CN111117306A - 一种石墨电极涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨电极涂料，由碳化硅50‑60份、石墨粉20‑30份、电极糊20‑30份和二氧化硅凝胶水溶液5‑10份组成。本发明还公开了上述石墨电极涂料的制备方法，先将碳化硅、石墨粉和电极糊分别研磨过400目标准筛；然后取研磨过后的碳化硅、石墨粉和电极糊按比例混合，得到混合粉末；最后将混合粉末用二氧化硅凝胶水溶液调配成石墨电极涂料。本发明各组分按限定比例混合，涂刷在石墨电极上，可有效降低石墨电极的损耗情况。本发明制备方法简单，使用的材料都是常见原料，成本低，适宜工业化生产。

Description

一种石墨电极涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及石墨电极防护领域，具体涉及一种石墨电极涂料及其制备方法。

背景技术

石墨电极是一种耐高温石墨质导电材料，常用于金属冶炼行业。在矿热炉与炼钢电弧炉冶炼作业中，石墨电极侧面高温端的极易形成尖锥面，主要是因为在冶炼过程中，渣层或液态金属层对石墨电极的高温侵蚀所导致。尖锥面的形成，直接造成两个后果：一是电极消耗增大，二是电极尖端放电形成的电弧强度下降导致电耗上升。

在冶炼过程中，控制石墨电极前端面的起弧形状相当重要。正常冶炼时石墨电极，冶炼操作工仅希望在电极头部产生电弧，从而保持较高的电效率与冶炼强度，然而石墨电极的损耗会严重影响其效果。

因此，需要一种方法降低石墨电极的损耗，从而降低成本。

发明内容

为此，本发明的所要解决的技术问题是现有石墨电极在冶炼时容易损耗，因为降低冶炼效果，增加冶炼成本的问题，从而提供一种石墨电极涂料

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种石墨电极涂料，包括如下质量分的原料：

碳化硅 50-60份

石墨粉 20-30份

电极糊 20-30份

硅凝胶 5-10份。

优选地，所述电极糊为市售商品，灰分≤10wt％，挥发分≤wt15％。

优选地，所述碳化硅，石墨粉和电极糊都为粒径0.045mm以下的粉末。

进一步地，所述硅凝胶中，水合二氧化硅凝胶的质量比为10-20wt％。

本发明还提供上述石墨电极涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将碳化硅、石墨粉和电极糊分别研磨过400目标准筛；

S2：取研磨过后的碳化硅、石墨粉和电极糊按比例混合，得到混合粉末；

S3：将混合粉末用二氧化硅凝胶水溶液调配成石墨电极涂料。

进一步地，S3中，所述调配为在容器中以15-25r/min的转速混合10-50min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明提供的石墨电极涂料，在更换石墨电极时，刷涂在圆柱装电极侧面，利用电极在过程中产生的热量，使涂料在电极使用过程中得到干燥并形成保护涂层。与不使用涂层的电极相比，此时石墨电极侧面，形成碳化硅—二氧化硅—石墨复合涂层，其电阻远比石墨电极的电阻大，并且将隔离石墨电极侧面的渣层反应，起到保护电极的作用，同时提高了石墨电极电弧冶炼时电流的效率。

2.本发明提供的石墨电极涂料，其材料粉末都粒径0.045mm以下，粒度小，易形成涂层，也比较容易在高温时形成烧结态的高温保护涂层。

4.本发明提供的石墨电极涂料，采用硅凝胶作为粘结材料，其在高温下不会丧失粘性，可以更好的保护石墨电极。

5.本发明制备方法简单，使用的材料都是常见原料，成本低，适宜工业化生产。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

