃；
S5、将改质固体沥青溶化后下到混捏锅中进行混捏，与步骤S4中得到的混合物料A进行混捏，混捏时间为3小时，混捏温度为200℃，得到混合物料B，出锅混合物料B温度在150℃；
S6、将步骤S5中制得的分散有碳纤维的粘结剂加入混捏锅中与混合物料B继续混捏搅拌，得到混合物料C；
S7、将步骤S6中得到的混合物料C在轧片机上进行二次轧片，轧片好后进行磨粉，得到粉状物料D，磨粉的粒径为325目，纯度要求大于75%；
S8、将步骤S7中得到的粉状物料D投入造粒机进行二次造粒，在进行二次造粒后得到粒状物料E；
S9、将步骤S8中得到的粒状物料E加入到挤压机中进行压制，压力要求大于等于10MPa，温度为100℃；
S10、将步骤S9中压制好的石墨电极接头成型品进行一次焙烧，焙烧的工艺要求温度控制在1200℃，时间为300小时，带炉温降到200以下出炉，对出炉料进行石墨化处理，石墨化的温度控制在3000℃，温度降至300℃以下进行出炉。
优选的，所述石墨电极接头的原料配比为：焙烧品粉料80-100份，沥青焦20-28份，改质固体沥青150-180份，碳纤维2-4份，粘结剂10-14份。
本发明的技术效果和优点：该石墨电极接头的制备方法，出炉后碳条的性能测结果如下：体密为1.72-1.76g/cm³、电阻率为33-37.5µΩm、抗压强度为72-86MPa，抗折强度为35-62MPa；石墨化处理出炉后的指标测试测试如下：体密为1.82-1.84g/cm³、电阻率为4-6µΩm、抗压强度为55-76MPa，抗折强度为30-42MPa，该石墨电极接头的制备方法，操作简单、成本低、用工量少、减少一个浸渍的环节、省时省力占地面积小、效果好、技术难度低、材料采购容易、在实践中获得了极大的好评。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种石墨电极接头的制备方法，包括以下步骤：
S1、将亲油性表面活性剂与水混合配成溶液，亲油性表面活性剂与水混合配成溶液时浓度为0.4wt%，用该溶液喷洒或浸湿碳纤维，喷洒或浸湿的时间为35min，然后将碳纤维烘干，烘干时温度90℃，烘干时间为30h，并将烘干后的碳纤维揉搓分散；
S2、将10份粘结剂加热熔化，将步骤S1中得到的分散的2份碳纤维加入粘结剂中并搅拌，使碳纤维分散成单丝状态分布在粘结剂中；
S3、将焙烧品粉料、沥青焦、改质固体沥青研磨到粒径为800目；
S4、将80份焙烧品粉料和20份沥青焦下到混捏锅中进行干混3小时，得到混合物料A，混捏温度为200℃；
S5、将150份改质固体沥青溶化后下到混捏锅中进行混捏，与步骤S4中得到的混合物料A进行混捏，混捏时间为3小时，混捏温度为200℃，得到混合物料B，出锅混合物料B温度在150℃；
S6、将步骤S5中制得的分散有碳纤维的粘结剂加入混捏锅中与混合物料B继续混捏搅拌，得到混合物料C；
S7、将步骤S6中得到的混合物料C在轧片机上进行二次轧片，轧片好后进行磨粉，得到粉状物料D，磨粉的粒径为325目，纯度要求大于75%；
S8、将步骤S7中得到的粉状物料D投入造粒机进行二次造粒，在进行二次造粒后得到粒状物料E；
S9、将步骤S8中得到的粒状物料E加入到挤压机中进行压制，压力要求大于等于10MPa，温度为100℃；
S10、将步骤S9中压制好的石墨电极接头成型品进行一次焙烧，焙烧的工艺要求温度控制在1200℃，时间为300小时，带炉温降到200以下出炉，对出炉料进行石墨化处理，石墨化的温度控制在3000℃，温度降至300℃以下进行出炉。
实施例2
一种石墨电极接头的制备方法，包括以下步骤：
S1、将亲油性表面活性剂与水混合配成溶液，亲油性表面活性剂与水混合配成溶液时浓度为2.0wt%，用该溶液喷洒或浸湿碳纤维，喷洒或浸湿的时间为40min，然后将碳纤维烘干，烘干时温度95℃，烘干时间为35h，并将烘干后的碳纤维揉搓分散；
S2、将12份粘结剂加热熔化，将步骤S1中得到的分散的3份碳纤维加入粘结剂中并搅拌，使碳纤维分散成单丝状态分布在粘结剂中；
S3、将焙烧品粉料、沥青焦、改质固体沥青研磨到粒径为800目；
S4、将90份焙烧品粉料和24份沥青焦下到混捏锅中进行干混3小时，得到混合物料A，混捏温度为200℃；
S5、将170份改质固体沥青溶化后下到混捏锅中进行混捏，与步骤S4中得到的混合物料A进行混捏，混捏时间为3小时，混捏温度为200℃，得到混合物料B，出锅混合物料B温度在150℃；
S6、将步骤S5中制得的分散有碳纤维的粘结剂加入混捏锅中与混合物料B继续混捏搅拌，得到混合物料C；
