JPH0764528B2 - 高品位炭素質成形体の製造方法 - Google Patents
高品位炭素質成形体の製造方法Info
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- JPH0764528B2 JPH0764528B2 JP60205540A JP20554085A JPH0764528B2 JP H0764528 B2 JPH0764528 B2 JP H0764528B2 JP 60205540 A JP60205540 A JP 60205540A JP 20554085 A JP20554085 A JP 20554085A JP H0764528 B2 JPH0764528 B2 JP H0764528B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高品位炭素質成形体の製造方法に関するもので
ある。より詳しくは耐熱衝撃性が良好で、高電気伝導性
を持ち、高い電極嵩密度を有する高品位炭素質成形体の
製造方法に関するものである。
ある。より詳しくは耐熱衝撃性が良好で、高電気伝導性
を持ち、高い電極嵩密度を有する高品位炭素質成形体の
製造方法に関するものである。
（従来の技術） 黒鉛電極、炭素ブラシ等の炭素質成形体は一般にピツチ
コークス、石油コークス、等の各種仮焼コークスおよび
その中間製品である未仮焼コークス更に天然黒鉛、カー
ボンブラツク等の炭素質骨材を粉砕し、粒度調整を行な
つた後、バインダーピツチ等の粘結剤と混合捏合し、成
形した後、この成形物を800〜1300℃の温度で焼成し、
更に必要に応じて2500〜3000℃の温度で黒鉛化処理を行
なうことにより製造される。
コークス、石油コークス、等の各種仮焼コークスおよび
その中間製品である未仮焼コークス更に天然黒鉛、カー
ボンブラツク等の炭素質骨材を粉砕し、粒度調整を行な
つた後、バインダーピツチ等の粘結剤と混合捏合し、成
形した後、この成形物を800〜1300℃の温度で焼成し、
更に必要に応じて2500〜3000℃の温度で黒鉛化処理を行
なうことにより製造される。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のように製造された炭素質成形体
は、その用途によつて種々の特性が要求されるが、一般
的には、高密度、高強度及び低電気比抵抗が望まれてお
り、たとえば電炉用黒鉛電極は近年のUHP（大電力）操
業の拡大に伴ない、電流密度を抑えるために大型化する
傾向にあり、電炉使用時の熱スポーリングに耐えるよう
低熱膨張係数でかつ高強度、低電気比抵抗および高密度
の高特性電極が望まれる。
は、その用途によつて種々の特性が要求されるが、一般
的には、高密度、高強度及び低電気比抵抗が望まれてお
り、たとえば電炉用黒鉛電極は近年のUHP（大電力）操
業の拡大に伴ない、電流密度を抑えるために大型化する
傾向にあり、電炉使用時の熱スポーリングに耐えるよう
低熱膨張係数でかつ高強度、低電気比抵抗および高密度
の高特性電極が望まれる。
これら高特性化の方法として、一般的には電極製造にお
いて最密充填を与える粒度配合の選定や、混捏トルクの
強化、真空脱気等の方法等がとられているが、これら操
作法や工学的な手法の工夫のみでは自ずから限界があつ
て十分に満足し得る水準に到達し難い難点がある。
いて最密充填を与える粒度配合の選定や、混捏トルクの
強化、真空脱気等の方法等がとられているが、これら操
作法や工学的な手法の工夫のみでは自ずから限界があつ
て十分に満足し得る水準に到達し難い難点がある。
（問題点を解決する手段） そこで、本発明者らは、密度、強度及び電気伝導性等の
物性が大幅に改善向上された高品位炭素質成形体を製造
すべく検討した結果、特定の添加物を配合することによ
り上記物性が大幅な改善がなされることを見い出し本発
明に到達した。
物性が大幅に改善向上された高品位炭素質成形体を製造
すべく検討した結果、特定の添加物を配合することによ
り上記物性が大幅な改善がなされることを見い出し本発
明に到達した。
すなわち、本発明の目的は炭素質成形体として求められ
る各種物性が改善向上された高品位炭素質成形体の製造
方法、特にかかる特性を有する製鋼炉用黒鉛電極の製造
方法を提供することにある。
る各種物性が改善向上された高品位炭素質成形体の製造
方法、特にかかる特性を有する製鋼炉用黒鉛電極の製造
方法を提供することにある。
この目的は、炭素質骨材および粘結剤を混合し成形した
のち熱処理することにより炭素質成形体を製造するに際
し、炭素質物質とキノリン不溶分15重量％以下でトルエ
