論文題目：石墨電極生產工藝研究摘要 石墨電極主要以石油焦和針狀焦為原料，煤焦油瀝青為粘結劑，經焙燒、配料、捏合、壓制、焙燒、石墨化、和機械加工，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能加熱熔化爐料的導體，在石墨電極生產過程中影響石墨電極質量的原因，并提出建議關于如何提高石墨電極的質量，強調原材料質量的重要性，提出加入碳纖維提高電極硬度； 改善電極接頭形狀，減少接頭失效，提高電極壽命。 關鍵詞：石墨電極，焙燒； 調味，揉捏，壓榨，燒結，石墨化，機加工頌，ke,,,,,,,,,,,,,,;,.:;;;;;;; 原料選擇與烘烤 2.1 原料種類 2.2 烘烤調味與成型 3.1 調味 3.23.2.1 豆溫對坯體密度的影響 3.2.2 瀝青溫度對坯體密度的影響 3.2.3 糊料切割溫度與料室的影響室溫對坯體密度的影響 燒結 4.1 燒結工藝 4.2 燒結過程的影響因素 4.2.1 升溫速率的影響 4.2.2 壓力的影響 4.3 填料浸漬 5.1 浸漬工藝 電極石墨化 6.1 石墨化轉變理論 6.2 對石墨的影響 6.2.1 原材料6.2.2 空氣溫度停留時間 6.2.3 壓力 6.3 石墨化生產過程 6.3.16.3.2 電力 6.3.3 冷卻和卸料爐 6.4 串聯電極之間的接觸形式 石墨化成品的加工 7.1 電極和接頭加工工藝 7.1.2 基礎知識7.1.3 電極加工技術 7.1.4 聯合生產技術 提高電極質量，降低電極消耗 8.1 級配和粘結劑選擇 8.2 聯合設計的改進理念 8.3 石墨電極斷裂的原因及其抑制措施 結論 10. 參考文獻和引言 同現代工業的快速發展，對工業用鋼的質量要求越來越高。 為了提高鋼的質量，增加煉鐵的生產成本，這對焦化用石墨電極的生產提出了更高的要求。 石墨電極是電爐煉鐵的重要低溫導電材料。 電能通過石墨電極輸入電爐，電極端部與爐料之間電弧形成的低溫是熔化爐料進行冶煉的熱源，其他一些電爐煉鋼或電解設備常采用石墨電極作為導電材料。

2000年世界消耗石墨電極約100萬噸，我國2000年消耗石墨電極約25萬噸。借助石墨電極優異的數學物理性能，還廣泛應用于其他工業部門。 以生產石墨電極為主的碳素制品工業，已成為當代原材料工業的重要組成部分。 本文對現代石墨電極生產的先進技術進行了詳細論述。 按其質量指標可分為普通功率、大功率和超大功率。 主要分為三類（1）普通功率石墨電極（RP）。 允許使用電壓密度大于17A/dm2的石墨電極，主要用于焦化、硅、黃磷等普通功率電爐。 (2) 高功率石墨電極 (HP)。 允許使用電壓密度為18-25A/dm2的石墨電極，主要用于焦化用大功率電弧爐。 （3）超高功率石墨電極（UHP）。 允許使用電壓密度小于 25A/dm2 的石墨電極。 主要用于超高功率冶煉電弧爐。 石墨電極主要用于用途：（1）電爐煉鐵。 電爐熔煉使用石墨電極將電壓引入熔爐。 強大的電壓通過電極上端的二氧化碳形成電弧放電，借助電弧形成的熱量熔煉鐵。 根據電爐容量，選用不同半徑的石墨電極。 為了使電極連續使用，電極之間采用電極螺紋接頭連接。 冶煉用石墨電極約占石墨電極總量的70-80%。 (2)用于埋熱電爐。 石墨電極埋熱電爐主要用于生產鐵合金、純硅、黃磷、冰銅和電石等，其特點是導電電極上部埋在爐料中，因此除電池與電荷之間的電弧產生的熱量，電壓通過充電時，充電材料的內阻也會形成熱量。

