CN109427519A - 一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法及其阳极电极 - Google Patents

一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法及其阳极电极 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，属于电极材料回收再利用技术领域。本发明还公开了一种阳极电极。本发明通过在废旧阳极的端面上制凹槽，并且在凹槽内放入与其结构相配合的新钨棒，实现了在不影响灯管性能和使用寿命的情况下，使阳极材料得到最大限度的利用，减少阳极材料的消耗和浪费，有效的降低了生产成本，缩短了生产周期；本发明方法实现了废旧阳极和新钨棒之间直接烧结，使得废旧阳极得到了循环再利用，省时省力，操作简单，安全无污染；本发明工艺简单，易于实现工业化生产。

Description

一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法及其阳极电极
技术领域
本发明属于电极材料回收再利用技术领域，具体涉及一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法；还涉及一种阳极电极。
背景技术
短弧放电灯被广泛应用于娱乐照明、制造业等领域，由于极间距小，点灯时候电弧温度很高(3000℃以上)；钨是熔点最高的难熔金属，其熔点可以达到3410℃左右，硬度大，化学性质也很稳定，所以目前电极主要材料是耐热性能优异的金属钨。由于金属钨的造价高昂，并且使用过的旧电极材料在点灯过程中表面受到严重损耗，很难进行回收加工，一般都是选择直接报废，这造成了很大的浪费，也是灯管生产成本高昂的原因之一。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，解决了现有技术中阳极材料消耗大、成本大、生产周期长的问题；本发明的目的还在于提供一种阳极电极。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤1，将表面已处理的废旧阳极电极端面和以下5-20mm深处的材料去除形成凹槽，并将该凹槽的内壁打磨光滑，获得含有凹槽的阳极电极；
步骤2，在一段打磨平整长度为10-25mm的钨棒上涂上粘合剂，放入步骤1中所述的凹槽内，获得含有钨棒的阳极电极；
步骤3，将所述步骤2获得的含有钨棒的阳极电极置于真空条件下进行加热保温，再真空冷却至室温，获得短弧放电灯用阳极电极粗品；
步骤4，通过切割机切割所述步骤3获得的短弧放电灯阳极电极粗品中露出来的钨棒，并将所述电极阳极端面打磨光滑，获得短弧放电灯用阳极电极成品。
优选地，所述步骤1中，所述表面已处理的废旧阳极电极的制备方法为：
步骤1.1，对废旧的短弧放电灯进行排气处理，再拆出阳极并检查其完整性，获得废旧的阳极电极；
步骤1.2，对所述步骤1.1获得的废旧的阳极电极进行化学腐蚀和清洗，获得表面已处理的废旧阳极电极。
优选地，所述步骤2中，所述粘合剂为乙基纤维素、乙酸丁脂和钨粉的混合物。
优选地，所述步骤2中，所述凹槽与所述钨棒配合设置。
优选地，所述步骤3中，所述真空度为≤0.1Pa，所述加热的温度为1500-2000℃，所述保温的时间为0.5-2h。
本发明的另一个技术方案是这样实现的：一种阳极电极，其包括阳极主体、填充块，所述阳极主体的上侧面设置有凹槽，所述填充块镶嵌在凹槽内。
优选地，所述凹槽为圆柱形，所述填充块为圆柱形钨棒，所述凹槽的直径大于钨棒的直径。
优选地，所述阳极主体的两端均加工成锥形台面。
优选地，所述阳极主体和所述填充块均采用钨制成。
与现有技术相比，本发明通过在废旧阳极的端面上制凹槽，并且在凹槽内放入与其结构相配合的新钨棒，实现了在不影响灯管性能和使用寿命的情况下，使阳极材料得到最大限度的利用，减少阳极材料的消耗和浪费，有效的降低了生产成本，缩短了生产周期；本发明方法实现了废旧阳极和新钨棒之间直接烧结，使得废旧阳极得到了循环再利用，省时省力，操作简单，安全无污染；本发明工艺简单，易于实现工业化生产。
附图说明
