一种石墨电极接头栓制备工艺的制作方法

1.本发明属于石墨电极技术领域，具体涉及一种石墨电极接头栓制备工艺。


背景技术：

2.石墨电极在各类冶炼炉上使用时，通常是几支电极通过锥形接头连接起来成为电极柱用于生产。近年来，由于超高功率及大容量电弧炉的逐步普及和增多，在实际冶炼生产过程中，由于电弧炉具有低电压、大电流和高能密度的特征，持续电弧诱发电极柱振动强烈，相当大的力周期性地作用在电极柱上，同时由于使用过程中温度的骤冷、骤热变化引起电极本体和接头部位的拉应力和剪切应力的巨大变化，导致接头和本体的螺纹连接可能发生松动或螺纹本身的强度减弱，引起接头脱扣、退丝，电极松动、脱落；以及在冶炼生产过程中电极柱的上下调节、炉料的冲击等都会加剧电极与解脱螺纹连接的松动、脱口。
3.电极与接头一旦松动、脱落等，直接引起停产检修或死炉等生产事故的发生，给钢铁冶炼生产带来很大的损失。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，解决现有接头脱锁、退丝、电极松动、脱落等等技术问题，提高接头栓的粘结性能、提高防脱锁的能力、增强电极与接头的粘结强度，满足大规格电极的使用要求。本发明提供一种石墨电极接头栓制备工艺。
5.本发明通过以下技术方案予以实现。
6.一种石墨电极接头栓制备工艺，其中：包括以下步骤：
7.1)粉料配制：将煅后焦粉、针状焦粉和焙烧碎除尘粉按重量份比例：1:1:0.2 进行充分混合，制得粉料；
8.2)混料：将重量份为120份的粉料加入混捏锅中加热至130～140℃，然后将重量份为180份的沥青加入混捏锅中混捏40分钟，混合料温度达到160～170℃后，下料晾干后采用碾盘将其碾碎，制得粉末状糊料；
9.3)搅拌、装模：将重量份为300份糊料、重量份为1份的过硫酸铵和重量份为1份的六次甲基酸铵分别加入搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后装入接头栓模具中；所述接头栓模具大小根据所制备石墨电极接头栓尺寸进行选择；
10.4)压制：调整模压机压力到10mpa进行冷压压制后保压30～60s，制得石墨电极接头栓成品。
11.进一步，步骤1)中所述粉料纯度为66～69％、粒径小于0.075mm，所述煅后焦粉和针状焦粉的真密度均大于等于2.10g/cm3。
12.进一步，步骤2)中所述沥青为中温改质沥青，所述沥青软化点为100～105℃、结焦值大于等于55％、挥发分为55～57％。
13.本发明的技术方案中针状焦粉具有较低的电阻率、较高的导电性，焙烧碎除尘粉可提高强度，因此，根据本发明所记载技术方案压制的接头栓完全满足大规格超高功率石
墨电极的连接需求，在钢厂的使用跟踪过程中没有再发生脱口等现象，且能够降低电极消耗15％。通过本技术方案生产的接头栓技术指标如下：结焦值大于等于60％、膨胀率300、灰分小于0.3、挥发分在50-55之间、体积密度为1.25-1.35之间、炭化温度460-540℃、膨胀温度140-160℃。
14.与现有技术相比，本发明具有设计合理、产品性能稳定等优点。
具体实施方式
15.下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
16.实施例1：
17.一种石墨电极接头栓制备工艺，其中：包括以下步骤：
18.1)粉料配制：将煅后焦粉、针状焦粉和焙烧碎除尘粉按重量份比例：1:1:0.2 进行充分混合，制得粉料；所述粉料纯度为66～69％、粒径小于0.075mm，所述煅后焦粉和针状焦粉的真密度均大于等于2.10g/cm3；
19.2)混料：将重量份为120份的粉料加入混捏锅中加热至130～140℃，然后将重量份为180份的沥青加入混捏锅中混捏40分钟，混合料温度达到160～170℃后，下料晾干后采用碾盘将其碾碎，制得粉末状糊料；步骤2)中所述沥青为中温改质沥青，所述沥青软化点为100～105℃、结焦值大于等于55％、挥发分为 55～57％；
20.3)搅拌、装模：将重量份为300份糊料、重量份为1份的过硫酸铵和重量份为1份的六次甲基酸铵分别加入搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后装入接头栓模具中；所述接头栓模具大小根据所制备石墨电极接头栓尺寸进行选择；
21.4)压制：调整模压机压力到10mpa进行冷压压制后保压30～60s，制得石墨电极接头栓成品。
22.对比例1：
23.一种石墨电极接头栓制备工艺，其中：包括以下步骤：
24.1)粉料配制：将煅后焦粉、针状焦粉和焙烧碎除尘粉按重量份比例：1:1:0.2 进行充分混合，制得粉料；所述粉料纯度为66～69％、粒径小于0.075mm，所述煅后焦粉和针状焦粉的真密度均大于等于2.10g/cm3；
25.2)混料：将重量份为150份的粉料加入混捏锅中加热至130～140℃，然后将重量份为150份的沥青加入混捏锅中混捏40分钟，混合料温度达到160～170℃后，下料晾干后采用碾盘将其碾碎，制得粉末状糊料；步骤2)中所述沥青为中温改质沥青，所述沥青软化点为100～105℃、结焦值大于等于55％、挥发分为 55～57％；
26.3)搅拌、装模：将重量份为300份糊料、重量份为1份的过硫酸铵和重量份为1份的六次甲基酸铵分别加入搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后装入接头栓模具中；所述接头栓模具大小根据所制备石墨电极接头栓尺寸进行选择；
27.4)压制：调整模压机压力到10mpa进行冷压压制后保压30～60s，制得石墨电极接头栓成品。
28.对比例2：
29.一种石墨电极接头栓制备工艺，其中：包括以下步骤：
30.1)粉料配制：将煅后焦粉、针状焦粉和焙烧碎除尘粉按重量份比例：1:1:0.2 进行
充分混合，制得粉料；所述粉料纯度为66～69％、粒径小于0.075mm，所述煅后焦粉和针状焦粉的真密度均大于等于2.10g/cm3；
31.2)混料：将重量份为120份的粉料加入混捏锅中加热至130～140℃，然后将重量份为180份的沥青加入混捏锅中，最后将重量份为1份的过硫酸铵和重量份为1份的六次甲基酸铵一同加入混捏锅中混捏40分钟，混合料温度达到 160～170℃后，下料晾干后采用碾盘将其碾碎至粉末状糊料；
32.3)装模：将步骤2)制得的糊料装入接头栓模具中；所述接头栓模具大小根据所制备石墨电极接头栓尺寸进行选择；
33.4)压制：调整模压机压力到10mpa进行冷压压制后保压30～60s，制得石墨电极接头栓成品。
34.化验参数如下表所示，通过对其膨胀温度、膨胀率和炭化温度进行对比，可得出结论：按照实施例1方案生产出的接头栓性能优于对比例1和对比例2 的生产出的接头栓性能。
35.请根据化验参数列表对比三种方案之间的性能差异。
36.化验参数实施例1对比例1对比例2结焦值％≥60＜60≥60体积密度
g/cm3
1.25-1.351.12-1.231.25-1.35灰分％＜0.3＜0.3＜0.3挥发分％50-5554-5850-55膨胀温度℃140-160180-200170-200膨胀率％≥60≥60≥50炭化温度℃460-540500-560470-540
37.对比例1的主要原因是沥青量偏小，对比例2将过硫酸铵和六次甲基酸胺加入混捏锅中，导致两种添加剂在受热情况下性能改变。
38.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。