JPS59108294A - 黒鉛電極の製造方法 - Google Patents
黒鉛電極の製造方法Info
- Publication number
- JPS59108294A JPS59108294A JP58217623A JP21762383A JPS59108294A JP S59108294 A JPS59108294 A JP S59108294A JP 58217623 A JP58217623 A JP 58217623A JP 21762383 A JP21762383 A JP 21762383A JP S59108294 A JPS59108294 A JP S59108294A
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- Japan
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- electrode
- boron
- anthracite
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- boronated
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/02—Details
- H05B7/06—Electrodes
- H05B7/08—Electrodes non-consumable
- H05B7/085—Electrodes non-consumable mainly consisting of carbon
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明はアーク炉用の黒鉛電極の独特な製造方法および
この方法を実施して得られた独特な電極に関するもので
ある。
この方法を実施して得られた独特な電極に関するもので
ある。
先行技術の記述
アーク炉による製鋼用の電極を製造する際にプレミアム
石油コークスが広く使用されている。しかしこの種のコ
ークスの価格が非常に急速に高騰しており、このことが
今後のアーク炉の使用、従ってアーク電極の布振の発展
に大きく影響するものと思われる。無煙炭、歴青炭、亜
炭、いわゆるＮＯ，２，Ｎｏ。３コークスなどの安価な
炭素質原料をアーク炉用電極の製造に関してテストした
が。
石油コークスが広く使用されている。しかしこの種のコ
ークスの価格が非常に急速に高騰しており、このことが
今後のアーク炉の使用、従ってアーク電極の布振の発展
に大きく影響するものと思われる。無煙炭、歴青炭、亜
炭、いわゆるＮＯ，２，Ｎｏ。３コークスなどの安価な
炭素質原料をアーク炉用電極の製造に関してテストした
が。
これらの物質から得られた電極の特性はプレミアム石油
コークスから作られた′電極と比較してきわめて劣悪で
あり、これらの電極は電気炉に使用するには不適当であ
った。炭素質原料としての全石油コークス以外の原料か
ら作られた電極の特性を許容水準まで上昇させる努力は
今日まで不成功であった。
コークスから作られた′電極と比較してきわめて劣悪で
あり、これらの電極は電気炉に使用するには不適当であ
った。炭素質原料としての全石油コークス以外の原料か
ら作られた電極の特性を許容水準まで上昇させる努力は
今日まで不成功であった。
本発明の主目的は、炭素質原料が必ずしも全部プレミア
ムグレードの石油コークスでないアーク炉中において便
用するに５箇した電極の製造法を提供するにある。
ムグレードの石油コークスでないアーク炉中において便
用するに５箇した電極の製造法を提供するにある。
本発明の要約
本発明は、他の点では通常の電極製造工程において、プ
レミアム石油コークス以外の炭素質原料、好ましくは無
煙炭に対して、元素ホウ素またはホウ累化合物、好まし
くは炭化ホウＸ（Ｂ４りの作用を加えることによって、
無煙炭の非常に無秩序な構造を非常に黒鉛的な構造に変
形するにある。
レミアム石油コークス以外の炭素質原料、好ましくは無
煙炭に対して、元素ホウ素またはホウ累化合物、好まし
くは炭化ホウＸ（Ｂ４りの作用を加えることによって、
無煙炭の非常に無秩序な構造を非常に黒鉛的な構造に変
形するにある。
本発明の詳細な説明
本発明の実施に際して、非石油コークス炭素質原料の粒
子を通常のピッチ結合剤および潤滑剤と混合し、この混
合物に対して元素ホウ素またはホウ素含有化合物を添加
する。無煙炭以外の適当な炭素質原料は犀青炭、亜炭お
よびＮＯ１２とＮｏ、３コークスである。好ましくはホ
ウ素原料は、製造工程中に黒鉛化段階に際して炭素質原
料と反応する際にガス副生物を放出しないものとする。
子を通常のピッチ結合剤および潤滑剤と混合し、この混
合物に対して元素ホウ素またはホウ素含有化合物を添加
する。無煙炭以外の適当な炭素質原料は犀青炭、亜炭お