ン不溶分40重量％以下の瀝青物とを炭素質物質１重量部
に対して瀝青物を0.5〜５重量部の割合で混合し、得ら
れた混合物を加熱して得られたトルエン不溶分70重量％
以上の熱処理物を添加配合することにより達成される。
のち熱処理することにより炭素質成形体を製造するに際
し、炭素質物質とキノリン不溶分15重量％以下でトルエ
ン不溶分40重量％以下の瀝青物とを炭素質物質１重量部
に対して瀝青物を0.5〜５重量部の割合で混合し、得ら
れた混合物を加熱して得られたトルエン不溶分70重量％
以上の熱処理物を添加配合することにより達成される。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明において使用する炭素質骨材は、ピツチコーク
ス、石油コークス等の各種仮焼コークス及びその中間製
品である未仮焼コークス、更に天然黒鉛、カーボンブラ
ツク等である。また炭素質骨材の粒径は目的の成形体の
大きさによつて異なるが、一般的には最大粒径が20mm以
下となつている。また粘結剤としては通常この分野で用
いられるものであるば特に限定されず各種の重質炭化水
素系物質であり得るが、最も典型的にはいわゆるバイン
ダーピツチが好適に用いられる。炭素質物質としては鱗
片状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒鉛又はピツチ
コークス、石油コークス、未仮焼コークス、炭素繊維、
カーボンブラツク等が用いられる。炭素質物質の粒径は
特に制限されるものではないが、60メツシユの篩を全量
通過し、その平均粒径が70ミクロン以下であるのが好ま
しい。また炭素質物質と混合熱処理すべき瀝青物として
はコールタール及びコールタールピツチの前駆体である
ソフトピツチ、石油系重質油等のキノリン不溶分15重量
％以下トルエン不溶分40重量％以下のものを使用する
が、好ましくはキノリン不溶分５重量％以下でトルエン
不溶分15重量％の以下の瀝青物が望ましい。
ス、石油コークス等の各種仮焼コークス及びその中間製
品である未仮焼コークス、更に天然黒鉛、カーボンブラ
ツク等である。また炭素質骨材の粒径は目的の成形体の
大きさによつて異なるが、一般的には最大粒径が20mm以
下となつている。また粘結剤としては通常この分野で用
いられるものであるば特に限定されず各種の重質炭化水
素系物質であり得るが、最も典型的にはいわゆるバイン
ダーピツチが好適に用いられる。炭素質物質としては鱗
片状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒鉛又はピツチ
コークス、石油コークス、未仮焼コークス、炭素繊維、
カーボンブラツク等が用いられる。炭素質物質の粒径は
特に制限されるものではないが、60メツシユの篩を全量
通過し、その平均粒径が70ミクロン以下であるのが好ま
しい。また炭素質物質と混合熱処理すべき瀝青物として
はコールタール及びコールタールピツチの前駆体である
ソフトピツチ、石油系重質油等のキノリン不溶分15重量
％以下トルエン不溶分40重量％以下のものを使用する
が、好ましくはキノリン不溶分５重量％以下でトルエン
不溶分15重量％の以下の瀝青物が望ましい。
本発明において、炭素質物質に対する瀝青物の配合比
は、重量比で炭素質物質１に対して0.5倍以上５倍以下
であるが、好ましくは1.5倍以上３倍以下が望ましい。
0.5倍以下では混合加熱時分散が十分に行なわれず、最
終的な製品に十分な品質を与えることができない。
は、重量比で炭素質物質１に対して0.5倍以上５倍以下
であるが、好ましくは1.5倍以上３倍以下が望ましい。
0.5倍以下では混合加熱時分散が十分に行なわれず、最
終的な製品に十分な品質を与えることができない。
混合加熱時の熱処理条件は350℃以上500℃以下で、熱処
理時間は、雰囲気、圧力、温度等によつて異なるが0.5
から50時間である。また加熱時の圧力は加熱下、減圧
下、常圧還流下あるいは窒素ガス等のキヤリヤーガスで
揮発するガスをスイープ又はバブリングしてもよく、ま
たこれらの組合せでも問題ない。
理時間は、雰囲気、圧力、温度等によつて異なるが0.5
から50時間である。また加熱時の圧力は加熱下、減圧
下、常圧還流下あるいは窒素ガス等のキヤリヤーガスで
揮発するガスをスイープ又はバブリングしてもよく、ま
たこれらの組合せでも問題ない。
本発明において重要なことは得られた熱処理物がトルエ
ン不溶分が70重量％以上、好ましくは80〜95重量％とな
るように調製することである。かかる熱処理物を60メツ
シユ以下に粉砕し炭素質骨材もしくは粘結剤もしくは炭