每斤硅需要消耗石墨電極，每斤黃磷需要消耗石墨電極40kg左右。 (3) 用于內阻爐。 生產石墨制品的石墨化爐、熔化玻璃的熔化爐、生產氧化鋁的電爐都屬于電阻爐。 爐內物料既是發熱電阻又是被加熱物。 一般導電石墨電極插入爐膛末端的爐頭壁內，因此導電電極不連續消耗。 圖1-1 石墨電極生產工藝流程圖 石墨電極具有以下特點： (1) 耐低溫性能好。 當溫度下降時，硬度不會增加，反而會降低。 石墨在低溫范圍內（800-1300）工作，可以滿足電極硬度的需要。 (2)穩定性好。 石墨在急冷急熱條件下使用（如鹽爐頻繁啟停），不易因形成裂紋而斷裂。 (2)良好的導電性 石墨還隨著溫度下降而提高導電性。 在低溫范圍內使用，耗能少，有利于節能。 (3) 導熱系數特殊 在鹽爐工作溫度范圍內（800-1300℃），石墨的導熱系數增加，有利于烘箱保溫性能的提高。 (4) 良好的物理穩定性石墨是碳最穩定的變體。 在（800-1300）范圍內，石墨具有較強的抗熔鹽腐蝕能力，因此石墨電極經久耐用，壽命長。 因為在石墨電極的實際生產中，總成品率波動較大。 本文詳細介紹了每一道工序，每道生產工序的影響因素和需要控制的工藝參數，以及提高電極質量的一些建議。 希望能為石墨電極的生產質量控制和產品成品率的提高提供參考。

2 原料選擇及焙燒 2.1 原料種類 石油焦是一種白色或暗紫色硬質固體石油產品，具有金屬光澤和微孔隙。 它是由微小的石墨晶體產生的粒狀、柱狀或棒狀顆粒組成的碳體。 石油焦成分為碳溴化合物，含碳90-97%，氫1.5-8%，富含氮、氯、硫和重金屬化合物。 針狀焦具有明顯的棒狀結構和纖維狀結構，主要用作煉鐵中的高功率和超高功率石墨電極。 由于針狀焦在硫濃度、灰分、揮發分和真密度等方面有嚴格的質量指標要求，因此對針狀焦的生產工藝和原料都有特殊要求。 煤焦油瀝青是以煤分餾得到的煤油為原料，再經分餾加工而成的瀝青。 高溫下呈白色韌性條狀，有光澤； 有臭味，易燃，熔化有毒。 它是一種二次可燃固體。 石墨電極用瀝青的軟化點在75～90之間。生產的石墨電極一樣粘。 2.2焙燒 焙燒是炭素和石墨制品生產中的第一道工序，煅燒料的好壞直接影響到石墨電極的質量。碳制品。 在含碳原料中，氫以碳溴化合物的形式存在，并與碳原子的價電子結合。 碳原子失去自由電子，使石油焦原料在焙燒前具有較高的內電阻率。 然而，煅燒焦的性能與其內部結構有直接關系。 石墨層排列有序，點（層）堆積缺陷少，石墨化程度高，故濁度高，質量好。 一般認為，其焙燒機理是在焙燒初期，原料中的揮發性物質逸出，氫氣濃度升高，體積縮小，真密度增大。 性斷裂，脫氫，碳原子從鍵合狀態中游離出來，使焙燒原料的導電性增強，內電阻率增加，體積進一步縮小。

煅燒物真密度的增加主要是由于煅燒物在低溫下不斷逸出揮發物，同時發生分解和縮聚反應，導致結構重排和體積收縮。 相同質量的生焦，焙燒溫度越高，晶體缺陷越少，煅后焦揮發分含量越低，真密度越高。焙燒可以去除原料中的水分、揮發分和部分硫。 同時原料經焙燒后體積收縮率穩定，各項理化性能指標均有較大提高。 它對提高最終產品的質量起著非常重要的作用。 原料焙燒后質量指標見表2-1 燃燒物質量指標指標項 比內阻Ωmm 酸值% 石油焦 瀝青焦 無褐煤