JPS60246217A - 黒鉛電極製造用の原料コ−クス - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、製品特性を損うことなしに黒鉛化過程のバッ
フィング現象を有効に防止できる組成の黒鉛電極製造用
原料コークスに関する。

〔従来の技術〕

黒鉛電極は、粉砕１分級および所定の割合に粒度配合し
たコークスを原料とし、これにピッチバインダーを加え
て捏合したのち押出成形、焼成、黒鉛化の諸工程を軽て
製造される。この原料となるコークスとしては従来から
石油系の針状コークスが有用されてきたが、近時、これ
に代り低価格で品質特性に優れる石炭系の針状ピッチコ
ークスが多用されている。しかしながら、高品位の針状
ピッチコークスにはバッフィングが大きいという物性的
な欠点がある。バッフィングは成形した電極が黒鉛化過
程において急激に膨張する現象で、この現象が著るしい
場合には製品に亀裂あるいは破損が発生する。このため
、とくに近年、黒鉛化手段の主流になりつつある直接通
電黒鉛化法（ＬＮＧ　）を適用することは困難とされて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、高品位針状ピッチコークスの欠点であるバッ
フィングを効果的に低減化することを目的とし、ＬＮＧ
においても製品欠陥の生じない原料コークスの組成を提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による黒鉛電極製造用の原料コークスは、常温か
ら１００℃における平均熱膨張係数（ＣＴＥ）が＋、６
５ｘ＋ｏ２℃、ｄ８ｇ、以下の高品位針状ピッチコーク
スを粒度配合するＫあたり、粒径９〜２０關の粗粒部分
の一部を常温から１００℃における平均熱膨張係数（Ｃ
ＴＪが１．７５　Ｘ　１０　”／℃、ｄｏｇ以上である
同一粗粒径の低品位に属するピッチコークスまたは石油
コークスで置換配合した組成に特徴がある。

上記の高品位針状ピッチコークスは、通常、当業界にお
いて隘１グレードコークスと呼ばれる石炭ピッチ系のか
焼コークスで、得られる黒鉛電極に超高負荷製鋼（ＵＨ
Ｐ）用として好適な物理特性を付与する反面、大きなバ
ッフィング現象を寿える性癖を鳴しているため、ＬＷＧ
のような５＠速慧１鉛化に適合しえない物性的欠点があ
る。−ツバ低品位に柄するコークスはレギュラーコーク
スなどとも鴇われる品質水準の低い石炭ビッグ系または
石油系のか焼コークスで、太物黒鉛電極に費求場れる高
度の見掛比重、曲げ強さ、ヤング率、電シ伝導性および
低熱膨張性などの物件項目を全１１的に満足しない反面
、前記の高品イ）７針状ピツチコークスに比べ小さいバ
ッフィング性を壱している。

一般に黒鉛電極製造時における骨材コークスの粒度配合
は、予め分級さねた同一品種の粗粒、細粒および微粉コ
ークスを所定の割合に混合することによりおこなわれる
。本発明は、この粒層配合を常ｆｉ’−１００℃におけ
るＣ　’［’　ＥＪ＋　１．６５Ｘｌｏ　”／、ｄ８ｇ
。

以下の特性をもつバッフィング性の高い高品位針状ピッ
チコークスでおこなう際、粒径９〜２０酊範囲の粗粒部
分の一部を、常温〜１００℃におけるＣＴｌＩＣが１．
７５　Ｘ　ｌ　Ｏ’／１：、ｄｅｇ、以上の低パンフイ
／グ性を廟する同−細粒の低品位にｉｇ−するピッチコ
ークスまたは石油コークスにより置換配合して原料コー
クス系の組成を賢夫するものである。この粗粒部分のみ
の一部置換配合は限定的で、全粒度範囲あるいは細粒、
微粉部分の一部について上記置換配合による原料変成を
おこなっても、効果的なバッフィング低減化を図ること
ができない。

クスの置換配合は全コークスｔＫ対する比率として５−
程度からバッフィング低減効果が現われるが、２０チを
越えると電極特性の低下を招く。し九がって、これら低
品位コークスの置換配合割合は、５〜２０チの範囲に設
定することが望ましい。

〔作　用〕

上記による低品位ＫＪＩｉするピップコークスまたは石
油コークスの置換配合は、高品位針状ピッチコークスの
バッフィング性を効果的に抑制するために機能し、この
作用によってＬＷＧのような急速黒鉛化に際しても亀裂
・破損等が生じない骨格構造が形成される。