素質骨材および粘結剤との混合物に添加配合させるが、
予じめ、不活性雰囲気中あるいは空気中で150〜350℃、
好ましくは200〜300℃の温度で加熱処理し、不要な軽沸
物を除去した後添加配合してもよい。
ン不溶分が70重量％以上、好ましくは80〜95重量％とな
るように調製することである。かかる熱処理物を60メツ
シユ以下に粉砕し炭素質骨材もしくは粘結剤もしくは炭
素質骨材および粘結剤との混合物に添加配合させるが、
予じめ、不活性雰囲気中あるいは空気中で150〜350℃、
好ましくは200〜300℃の温度で加熱処理し、不要な軽沸
物を除去した後添加配合してもよい。
上記の様に熱処理物の添加配合は炭素質成形体の製造工
程において添加されるが、添加配合は骨材として使用す
る炭素質骨材の配合処方の一部としてあらかじめ炭素質
骨材に混入するか、粘結剤と炭素質骨材を混捏する際に
混捏開始と同時に加えても良いし所定時間混捏を進行せ
しめた後に添加してもいずれでも良い。又粘結剤にあら
かじめ添加しておきこれを点素質骨材と一時に、又は段
階的に加える方法によつても良い。
程において添加されるが、添加配合は骨材として使用す
る炭素質骨材の配合処方の一部としてあらかじめ炭素質
骨材に混入するか、粘結剤と炭素質骨材を混捏する際に
混捏開始と同時に加えても良いし所定時間混捏を進行せ
しめた後に添加してもいずれでも良い。又粘結剤にあら
かじめ添加しておきこれを点素質骨材と一時に、又は段
階的に加える方法によつても良い。
熱処理物の添加比率は種々の基準により決定しうるし、
又、混捏や成形その他の成形材製造の単位工程の作業
性、及び得られる成形材の目標特性によつても異なる
が、通常、該炭素質骨材に対し40重量％以下、好ましく
は20重量％以下がよい。
又、混捏や成形その他の成形材製造の単位工程の作業
性、及び得られる成形材の目標特性によつても異なる
が、通常、該炭素質骨材に対し40重量％以下、好ましく
は20重量％以下がよい。
次いで加圧成形を行ない炭素質成形体を製造するが、加
圧成形は押出成形、モールド成形、静水圧成形等の種々
の方法が採用される。次いで生成形品を焼成し、又黒鉛
化することにより高品位炭素質成形体が得られる。
圧成形は押出成形、モールド成形、静水圧成形等の種々
の方法が採用される。次いで生成形品を焼成し、又黒鉛
化することにより高品位炭素質成形体が得られる。
本発明によれば、特鉄物性を有する熱処理物を炭素質成
形体に添加配合することにより高密度、高強度かつ高電
気伝導性を備えた高品位炭素質成形体を簡便に製造でき
るので工業的に極めて有益な発明である。
形体に添加配合することにより高密度、高強度かつ高電
気伝導性を備えた高品位炭素質成形体を簡便に製造でき
るので工業的に極めて有益な発明である。
以下実施例により更に本発明を説明するが本発明はその
要旨を越えない限り、これら実例に限定されるものでは
ない。
要旨を越えない限り、これら実例に限定されるものでは
ない。
尚、本願中の溶剤不溶分の分析についてはJIS−K 2425
規定の方法によるものである。
規定の方法によるものである。
又、以下の実施例及び比較例で得られた高品位炭素質成
形体の評価は全て次のようにJIS−R7202に準拠して実施
した。
形体の評価は全て次のようにJIS−R7202に準拠して実施
した。
１） 嵩密度：寸法重量法により算出 ２） 曲げ強度:500kgのロードセルを装備したテンシロ
ンにより支点間80m/mとし定歪下で荷重し測定した。
ンにより支点間80m/mとし定歪下で荷重し測定した。
３） 電気比抵抗:JIS−R7202記載の電圧降下法により
測定した。
測定した。
実施例１及び比較例 炭素質物質として平均粒径40μのピツチ系ニードルコー
クスとタール系ソフトピツチ（キノリン不溶分０重量
％、ベンゼン不溶分６重量％）をそれぞれ1:2の割合で
混合し、オートクレーブにて窒素バブリングしながら48
0℃、３時間加熱撹拌し加熱処理を行なつた。得られた
熱処理物はTI＝94重量％であつた。この熱処理物を平均
粒径40μに粉砕した。
クスとタール系ソフトピツチ（キノリン不溶分０重量
％、ベンゼン不溶分６重量％）をそれぞれ1:2の割合で
混合し、オートクレーブにて窒素バブリングしながら48
0℃、３時間加熱撹拌し加熱処理を行なつた。得られた
熱処理物はTI＝94重量％であつた。この熱処理物を平均
粒径40μに粉砕した。
次いで炭素質骨材としてのピツチ系ニードルコークスを
粉砕して篩分調製し、35meshより大きい粒50重量％粉部
として100meshより小さい粒50重量％とするが、その粉
部へ上記熱処理物を骨材原料を調製した。５重量％及び
