JPS6359986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は黒鉛電極などの炭素製品の製造方法に
関する。特に本発明は大形人造黒鉛電極の製造に
適した炭素製品の製造方法に関するものである。
更に本発明は亀裂の発生の少ない大型人造黒鉛電
極の製造に適した炭素製品の製造方法に関する。

一般に人造黒鉛電極は、原料コークス粉と結合
材ピツチとを〓合し、押出成形し、ついで焼成し
て得られる炭素質成形体を黒鉛化し、加工すると
いう工程で製造される。

上記炭素質成形体の黒鉛化には通常成形体を、
その押出軸方向を炉の長手方向と直角にして黒鉛
化炉内に置き成形体同志が直接接触しないように
コークスブリーズ等の詰粉を充填した状態で炉内
に通電し、電気抵抗によつて発生したジユール熱
により炭素質成形体内部まで加熱し所要の温度ま
で昇温させている。

しかし、この方法では、炭素質成形体間に充填
する詰粉の接触抵抗を均一に保つことが実際上不
可能なため、炉内電流に偏りを生じ部分的昇温が
おこりやすい。その結果昇温した部分は電気的抵
抗が減少し、電流が大量に流れ、ますますその部
分の温度上昇を招く傾向がある。また炭素質成形
体の表面と中心部との間には熱伝達のおくれのた
め、可成りの温度差を生じ亀裂の発生を招く。こ
れを防ぐため太物電極成形体では通常40〜60時間
かけて除々に昇温しているが、熱効率がわるく、
特に通電末期においては投入電力量の高々数％が
昇温のために消費され残りは損失となる。

しかも通電が長時間に及ぶため、炉壁の温度が
上り、炉材のいたみがはげしく、炉修理費がかさ
む傾向がある。

上述の欠点を改善した方法として、炉の電極間
に炭素質成形体を直列に接触させて配置し、通電
加熱する方法が、あるがこの方法では、通電加熱
過程において、炭素質成形体の長さ方向に膨張あ
るいは収縮を生じ、各炭素質成形体の端面相互に
形成される間隙が不規則に変化し、接触抵抗に変
化を来たし、その結果炭素質成形体の端部に異常
発熱を生じて端部の変質、亀裂が生じ炉詰の精度
が粗雑な場合には炉の噴き上げ事故を招くことが
ある。

かかる問題を回壁するために種々の方法が提案
されている。例えば、炭素質成形体の直列両端を
押圧して各炭素質成形体の間隙を一定に保つ方
法、炭素質成形体を多数列配置し、しかも各間隙
が相隣る列のそれと位置的に一致しないように配
置し、間隙の変化によつてもたらされる接触抵抗
の変化を隣接する炭素質成形体の側面間を導通す
る分分流作用によりカバーする方法、あるいは炭
素質成形体相互の間隙側面に炭素材料等の当板を
配置することにより電流を迂回分流させる方法等
がそれである。

本発明者等は更により少ない電力で、噴き上げ
などの事故なしに有利に均一な良品質の炭素製品
を製造するべく研究を重ね、本発明に達した。

即ち、本発明は導電用二電極間に直列に複数個
の炭素質成形体（以下、主炭素質成形体という）
を互いに直接又はスペーサーを介して接触させて
配置し、通電、加熱して炭素製品を製造する方法
において、主炭素質成形体相互の接触部の周辺に
主炭素質成形体よりも小形の炭素質成形体を主炭
素質成形体と平行に配置することを特徴とする炭
素製品の製造方法に関する。

本発明でいう炭素製品としては黒鉛電極特に大
形の黒鉛電極をはじめ電解黒鉛板、棒、炭素溶接
棒などを挙げることができる。

原材料となる主炭素質成形体としては原料コー
クス粉と結合材ピツチとを〓合し、押出成形し
た、更に要すれば焼成したものである。

これら主炭素質成形体は導電用二電極間に直列
に互いに直接して、又は黒鉛スペーサーを介して
端面を接触させて配置する。本発明は必要に応じ
て直列に配置した主炭素質成形体の両端部よりプ
ツシヤーにより圧力を加えることもできる。なお
前記スペーサーとは炭素質あるいは黒鉛質の充填
物であつて板状、粒状あるいはフエルト状のもの
がある。