〔実施例〕

（１）常温−１００℃におけるＣＴＥが１．３９ＸＩＯ
−７’Ｃ０ｄＪｇ、の高品位針状ピッチコークスを分級
し、粒径が９〜２０１ｍの粗粒部分と７０μｍ〜５龍の
微粉・細粒部分を３ニアの割合で粒度配合するにあたり
、前記粗粒部分の一部を常温〜１００℃におけるＣＩＣ
Ｔが２．１２ＸｌＯ’／℃、ｄｏｇ、　’ｋ　４　ツ同
−粒径範囲の低品位Ｋｇするピッチコークスにより比率
を変えて置換配合した。

このようにして粒配合された原料コークス１００部にピ
ッチバインダー３０部を添加して捏合したのち直径２０
０龍、長さ１９００１１１１の円柱状に押出成形した。

次いで成形体を常法に従って焼成炭化（１０００℃）お
よび黒鉛化（３０００℃）して黒鉛電極を得た。

比較のために１置換配合をおこなわなかった例（會換配
合率Ｏチ）、全体を低品位ピッチコークスとした例（ｌ
ｉｆｔ換配合率１００％）、微粉部分および全粒度部分
の一部を上記と同一比率で同一粒度範囲の低品位ピンチ
コークスで置換配合した例などＫよる各種組成の原料コ
ークスを用い、同条件により黒鉛電極を製造した。。

得られた各黒鉛電極の特性を測定し、原料コークス組成
に対応させて表Ｉに示した。なお、特性のうちバッフィ
ング性については焼成電極から高さ８關、巾１０龍、長
さ１００朋の試片を切り出して温度幹囲が常温〜２８０
０℃の熱間膨張を測定し、置換配合率０チ時の測定値を
１．００とした場合の指数として示した。

表Ｉ （注）＊全コークス量に対する置換配合率。

表１の結果は、本発明に係る粗粒部分置換配合をおこな
った変性原料コークスによる黒鉛電極は高品位針状ピッ
チコークス単味その他の比較例によるものと比ベパッフ
イング性が効果的に低減改善され、とくに置換配合率が
５〜２０チの組成時には見掛比重、電気比抵抗、ヤング
率、曲げ強さ等の要求特性を高水準に維持しながらバッ
フィング性の大巾な改善が図れることを示すものである
。

（２）　実施例（１）と異なるＣＴＩを有する高品位針
状ピッチコークスと低品位に！１４するピッチコークス
および石油コークスを用い、粗粒部分の置換配合率を１
０−にして変成した原料コークスによ抄実絢例（１）と
同様に黒鉛電極を製造した。

得られ良熱鉛電極の緒特性を表Ｕに示した。

表１ 表Ｈの結果から置換配合すべき粗粒部分（９〜２０朋）
を構成する高品位針状ピッチコークスおよび低品位コー
クスの常温〜１００℃におけるＣＴＥがそれぞれ１，６
５　Ｘ　１０−’／’Ｃ，ｄｅｇ、以下、１．７５×１
０−シ／℃、　ｄθｇ５以上にあれば、ＣＴＥ値の変動
に拘らず低水準のバッフィング性と高位の品質特性付与
が保征されることが認められる。

〔発明の効果〕

上記のとおり、本発明により提供される黒鉛電極製造用
の原料コークスは効果的に低減化されたバッフィング性
を有するため、従来高品位針状ピッチコークスの原料系
では至難とされていたＬＷＧ炉による高速黒鉛化によっ
ても成形体に亀裂・破損等の欠陥現象を生じることがな
い。そのうえ、得られる黒鉛電極の品質特性も高位に保
持することができるから製品１産化に多大の効果がもた
らされる。

特許出願人　東海カーボン株式会社 代理人　弁理士　高　畑　正　也

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、常温から１００℃における平均熱膨張係数（ＣＴＫ
   ）が１．６５Ｘ１０−’／℃、ｄθｇ、以下の高品位針
   状コークスを粒度配合するＫあたり、粒径９〜２０龍の
   粗粒部分の一部を常温から１００℃における平均熱膨張
   係数（ＣＴＦｉ）が１．７５Ｘ１０−’／℃、ｄｅｇ０
   以上である同一粗粒径の低品位ＫＩ１４するピッチコー
   クスまたは石油コークスで置換配合した組成を有する黒
   鉛電極製造用の原料コークス。 ２　低品位に属するピッチコークスまたは石油コークス
   の置換配合を全コークス量に対して５〜２０チの範囲と
   する特許請求の範囲第１項記載の黒鉛電極製造用の原料
   コークス。