10重量％添加し、相当するニードルコークス粉を減量し
てこの骨材原料のそれぞれ100部に対しバインダーピツ
チを33部投入し加熱混合して成形体用配合物とした。こ
の配合物を押出成形機により押出成形して長さ120mm、
径25mmのテストピースを４本採取し各々1000℃迄焼成し
た。
粉砕して篩分調製し、35meshより大きい粒50重量％粉部
として100meshより小さい粒50重量％とするが、その粉
部へ上記熱処理物を骨材原料を調製した。５重量％及び
10重量％添加し、相当するニードルコークス粉を減量し
てこの骨材原料のそれぞれ100部に対しバインダーピツ
チを33部投入し加熱混合して成形体用配合物とした。こ
の配合物を押出成形機により押出成形して長さ120mm、
径25mmのテストピースを４本採取し各々1000℃迄焼成し
た。
この焼成体を長さ105mm、径23mmに加工した後、2800℃
迄加熱し30分間保持を行なつた。
迄加熱し30分間保持を行なつた。
次いで長さ100mm、径20mm、に加工しJIS−R7202に準拠
して各物性を測定した結果を第１表に示す。また、比較
例としてかかる熱処理物を添加配合しない場合の測定値
もあわせて第１表に示す。
して各物性を測定した結果を第１表に示す。また、比較
例としてかかる熱処理物を添加配合しない場合の測定値
もあわせて第１表に示す。
実施例２及び比較例 炭素質物質として平均粒径100μの鱗片状黒鉛と実施例
１と同様のタール系ソフトピツチをそれぞれ1:2の割合
で混合しオートクレープにて窒素バブリングしながら47
0℃、2.5時間加熱撹拌し加熱処理を行なつた。得られた
熱処理物はTI89重量％であつた。この熱処理物を平均粒
径40μに粉砕した。
１と同様のタール系ソフトピツチをそれぞれ1:2の割合
で混合しオートクレープにて窒素バブリングしながら47
0℃、2.5時間加熱撹拌し加熱処理を行なつた。得られた
熱処理物はTI89重量％であつた。この熱処理物を平均粒
径40μに粉砕した。
次いで実施例１で使用したピツチ系ニードコークスを粉
砕して篩分調製し、35meshより大きい粒50重量％、粉部
として100meshより小さい粒50重量％とするがこの粉部
へ上記熱処理物の５、10、15及び20重量％をそれぞれ添
加し相当するニードルコークス粉を減量して骨材原料を
調製した。この骨材原料のそれぞれ100部に対し、バイ
ンダーピツチを33部投入し加熱混合して成形体用配合物
とし、この配合物を押出成形機により、押出成形し、長
さ120mm、径25mmのテストピースを４本採取し、各々100
0℃迄焼成した。更にこの焼成体を長さ105mm、径23mmに
加工した後2800℃迄加熱し30分間保持を行なつた。次い
で長さ100mm、径20mmに加工し、JIS−R7202に準拠して
各物性を測定した結果を第２表に示す。また比較例とし
てかかる熱処理物を添加配合しない場合の測定値もあわ
せて第２表に示す。
砕して篩分調製し、35meshより大きい粒50重量％、粉部
として100meshより小さい粒50重量％とするがこの粉部
へ上記熱処理物の５、10、15及び20重量％をそれぞれ添
加し相当するニードルコークス粉を減量して骨材原料を
調製した。この骨材原料のそれぞれ100部に対し、バイ
ンダーピツチを33部投入し加熱混合して成形体用配合物
とし、この配合物を押出成形機により、押出成形し、長
さ120mm、径25mmのテストピースを４本採取し、各々100
0℃迄焼成した。更にこの焼成体を長さ105mm、径23mmに
加工した後2800℃迄加熱し30分間保持を行なつた。次い
で長さ100mm、径20mmに加工し、JIS−R7202に準拠して
各物性を測定した結果を第２表に示す。また比較例とし
てかかる熱処理物を添加配合しない場合の測定値もあわ
せて第２表に示す。
Claims (4)
- 【請求項１】炭素質骨材および粘結剤を混合し、成形し
たのち熱処理することにより炭素質成形体を製造するに
際し、炭素質物質とキノリン不溶分15重量％以下でトル
エン不溶分40重量％以下の瀝青物とを炭素質物質１重量
部に対し瀝青物を0.5〜５重量部の割合で混合し、得ら
れた混合物を350℃〜500℃の温度範囲で加熱して得られ
たトルエン不溶分70重量％以上の熱処理物を前記炭素質
骨材もしくは前記粘結剤もしくは前記炭素質骨材と前記
粘結剤との混合物に添加配合することを特徴とする高品
位炭素質成形体の製造方法。 - 【請求項２】熱処理物を炭素質骨材に対し40重量％以下
添加配合することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の高品位炭素質成形体の製造方法。 - 【請求項３】瀝青物がキノリン不溶分５重量％以下でト