次に上記した直列に配置した主炭素質成形体相
互の接触部の周辺に前記主炭素質成形体よりも小
形の炭素質成形体を配置する。この小形の炭素質
成形体は直列配置した大形の主炭素質成形体と同
質のもの、特に小型の電極材料、その他加熱、焼
成により炭素製品とする材料を用いるのが好まし
い。大きさについては特に制限はないが、小形炭
素質成形体の主炭素質成形体に対する大きさの比
率はそれぞれの炉短手方向の断面積が数分の１か
ら1/10程度のものが適当である。また小形炭素質
成形体の形状は、、棒状あるいは管を割つたよう
な形状のものが考えられる。この小形の炭素質成
形体の配置は接触部の全周辺に等間隔をあけて配
置するのが好ましい。この場合小形の炭素質成形
体がより大きければ間隔をより大きくし、反対
に、より小さい場合には間隔はより小さくするの
が好ましい。また小形炭素質成形体と主炭素質成
形体との間隔はそれぞれの炭素質成形体の大き
さ、及び種類により適宜選定されるが、普通２〜
10cmの中から選ばれる。即ち、主炭素質成形体が
直径16inchの円柱状の黒鉛電極用の炭素質成形体
の場合には３〜10cmぐらいで適当であり、また直
径8inchの円柱状黒鉛電極用の炭素質成形体の場
合には２cm〜３cmぐらいの間隔が適当である。

なお、小形の炭素質成形体は主炭素質成形体相
互の接続部の全周にわたつて、配置するのが好ま
しいが、場合によつては半周だけでもその効果を
発揮することができる。

以上、主炭素質成形体が直列に１列だけ配置す
る場合について説明したが、勿論、主炭素質成形
体が直列に複数列配置され、そのそれぞれに小形
の炭素質成形体を配置しても同じく効果が奏せら
れる。

本発明によれば、小形の炭素質成形体を存在さ
せることにより主炭素質成形体の端部の円周断面
の中心部と周辺部との温度分布と、長手方向中間
部の中心部と周辺部との温度分布との値をより熱
応力の小さい方へ制御し、端部の熱応力を中間部
のそれに同等に近づけ、主炭素質成形体接続部の
噴き上げの事故率を大巾に減少させ、クラツク特
に端部に多いクラツクの発生を抑え、均質な炭素
製品を有利に生産することを可能にする。小形の
炭素質成形体の作用は主炭素質成形体相互の接続
部（主成形体端部）の近傍の熱を吸収すると同時
に保温の役目も果し、また電流迂回路としても働
らくものと考えられる。

次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明
するが本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。

実施例 １ 第１及び２図に示すように直径16インチ、長さ
1.8ｍの炭素質成形体を７本直列に互いに接触さ
せて配置し、各接続部全周にわたり、直径３イン
チ、長さ１ｍの炭素質成形体を８本ずつ配置し
た。

通電時間８時間で黒鉛電極を製造した。得られ
た製品は端部にクラツクのない均一な黒鉛電極で
あつた。また接続部に配置した小形の炭素質成形
体も均一な黒鉛電極に焼き上てついた。同様な操
作を繰り返し５回行つたが噴き上げ事故は２回で
あつた。

一方、小形の炭素質成形体を配置しなかつた場
合には端部のクラツクが多い黒鉛電極しか得られ
ず、噴き上げ事故もしばしば発生した。

実施例 ２ 実施例１と同様に各炭素質成形体を配置し、更
に第３図に示すように油圧プレスで約５トン（４
Kg／cm²）に加圧しながら通電、加熱した。得られ
た各炭素製品は極めて均一な黒鉛化品でクラツク
のない良質の電極であつた。

また噴き上げ事故は皆無となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の態様の一例を示す平面
説明図であり、第２図は第１図Ａ−Ａ断面の説明
図、第３図〜６図は他の実施の態様を示す説明図
で、第３図は平断面、第４〜６図は側断面の説明
図である。 １……主炭素質成形体、２……小形の炭素質成
形体、３……導電用電極、４……詰粉、５……プ
ツシヤー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電用二電極間に直列に複数個の炭素質成形
   体を互いに直接又はスペーサーを介して接触させ
   て配置し、通電、加熱して炭素製品を製造する方
   法において炭素質成形体相互の接触部の周辺に前
   記炭素質成形体よりも小形の炭素質成形体を前記
   炭素質成形体に対し、平行に配置することを特徴
   とする炭素製品の製造方法。 ２ 直列に配置された複数の炭素質成形体の両端
   より圧力を加えながら通電することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の方法。