石墨电极和石墨制品生产中黏结剂的选择与使用
来源:河北中弘新材料有限公司
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作者:pmocd0d21
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发布时间: 2021-04-14
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生产石墨电极和石墨制品加入黏结剂的目的,是把作为骨料的各种颗粒黏结在起,并使混捏后的热糊有良好的可塑性以便成型
生产石墨电极和石墨制品加入黏结剂的目的,是把作为骨料的各种颗粒黏结在起,并使混捏后的热糊有良好的可塑性以便成型。成型后的生制品在焙烧过程中,由于黏结剂本身焦化而生成的沥青焦把骨料颗粒牢固的联结成整体。
各种石墨电极和石墨制品的质量及物理机械特性,在很大程度上取决于黏结剂的性质和黏结剂对碳素材料颗粒的浸润、渗透和黏结力。
石墨电极和石墨制品所用的黏结剂一股采用热塑性材料。热塑性材料在室温时是固体,稍加热即熔化成液体并能为碳素材料颗粒吸附而互相黏结成糊状,糊料经过加压成型后稍加冷却即能硬化而固定外形,所以便于堆放和搬运。黏结剂应有较高的含碳量和残碳率(即焙烧后结焦残碳的百分数)。此外,黏结剂还必须是价格较低,而且可以大量供应的物资。目前能较好满足上述要求的只有煤沥青。煤沥青按其软化点的高低可分为:软沥青(软化点在65℃以下,水银法测定)、中沥青(软化点为6575℃)和硬沥青(软化点在75℃以上)。对于未经特殊处理的煤沥青,其软化点越高游离碳含量也越高,挥发物含量就越低,焙烧后的残碳率也越大。目前,大多数碳素厂使用中沥青作黏结剂,只有极少数工厂采用硬沥青。采用硬沥青可以提高产品的质量,如能提高密度及机械强度等。但是,使用硬沥青必须相应提高沥青熔化温度和混捏压型的温度。有些产品(如封闭式电石炉或铁合金炉所有的电极糊),为了适当加快电极糊的烧结速度,需要在中沥青中加入少量煤焦油或蒽油,使黏结剂的软化点降到50℃左右。当生产砌筑高炉炭块的细缝糊时,则要求加入更多的蒽油或煤焦油。
黏结剂数量的多少对石墨电极的质量也有较大影响。如果黏结剂的用量过少,则混捏后糊的可塑性较差,挤压成型或模压成型的压力都需要相应提高而且产生裂纹废品的可能性大得多;如果黏结剂的用量过多,则生制品容易弯曲变形焙烧后气孔率增加机械强度降低。
石墨电极和石墨制品中黏结剂用量的多少一般是这样来确定的:
①产品粒度组成较粗,即粉状小颗粒数量较少、大颗粒较多大颗粒的尺寸也大一些,黏结剂用量应减少。反之粒度组成较细(大颗粒少、粉状小颗粒多),黏结剂用量必须有所增加。所以,小直径的石墨电极的黏结剂用量要少，一些较大直径石墨电极的黏结剂用量要多一些。
②黏结剂用量与原料颗粒的表面性质(如气孔率及对沥青的吸附性)有很大关系。无烟煤颗粒表面比较光滑、气孔较少,对沥青的吸附性也差一些。所以采用无烟煤为主要成分的炭块、电极糊等产品的黏结剂用量要少一些。石油焦和沥青焦的颗粒表面为蜂窝状结构,比表面积大对沥青的吸附性好,所以以石油焦和沥青焦为原料的石墨电极和石墨制品等产品的黏结剂用量要多一些。石墨化碎和石墨化冶金焦对沥青的吸附性更好因此当配料中加入石墨化碎或石墨化冶金焦时就应该适当增加黏结剂用量。
③产品的成型方法对黏结剂的用量有直接关系。例如挤压成型要求糊料有较好的塑性,所以黏结剂的用量要多一些;反之模压成型的黏结剂用量可以少一些。
煤沥青一般是熔化后再使用。这是因为进厂的煤沥青中含有不少水分并有一些机械夹杂物。将煤沥青卸在熔化槽内,在120~150℃温度下熔化静置3~7天,使沥青中水分降低到0.2%以下。蒽油或煤焦油也应在熔化槽内加热脱水至0.5%以下。在熔化的同时机械夹杂物也沉降到槽底。熔化沥青的温度不应过高,以免沥青中挥发物提前分解和挥发降低了沥青的黏结性。在某些情况下,如沥青水分不大,也可以直接使用固体沥青。使用前,先将固体沥青破碎成较小的颗粒。
中弘新材料做为石墨电极生产厂家，使用的黏合剂都是国内优质的沥青焦，确保每一批产品都能达到合格的出厂要求。
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