生產(chǎn)石墨電極的原材料以及粘結(jié)劑的功能

生產(chǎn)石墨電極的原材料以及粘結(jié)劑的功能

生產(chǎn)石墨電極的原材料

生產(chǎn)石墨電極使用的粘結(jié)劑、浸潰劑和添加劑。生產(chǎn)石墨電極除主要原料石油焦、瀝青焦外，需要使用一定數(shù)量的粘結(jié)制以粘合骨料、粉料顆粒并使混捏后的炭質(zhì)糊料具有良好的塑性。為了提高熔燒后半成品的密度和機械強度，需要使用浸清劑以充填培燒半成品本體內(nèi)的空隙。粘結(jié)劑和浸漬劑的品種、質(zhì)量和使用性能對石墨電極生產(chǎn)具有重要意義，也是研究與改進有關(guān)炭制品生產(chǎn)工藝的重要課題之一。本章主要敘述粘結(jié)劑的功能和分類，重點介紹煤瀝青、浸潰劑的特性和分類，添加劑（氧化鐵粉和硬脂酸、石蠟）的特性和使用。

粘結(jié)劑的功能

粘結(jié)劑功能有兩個方面：

1.它呈液態(tài)時使炭質(zhì)骨料及粉料潤濕、粘合及混捏成可塑性糊料，糊料加壓成型及冷卻后粘結(jié)劑硬化，將骨料及粉料固結(jié)成生坯。

2.生坯在高溫下焙燒，此時粘結(jié)劑參加炭化反應(yīng)并形成良好的固態(tài)結(jié)合，使制品獲得固定的幾何形狀。粘結(jié)劑在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)是一種可流動的液體，能被炭質(zhì)骨料及粉料吸附并能滲透到骨料及粉料的孔隙中去，在一定溫度范圍內(nèi)混捏后形成可塑性糊料，這種糊料具有良好的粘彈性和潤滑性。粘彈性為材料在一定溫度下或長時間載荷下呈粘性流動，而在低溫或短時間載荷下具有彈性，粘彈性對成型效果（壓縮效果)有一定影響。潤滑性指在成型時可使骨料顆粒間的相互位置容易移動，經(jīng)過彼此填充構(gòu)成穩(wěn)定排列的性能，同時盡量防止產(chǎn)生骨料顆粒的被擠碎。在成型過程中糊料應(yīng)有良好的塑性變形能力，成型以后，生坯經(jīng)過冷卻而呈硬化狀態(tài)，在此變化過程中生坯不應(yīng)當出現(xiàn)某些形態(tài)的急劇變化(如膨脹、收縮等)。生坯在賠燒時，粘結(jié)劑被加熱到一定溫度再次轉(zhuǎn)為液態(tài)，經(jīng)過長時間的熱解、縮聚，最后炭化為瀝青焦，同時將骨料及粉料牢固的結(jié)合在一起，在這個炭化過程中留下的焦炭應(yīng)盡可能多一些（即結(jié)焦值高），同時在熔燒時生壞不應(yīng)產(chǎn)生較大的體積收縮或膨脹（過大的收縮或膨脹將導(dǎo)致熔燒品開裂）。對于生產(chǎn)石墨電極來說、希望粘結(jié)劑炭化后的焦炭是易石墨化的，并且與炭質(zhì)骨料在石墨化高溫下有相近的線膨脹系數(shù)。

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