ルエン不溶分15重量％以下であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の高品位炭素質成形体の製造方
法。 - 【請求項４】炭素質成形体が製鋼炉用黒鉛電極であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高品位炭素
質成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205540A JPH0764528B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 高品位炭素質成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205540A JPH0764528B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 高品位炭素質成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265916A JPS6265916A (ja) | 1987-03-25 |
| JPH0764528B2 true JPH0764528B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=16508582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60205540A Expired - Lifetime JPH0764528B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 高品位炭素質成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764528B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4766504B2 (ja) * | 2001-08-08 | 2011-09-07 | 株式会社フジシールインターナショナル | 包装箱 |
| JP4385583B2 (ja) | 2002-10-07 | 2009-12-16 | 三菱化学株式会社 | アルミニウム精錬用カソードブロック及びその製造方法 |
| JP7167815B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2022-11-09 | 三菱ケミカル株式会社 | 生コークスの製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5839770B2 (ja) * | 1974-12-28 | 1983-09-01 | トウヨウカ−ボン カブシキガイシヤ | タンソシツセイケイタイノセイゾウホウ |
| JPS5224211A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-23 | Kogyo Gijutsuin | Manufacture of carbon mold articles made from carbon or graphite stuck with methophase |
| JPS5585411A (en) * | 1978-12-21 | 1980-06-27 | Mitsui Cokes Kogyo Kk | Production of isotropic high-density carbon material |
| JPS56134507A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-21 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Making method of high-quality carbonaceous shaped article |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP60205540A patent/JPH0764528B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6265916A (ja) | 1987-03-25 |
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