よびＮＯ１２とＮｏ、３コークスである。好ましくはホ
ウ素原料は、製造工程中に黒鉛化段階に際して炭素質原
料と反応する際にガス副生物を放出しないものとする。
この様なホウ素原料は元累ホウ素、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ
）。
）。
四ホウ化ケイ累（Ｂ４Ｓ１）およびホウ化鉄（ＦｅＢ）
である。
である。
またホウ紫物質は、力焼中の炭素質原料と組合わせるこ
とができ、この方法においては、ホウ素化合物はホウ酸
（Ｈ２ＰＯ４）または酸化ホウ素（Ｂ２０３）などの酸
化物とすることができる。なぜかなら、この場合に発生
するガス副生物は仕上り電極の構造一体性に影響しない
からである。
とができ、この方法においては、ホウ素化合物はホウ酸
（Ｈ２ＰＯ４）または酸化ホウ素（Ｂ２０３）などの酸
化物とすることができる。なぜかなら、この場合に発生
するガス副生物は仕上り電極の構造一体性に影響しない
からである。
実施例
６イ／チ径の粗粒無煙炭電極を押出法によって作製した
。粉砕と分粒に先立って無煙炭を２２００℃で力焼した
。粉炭、ピッチ、潤滑剤、およびミックスに対するＢ４
Ｃ添加剤は下表■に示されている。対照ミックスはホウ
素を含有していなかったが、ホウ素化試料片のミックス
は、約３１駄％のホウ素を倭する仕上り製品を生じる様
に配合されていた。
。粉砕と分粒に先立って無煙炭を２２００℃で力焼した
。粉炭、ピッチ、潤滑剤、およびミックスに対するＢ４
Ｃ添加剤は下表■に示されている。対照ミックスはホウ
素を含有していなかったが、ホウ素化試料片のミックス
は、約３１駄％のホウ素を倭する仕上り製品を生じる様
に配合されていた。
表 ■ 粗粒電極ミックス
２００メツシユを通る粉炭、５５％ １６０ポンド １
６０ボ／ド押出用潤滑剤 ５．４ボンド５．６ポ
ンドＢ、Ｃはカーぎう／ダムカッＡ二、テクニカルグレ
ード３２５／Ｆであって、７２％のホウ素を含有し、最
大粒径４４μｍであった。Ｂ４Ｃと投炭は、加熱された
シグマ羽根型ミキサの中で他の添加剤と混合する前に、
リゼノブレノダーの中で１時間量合苧れた。１５８°Ｃ
のミックス温度が得られた。矢にこのミックスを１１０
℃まで冷却し、１０５°Ｃで押出した。押出圧は、対照
の場合３９０〜５００ｐｓｉ、ホウ累化ミックスの場合
４００〜８００ｐｓｉの範囲であった。ホウ素含有ミッ
クスの押出し圧が高いことは、存在結合剤が不十分であ
ったことを下し、こればおそらくは物理的特性、特に強
度に対して有害であろうと思われろ。しかしそれにもか
かわらず、表Ｈに表示の様に、ホウ素化′電極は対照電
極よりもはるかに高い強度を有していた。各ミックスか
ら、６イノチ径Ｘ１８イノチ艮のサイズの８４１固のビ
レットを形成した。
６０ボ／ド押出用潤滑剤 ５．４ボンド５．６ポ
ンドＢ、Ｃはカーぎう／ダムカッＡ二、テクニカルグレ
ード３２５／Ｆであって、７２％のホウ素を含有し、最
大粒径４４μｍであった。Ｂ４Ｃと投炭は、加熱された
シグマ羽根型ミキサの中で他の添加剤と混合する前に、
リゼノブレノダーの中で１時間量合苧れた。１５８°Ｃ
のミックス温度が得られた。矢にこのミックスを１１０
℃まで冷却し、１０５°Ｃで押出した。押出圧は、対照
の場合３９０〜５００ｐｓｉ、ホウ累化ミックスの場合
４００〜８００ｐｓｉの範囲であった。ホウ素含有ミッ
クスの押出し圧が高いことは、存在結合剤が不十分であ
ったことを下し、こればおそらくは物理的特性、特に強
度に対して有害であろうと思われろ。しかしそれにもか
かわらず、表Ｈに表示の様に、ホウ素化′電極は対照電
極よりもはるかに高い強度を有していた。各ミックスか
ら、６イノチ径Ｘ１８イノチ艮のサイズの８４１固のビ
レットを形成した。
これらのビレットをサツガーの中にコークスノミツキノ
ブと共に包装し、２８Ｃ／時づつ５００°Ｃまで、矢に
［０°Ｃ／時づつ９０００Ｇまで焼成し、後者の温度に
約１０時間保持した。
ブと共に包装し、２８Ｃ／時づつ５００°Ｃまで、矢に
［０°Ｃ／時づつ９０００Ｇまで焼成し、後者の温度に
約１０時間保持した。
焼成されたビレットをアツノユラ／ド２４０石油ピッチ
で含浸した。この含浸工程は、ビレットをオートクレー
ブ中で２２５℃まで予熱し、矢にこのチャツバを子時間
〜１時間、真空排気する段階を必要とした。ピッチを２
５０℃に加熱して導入し、このシステムを１００ｐｓｉ
に加圧した。含浸されたビレットをコークスノミツキノ
ブの中に包装し、１０℃／時づつ７５０℃まで再焼成し
、後者の温度に囚時間保持した。
で含浸した。この含浸工程は、ビレットをオートクレー
ブ中で２２５℃まで予熱し、矢にこのチャツバを子時間
〜１時間、真空排気する段階を必要とした。ピッチを２
５０℃に加熱して導入し、このシステムを１００ｐｓｉ
に加圧した。含浸されたビレットをコークスノミツキノ