S7、将步骤S6中得到的混合物料C在轧片机上进行二次轧片，轧片好后进行磨粉，得到粉状物料D，磨粉的粒径为325目，纯度要求大于75%；
S8、将步骤S7中得到的粉状物料D投入造粒机进行二次造粒，在进行二次造粒后得到粒状物料E；
S9、将步骤S8中得到的粒状物料E加入到挤压机中进行压制，压力要求大于等于10MPa，温度为100℃；
S10、将步骤S9中压制好的石墨电极接头成型品进行一次焙烧，焙烧的工艺要求温度控制在1200℃，时间为300小时，带炉温降到200以下出炉，对出炉料进行石墨化处理，石墨化的温度控制在3000℃，温度降至300℃以下进行出炉。
实施例3
一种石墨电极接头的制备方法，包括以下步骤：
S1、将亲油性表面活性剂与水混合配成溶液，亲油性表面活性剂与水混合配成溶液时浓度为3.2wt%，用该溶液喷洒或浸湿碳纤维，喷洒或浸湿的时间为35-45min，然后将碳纤维烘干，烘干时温度100℃，烘干时间为40h，并将烘干后的碳纤维揉搓分散；
S2、将14份粘结剂加热熔化，将步骤S1中得到的分散的4份碳纤维加入粘结剂中并搅拌，使碳纤维分散成单丝状态分布在粘结剂中；
S3、将焙烧品粉料、沥青焦、改质固体沥青研磨到粒径为800目；
S4、将100份焙烧品粉料和28份沥青焦下到混捏锅中进行干混3小时，得到混合物料A，混捏温度为200℃；
S5、将180份改质固体沥青溶化后下到混捏锅中进行混捏，与步骤S4中得到的混合物料A进行混捏，混捏时间为3小时，混捏温度为200℃，得到混合物料B，出锅混合物料B温度在150℃；
S6、将步骤S5中制得的分散有碳纤维的粘结剂加入混捏锅中与混合物料B继续混捏搅拌，得到混合物料C；
S7、将步骤S6中得到的混合物料C在轧片机上进行二次轧片，轧片好后进行磨粉，得到粉状物料D，磨粉的粒径为325目，纯度要求大于75%；
S8、将步骤S7中得到的粉状物料D投入造粒机进行二次造粒，在进行二次造粒后得到粒状物料E；
S9、将步骤S8中得到的粒状物料E加入到挤压机中进行压制，压力要求大于等于10MPa，温度为100℃；
S10、将步骤S9中压制好的石墨电极接头成型品进行一次焙烧，焙烧的工艺要求温度控制在1200℃，时间为300小时，带炉温降到200以下出炉，对出炉料进行石墨化处理，石墨化的温度控制在3000℃，温度降至300℃以下进行出炉。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种石墨电极接头的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将亲油性表面活性剂与水混合配成溶液，亲油性表面活性剂与水混合配成溶液时浓度为0.4-3.2wt%，用该溶液喷洒或浸湿碳纤维，喷洒或浸湿的时间为35-45min，然后将碳纤维烘干，烘干时温度90-100℃，烘干时间为30-40h，并将烘干后的碳纤维揉搓分散；
S2、将粘结剂加热熔化，将步骤S1中得到的分散的碳纤维加入粘结剂中并搅拌，使碳纤维分散成单丝状态分布在粘结剂中；
S3、将焙烧品粉料、沥青焦、改质固体沥青研磨到粒径为800目；
S4、将焙烧品粉料和沥青焦下到混捏锅中进行干混3小时，得到混合物料A，混捏温度为200℃；
S5、将改质固体沥青溶化后下到混捏锅中进行混捏，与步骤S4中得到的混合物料A进行混捏，混捏时间为3小时，混捏温度为200℃，得到混合物料B，出锅混合物料B温度在150℃；
S6、将步骤S5中制得的分散有碳纤维的粘结剂加入混捏锅中与混合物料B继续混捏搅拌，得到混合物料C；
S7、将步骤S6中得到的混合物料C在轧片机上进行二次轧片，轧片好后进行磨粉，得到粉状物料D，磨粉的粒径为325目，纯度要求大于75%；
S8、将步骤S7中得到的粉状物料D投入造粒机进行二次造粒，在进行二次造粒后得到粒状物料E；
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S10、将步骤S9中压制好的石墨电极接头成型品进行一次焙烧，焙烧的工艺要求温度控制在1200℃，时间为300小时，带炉温降到200以下出炉，对出炉料进行石墨化处理，石墨化的温度控制在3000℃，温度降至300℃以下进行出炉。
2.根据权利要求1所述的一种石墨电极接头的制备方法，其特征在于：所述石墨电极接头的原料配比为：焙烧品粉料80-100份，沥青焦20-28份，改质固体沥青150-180份，碳纤维2-4份，粘结剂10-14份。
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