图1为本发明一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法的流程图。
图2为本发明一种阳极电极的结构示意图；
图3为本发明一种阳极电极中阳极主体的结构示意图；
图4为本发明一种阳极电极中填充块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤1，将对表面已处理的废旧阳极电极端面和以下5-20mm深处的材料去除形成凹槽，并将该凹槽的内壁打磨光滑，获得含有凹槽的阳极电极；
其中，表面已处理的废旧阳极的制备方法为：
步骤1.1，对废旧的短弧放电灯进行排气处理，再拆出阳极并检查其完整性，获得废旧的阳极电极；
步骤1.2，对所述步骤1.1获得的废旧的阳极电极进行化学腐蚀和清洗，获得表面已处理的废旧阳极电极；
步骤2，在一段打磨平整长度为10-25mm的钨棒上涂上由乙基纤维素、乙酸丁脂和钨粉构成的粘合剂，放入步骤1中所述的凹槽内，获得含有钨棒的阳极电极；
步骤3，在真空度≤0.1Pa的条件下，对步骤2获得的含有钨棒的阳极电极进行加热至1500-2000℃，保温0.5-2h，再真空冷却至室温，获得短弧放电灯用阳极粗品；
步骤4，通过切割机切割所述步骤3获得的短弧放电灯阳极电极粗品中露出来的钨棒，并将阳极电极端面打磨光滑，获得短弧放电灯用阳极电极成品。
本发明还提供了一种阳极电极，其包括阳极主体1、填充块2，阳极主体1的上侧面设置有凹槽11，填充块2镶嵌在凹槽11内。
进一步地，凹槽11为圆柱形，填充块2为圆柱形钨棒，凹槽11的直径大于圆柱形钨棒的直径。
进一步地，阳极主体1的两端均加工成锥形台面。
进一步地，阳极主体1和填充块2均采用钨制成。
与现有技术相比，本发明通过在废旧阳极的端面上制凹槽，并且在凹槽内放入与其结构相配合的新钨棒，实现了在不影响灯管性能和使用寿命的情况下，使阳极材料得到最大限度的利用，减少阳极材料的消耗和浪费，有效的降低了生产成本，缩短了生产周期；本发明方法实现了废旧阳极和新钨棒之间直接烧结，使得废旧阳极得到了循环再利用，省时省力，操作简单，安全无污染；本发明工艺简单，易于实现工业化生产。
实施例1
步骤1，将表面已处理的废旧阳极电极端面和以下5-20mm深处的材料去除形成凹槽，并将该凹槽的内壁打磨光滑，获得含有凹槽的阳极电极；
步骤2，在一段打磨平整长度为10-25mm的钨棒上涂上由乙基纤维素、乙酸丁脂和钨粉构成的粘合剂，放入步骤1中所述的凹槽内，获得含有钨棒的阳极电极；
步骤3，在真空度≤0.1Pa的条件下，对步骤2获得的含有钨棒的阳极电极进行加热至1500℃，保温0.5h，再真空冷却至室温，获得短弧放电灯用阳极粗品；
步骤4，通过切割机切割所述步骤3获得的短弧放电灯阳极电极粗品中露出来的钨棒，并将阳极电极端面打磨光滑，获得短弧放电灯用阳极电极成品。
实施例2
步骤1，将表面已处理的废旧阳极电极端面和以下5-20mm深处的材料去除形成凹槽，并将该凹槽的内壁打磨光滑，获得含有凹槽的阳极电极；
步骤2，在一段打磨平整长度为10-25mm的钨棒上涂上由乙基纤维素、乙酸丁脂和钨粉构成的粘合剂，放入步骤1中所述的凹槽内，获得含有钨棒的阳极电极；
步骤3，在真空度≤0.1Pa的条件下，对步骤2获得的含有钨棒的阳极电极进行加热至1800℃，保温1h，再真空冷却至室温，获得短弧放电灯用阳极粗品；
步骤4，通过切割机切割所述步骤3获得的短弧放电灯阳极电极粗品中露出来的钨棒，并将阳极电极端面打磨光滑，获得短弧放电灯用阳极电极成品。
实施例3
步骤1，将表面已处理的废旧阳极电极端面和以下5-20mm深处的材料去除形成凹槽，并将该凹槽的内壁打磨光滑，获得含有凹槽的阳极电极；
步骤2，在一段打磨平整长度为10-25mm的钨棒上涂上由乙基纤维素、乙酸丁脂和钨粉构成的粘合剂，放入步骤1中所述的凹槽内，获得含有钨棒的阳极电极；
步骤3，在真空度≤0.1Pa的条件下，对步骤2获得的含有钨棒的阳极电极进行加热至2000℃，保温1.5h，再真空冷却至室温，获得短弧放电灯用阳极粗品；
步骤4，通过切割机切割所述步骤3获得的短弧放电灯阳极电极粗品中露出来的钨棒，并将阳极电极端面打磨光滑，获得短弧放电灯用阳极电极成品。
实施例4
步骤1，将表面已处理的废旧阳极电极端面和以下5-20mm深处的材料去除形成凹槽，并将该凹槽的内壁打磨光滑，获得含有凹槽的阳极电极；