ブの中に包装し、１０℃／時づつ７５０℃まで再焼成し
、後者の温度に囚時間保持した。
黒鉛化工程は２００°Ｃ／時の速度で２０００℃まで、
次に４００°Ｃ／時の速度で３０００℃まで誘導加熱す
るにあった。３０００℃での保持時間は１時間であった
。黒鉛化と冷却中に、コークスパッキングによってスト
ックの酸化を防止した。
次に４００°Ｃ／時の速度で３０００℃まで誘導加熱す
るにあった。３０００℃での保持時間は１時間であった
。黒鉛化と冷却中に、コークスパッキングによってスト
ックの酸化を防止した。
対照試料片とホウ素化無煙炭試料片とについて得られた
特性を辰■に不す。ＣＴＥ以外のすべての特性は押出方
向（ＷＧ ）と押出方向に対して直角（ＡＧ）とに切断
された１”Ｘｌ“Ｘ６′試料片について測定された。こ
れらのデータは、９ 、ＡＧ試料片と１１ ＷＧ試料片
との′＋均である。ＣＴＥデータは本質的に室温値であ
り、またこれらの狙」定は０．２５’Ｘ０．７５’Ｘ
６“バーについて実施された。
特性を辰■に不す。ＣＴＥ以外のすべての特性は押出方
向（ＷＧ ）と押出方向に対して直角（ＡＧ）とに切断
された１”Ｘｌ“Ｘ６′試料片について測定された。こ
れらのデータは、９ 、ＡＧ試料片と１１ ＷＧ試料片
との′＋均である。ＣＴＥデータは本質的に室温値であ
り、またこれらの狙」定は０．２５’Ｘ０．７５’Ｘ
６“バーについて実施された。
ＷＧ％性
対 照 １．５６２ ０．９５ １０４１
９６３ホウ素化 １．６１１ ０．５８
８５２ １３２１ＡＧ特性 対 照 １．５５７ ２．４４ １９２６
４００表Ｈのデータは、両ビレット方向においてホ
ウ素化原料が対照よりもすぐれた特性を有することを示
している。ホウ素化炭のＷＧ ＣＴＥとＷＧ抵抗は顕著
な改良である。
９６３ホウ素化 １．６１１ ０．５８
８５２ １３２１ＡＧ特性 対 照 １．５５７ ２．４４ １９２６
４００表Ｈのデータは、両ビレット方向においてホ
ウ素化原料が対照よりもすぐれた特性を有することを示
している。ホウ素化炭のＷＧ ＣＴＥとＷＧ抵抗は顕著
な改良である。
非ホウ累化無煙炭と比較してホウ素化無煙炭を使用する
ことによって得られる前記の利点のほか、ホウ素化無煙
炭を使用して得られた電極はすぐれた酸化抵抗を有する
。これは、アーク炉の過酷な環境の中で満足に作動しな
ければならない電極にとって重要な特性である。
ことによって得られる前記の利点のほか、ホウ素化無煙
炭を使用して得られた電極はすぐれた酸化抵抗を有する
。これは、アーク炉の過酷な環境の中で満足に作動しな
ければならない電極にとって重要な特性である。
特異なことに、ホウ素は黒鉛化ののちにおいてさえも無
煙炭またはその他の炭素質原料の不純物を保持させるこ
とが分かった。
煙炭またはその他の炭素質原料の不純物を保持させるこ
とが分かった。
無煙炭の中の主な不純物は鉄、ケイ素、アルミニウム、
およびチタノであって、これは約［０％の灰分に相当す
る。多くの自然に存在する炭紫質原料は不純物として四
（重の元素を棟々の台有財で含んでいる。黒鉛化段階に
おけるこれらの′物質の蒸発の結果、密度が低下し、構
造と特性が劣化する。
およびチタノであって、これは約［０％の灰分に相当す
る。多くの自然に存在する炭紫質原料は不純物として四
（重の元素を棟々の台有財で含んでいる。黒鉛化段階に
おけるこれらの′物質の蒸発の結果、密度が低下し、構
造と特性が劣化する。
ホウ素の存在がこれらの元素の蒸発を防止することが観
察された。ホウ素化炭素質試料片の中の不純物はすぐれ
た酸化防止作用を成す。この塊法は下記に説明される様
に添付の付図に明白に示されている。このグラフに示さ
れたデータは下記のようにして得られた。
察された。ホウ素化炭素質試料片の中の不純物はすぐれ
た酸化防止作用を成す。この塊法は下記に説明される様
に添付の付図に明白に示されている。このグラフに示さ
れたデータは下記のようにして得られた。
対照試料とホウ素化無煙炭試料の１インチ立方体を静止
空気中で９００’〜１６００℃の温度で４時間加熱した
。この時間の終了時に残留分（カーゼノ十灰分つを秤量
し、その結果を付図に残留％として示した。無（穢炭試
料中に生じた酸化物コーティングは残留物質量の非常に
わずかの％であった（２〜５％）。１６００℃でさえ、
残留物質の大部分はカーボッである。１２００°Ｃで対
照はほとんど完全に嘔化され１こが、ホウ素化試料中に
は約６０％の炭素が保持された。従って、アーク炉条件
に露出されるホウ累化無煙炭電榎は、非ホウ累化電極よ
りも遥かに消耗が少い。
空気中で９００’〜１６００℃の温度で４時間加熱した
。この時間の終了時に残留分（カーゼノ十灰分つを秤量
し、その結果を付図に残留％として示した。無（穢炭試
料中に生じた酸化物コーティングは残留物質量の非常に
わずかの％であった（２〜５％）。１６００℃でさえ、