本发明实施例和对比例中，使用的电极糊和硅凝胶均为市售产品，所述电极糊灰分≤8wt％，挥发分≤12wt％，硅凝胶水合二氧化硅凝胶的质量比为15wt％。

实施例1

本实施例提供一种石墨电极涂料，其制备方法如下：

(1)取粒径0.045mm以下的50份碳化硅粉末，20份石墨粉和30份电极糊粉末混合均匀，得到混合粉末；

(2)取5份硅凝胶和(1)中得到的混合粉末以15r/min的转速混合30min为石墨电极涂料。

实施例2

本实施例提供一种石墨电极涂料，其制备方法如下：

(1)取粒径0.045mm以下的60份碳化硅粉末，30份石墨粉和20份电极糊粉末混合均匀，得到混合粉末；

(2)取10份硅凝胶和(1)中得到的混合粉末以20r/min的转速混合50min为石墨电极涂料。

实施例3

本实施例提供一种石墨电极涂料，其制备方法如下：

(1)取粒径0.045mm以下的50份碳化硅粉末，30份石墨粉和30份电极糊粉末混合均匀，得到混合粉末；

(2)取7份硅凝胶和(1)中得到的混合粉末以25r/min的转速混合40min为石墨电极涂料。

实施例4

本实施例提供一种石墨电极涂料，其制备方法如下：

(1)取粒径0.045mm以下的60份碳化硅粉末，20份石墨粉和20份电极糊粉末混合均匀，得到混合粉末；

(2)取5份硅凝胶和(1)中得到的混合粉末以25r/min的转速混合10min为石墨电极涂料。

对比例1

本对比例和实施例1的区别在于，本对比例没有添加碳化硅粉末。

本对比例提供一种石墨电极涂料，其制备方法如下：

(1)取粒径0.045mm以下的40份石墨粉和60份电极糊粉末混合均匀，得到混合粉末；

(2)取5份硅凝胶和(1)中得到的混合粉末以15r/min的转速混合30min为石墨电极涂料。

对比例2

本对比例和实施例1的区别在于，本对比例没有添加石墨粉。

本对比例提供一种石墨电极涂料，其制备方法如下：

(1)取粒径0.045mm以下的62.5份碳化硅粉末和37.5份电极糊粉末混合均匀，得到混合粉末；

(2)取5份硅凝胶和(1)中得到的混合粉末以15r/min的转速混合30min为石墨电极涂料。

对比例3

本对比例和实施例1的区别在于，本对比例没有添加电极糊粉末。

本对比例提供一种石墨电极涂料，其制备方法如下：

(1)取粒径0.045mm以下的71.4份碳化硅粉末和28.6份石墨粉混合均匀，得到混合粉末；

(2)取5份硅凝胶和(1)中得到的混合粉末以15r/min的转速混合30min为石墨电极涂料。

对比例4

本对比例和实施例1的唯一区别在于，所用的粉末为过-50目筛(即粒径0.3mm以下)。

本实施例提供一种石墨电极涂料，其制备方法如下：

(1)取粒径0.3mm以下的50份碳化硅粉末，20份石墨粉和30份电极糊粉末混合均匀，得到混合粉末；

(2)取5份硅凝胶和(1)中得到的混合粉末以15r/min的转速混合30min为石墨电极涂料。

试验例

将实施例1-4和对比例1-4得到的石墨电极涂料分别用毛刷刷涂在石墨电极上，在1500℃，电弧炉环境下做性能测试，其正常工作1个月后取下石墨电极，称重计算损耗，和没有涂刷涂料的石墨电极进行比较，结果如下表所示：

表1实施例1-4和对比例1-4的性能测试

由上表可以看出，对比例1-3缺少了实施例1中的一种组分后，其损耗减少量明显低于实施例1，说明3种成分互相配合才能达到最优效果；对比例4中粉末粒径大于实施例1，其效果也有所降低，说明粒度更小，更易形成涂层，从而对石墨电极进行更好的保护。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种石墨电极涂料，其特征在于，包括如下质量分的原料：

碳化硅 50-60份

石墨粉 20-30份

电极糊 20-30份

硅凝胶 5-10份。

2.根据权利要求1所述的石墨电极涂料，其特征在于，所述电极糊为市售商品，灰分≤10wt％，挥发分≤15wt％。

3.根据权利要求1或2所述的石墨电极涂料，其特征在于，所述碳化硅，石墨粉和电极糊都为粒径0.045mm以下的粉末。

4.根据权利要求1所述的石墨电极涂料，其特征在于，所述硅凝胶中，水合二氧化硅凝胶的质量比为10-20wt％。

5.权利要求1-4任一权利要求所述的石墨电极涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将碳化硅、石墨粉和电极糊分别研磨过400目标准筛；

S2：取研磨过后的碳化硅、石墨粉和电极糊按比例混合，得到混合粉末；

S3：将混合粉末用二氧化硅凝胶水溶液调配成石墨电极涂料。

6.根据权利要求5所述的石墨电极涂料的制备方法，其特征在于，S3中，所述调配为在容器中以15-25r/min的转速混合10-50min。