步骤2，在一段打磨平整长度为10-25mm的钨棒上涂上由乙基纤维素、乙酸丁脂和钨粉构成的粘合剂，放入步骤1中所述的凹槽内，获得含有钨棒的阳极电极；
步骤3，在真空度≤0.1Pa的条件下，对步骤2获得的含有钨棒的阳极电极进行加热至2000℃，保温0.5h，再真空冷却至室温，获得短弧放电灯用阳极粗品；
步骤4，通过切割机切割所述步骤3获得的短弧放电灯阳极电极粗品中露出来的钨棒，并将阳极电极端面打磨光滑，获得短弧放电灯用阳极电极成品。
实施例5
步骤1，将表面已处理的废旧阳极电极端面和以下5-20mm深处的材料去除形成凹槽，并将该凹槽的内壁打磨光滑，获得含有凹槽的阳极电极；
步骤2，在一段打磨平整长度为10-25mm的钨棒上涂上由乙基纤维素、乙酸丁脂和钨粉构成的粘合剂，放入步骤1中所述的凹槽内，获得含有钨棒的阳极电极；
步骤3，在真空度≤0.1Pa的条件下，对步骤2获得的含有钨棒的阳极电极进行加热至1800℃，保温2h，再真空冷却至室温，获得短弧放电灯用阳极粗品；
步骤4，通过切割机切割所述步骤3获得的短弧放电灯阳极电极粗品中露出来的钨棒，并将阳极电极端面打磨光滑，获得短弧放电灯用阳极电极成品。
对实施例1获得的短弧放电灯用阳极成品(回收工艺处理后)、新阳极以及废旧阳极分别进行维氏硬度测试，测试结果如表1所示：
表1阳极端面中心维氏硬度HV
从表1中的每种阳极端面中心部位维氏硬度测试数值可以看出，在三种不同短弧放电灯之间比较可以看出，使用过后的废旧阳极硬度因为阳极端面损耗明显变低，新阳极和本发明工艺处理过后的回收阳极硬度相当；说明本发明涉及的回收工艺是有效的。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现：
步骤1，将表面已处理的废旧阳极电极端面和以下5-20mm深处的材料去除形成凹槽，并将该凹槽的内壁打磨光滑，获得含有凹槽的阳极电极；
步骤2，在一段打磨平整长度为10-25mm的钨棒上涂上粘合剂，放入步骤1中所述的凹槽内，获得含有钨棒的阳极电极；
步骤3，将所述步骤2获得的含有钨棒的阳极电极置于真空条件下进行加热保温，再真空冷却至室温，获得短弧放电灯用阳极电极粗品；
步骤4，通过切割机切割所述步骤3获得的短弧放电灯阳极电极粗品中露出来的钨棒，并将所述电极阳极端面打磨光滑，获得短弧放电灯用阳极电极成品。
2.根据权利要求1所述的一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤1中，所述表面已处理的废旧阳极电极的制备方法为：
步骤1.1，对废旧的短弧放电灯进行排气处理，再拆出阳极并检查其完整性，获得废旧的阳极电极；
步骤1.2，对所述步骤1.1获得的废旧的阳极电极进行化学腐蚀和清洗，获得表面已处理的废旧阳极电极。
3.根据权利要求2所述的一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤2中，所述粘合剂为乙基纤维素、乙酸丁脂和钨粉的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤2中，所述凹槽与所述钨棒配合设置。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种短弧放电灯阳极电极的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤3中，所述真空度为≤0.1Pa，所述加热的温度为1500-2000℃，所述保温的时间为0.5-2h。
6.一种阳极电极，其特征在于，其包括阳极主体(1)、填充块(2)，所述阳极主体(1)的上侧面设置有凹槽(11)，所述填充块(2)镶嵌在凹槽(11)内。
7.根据权利要求6所述的一种阳极电极，其特征在于，所述凹槽(11)为圆柱形，所述填充块(2)为圆柱形钨棒，所述凹槽(11)的直径大于圆柱形钨棒的直径。
8.根据权利要求6-7任意一项所述的一种阳极电极，其特征在于，所述阳极主体(1)和所述填充块(2)均采用钨制成。
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