残留物質の大部分はカーボッである。１２００°Ｃで対
照はほとんど完全に嘔化され１こが、ホウ素化試料中に
は約６０％の炭素が保持された。従って、アーク炉条件
に露出されるホウ累化無煙炭電榎は、非ホウ累化電極よ
りも遥かに消耗が少い。
仕上り電１金の形に押出される炭素質ミックスに加えら
れるべきホウ累の含有ｇｔ ｇＱ囲は黒鉛化製品冗猷の
０．１〜５％の靴凹であり、約３％が好ましいホウ素添
加水準である。
れるべきホウ累の含有ｇｔ ｇＱ囲は黒鉛化製品冗猷の
０．１〜５％の靴凹であり、約３％が好ましいホウ素添
加水準である。
前記の例のホウ紮化無煙炭試料片の特性をプレミアム石
油コークスから作られた黒鉛電極と比較した場合を下表
■に示す。
油コークスから作られた黒鉛電極と比較した場合を下表
■に示す。
表 ■
ホウ素化無煙炭電極とプレミアム石油コークス電極の特
性 ＷＧ特性 この表から明かな、様に、本発明の′航愼の特・註は、
プレミアム石油コークスを使用して通常の方法で得られ
たものと優に匹１敢する。
性 ＷＧ特性 この表から明かな、様に、本発明の′航愼の特・註は、
プレミアム石油コークスを使用して通常の方法で得られ
たものと優に匹１敢する。
最後に、ホウ素化処理を受けた非石油コークス炭素質原
料を石油コータス原料の全部ではなくその一部の代りに
使用した場合においても、アーク炉に使用するに適した
新規な安価な電極が得られることを認識しなげればなら
ない。
料を石油コータス原料の全部ではなくその一部の代りに
使用した場合においても、アーク炉に使用するに適した
新規な安価な電極が得られることを認識しなげればなら
ない。
刊図はホウ素化無煙炭を使用して製造された′醒１；丞
の非ホウ素化無煙辰を使用した電極に対する酸化抵抗の
改良を示すグラフである。
の非ホウ素化無煙辰を使用した電極に対する酸化抵抗の
改良を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、石油コークス以外の黒鉛化ホウ素化炭素質原料を含
む溶鋼アーク炉において使用するに適した押出型電極。 ２、石油コークスおよび黒鉛化石油コークス以外の黒鉛
化ホウ素化炭素質原料を含む高銀アーク炉において使用
するに適した押出型電極。 ３黒鉛化ホウ素化炭素質原料が無煙炭、歴青炭、亜炭、
ＮＯ，２およびＮ０８３コークスかう成ルグループから
選定される特許請求の範囲第１項または第２項の電極。 ４、黒鉛化ホウ素化炭素質原料は無煙炭である特許請求
の範囲第１項、第２項または第３項のいずれかによる電
極。 ５、ホウ素の原料は元素ホウ素、Ｂ４Ｃ１Ｂ４Ｓ１１Ｆ
ｅ Ｂ、 Ｈ３ＢＯ３およびＢ２Ｏ３から成るグループ
から選定される特許請求の範囲第１項、第２項。 第３項または第４項のいずれかによる電極。 ６、黒鉛化ホウ素化無煙炭を含み、ホウ素の原料は炭化
ホウ素である溶鋼アーク炉に使用するに適した押出型電
極。 ７、前記ホウ素は電極の０．１乃至５．０１歇％の範囲
内で存在する特許請求の範囲第６項の電極。 ８、前記ホウ素は電極の約３Ｎ社％の澱が存在する特許
請求の範囲第７項の電極。 ９、ホウ素が電極の約３重量％存在する様に力舜された
無煙炭、粒子と、ピッチと、潤滑剤と、炭化ホウ素とを
熱間混合する段階と、前記ミックスを電極形状に押出す
段階と、前記の成形された電極を黒鉛化温度まで加熱す
る段階と？含む溶鋼アーク炉に使用するに適した電極の
製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44309882A | 1982-11-19 | 1982-11-19 | |
| US443098 | 1982-11-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59108294A true JPS59108294A (ja) | 1984-06-22 |
| JPH0137839B2 JPH0137839B2 (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=23759400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58217623A Granted JPS59108294A (ja) | 1982-11-19 | 1983-11-18 | 黒鉛電極の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0109839B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59108294A (ja) |
| DE (1) | DE3380551D1 (ja) |
| ES (1) | ES527373A0 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013514613A (ja) * | 2009-12-16 | 2013-04-25 | イタルギーサ ソシエタ ペル アチオニ | 結合剤を含まない、炭化水素主成分を有するグラファイトにおける電極のための電極ペースト |
| CN105025602A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 河北联冠电极股份有限公司 | 碳纳米超微材料大规格炭电极及其制备方法 |
| JP2017065962A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | クアーズテック株式会社 | 石英ガラス溶融用カーボン電極 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015221853B4 (de) | 2015-11-06 | 2019-05-16 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren zur Herstellung von kohlenstoffhaltigen keramischen Bauteilen |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1285559A (fr) * | 1961-03-15 | 1962-02-23 | Union Carbide Corp | Production de graphite artificiel |
| DE1904408A1 (de) * | 1969-01-30 | 1970-08-06 | Conradty Fa C | Hoechstleistungselektrode mit stabilisiertem Lichtbogen |
| CH545249A (de) * | 1971-04-15 | 1973-12-15 | Lonza Ag | Verfahren zur Herstellung eines isotropen Graphitmaterials |
| DE3116258A1 (de) * | 1981-04-23 | 1982-11-11 | C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach | Elektrode fuer lichtbogenoefen und verfahren zur deren verwendung |
-
1983
- 1983-11-18 ES ES527373A patent/ES527373A0/es active Granted
- 1983-11-18 DE DE8383307051T patent/DE3380551D1/de not_active Expired
- 1983-11-18 JP JP58217623A patent/JPS59108294A/ja active Granted
- 1983-11-18 EP EP19830307051 patent/EP0109839B1/en not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013514613A (ja) * | 2009-12-16 | 2013-04-25 | イタルギーサ ソシエタ ペル アチオニ | 結合剤を含まない、炭化水素主成分を有するグラファイトにおける電極のための電極ペースト |
| CN105025602A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 河北联冠电极股份有限公司 | 碳纳米超微材料大规格炭电极及其制备方法 |
| JP2017065962A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | クアーズテック株式会社 | 石英ガラス溶融用カーボン電極 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0109839A2 (en) | 1984-05-30 |
| ES8407284A1 (es) | 1984-08-16 |
| EP0109839A3 (en) | 1985-06-19 |
| DE3380551D1 (en) | 1989-10-12 |
| EP0109839B1 (en) | 1989-09-06 |
| JPH0137839B2 (ja) | 1989-08-09 |
| ES527373A0 (es) | 1984-08-16 |
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