石墨電極
| 石墨電極 |
石墨電極是指以石油焦、瀝青焦為骨料，煤瀝青為黏結劑，經過原料煅燒、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化和機械加工而製成的一種耐高溫石墨質導電材料，稱為人造石墨電極（簡稱石墨電極），以區別於採用天然石墨為原料製備的天然石墨電極。
目錄
簡介
石墨電極主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青做結合劑，經煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工而製成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導體，根據其質量指標高低，可分為普通功率石墨電極、高功率石墨電極和超高功率石墨電極。石墨電極生產的主要原料為石油焦，普通功率石墨電極可加入少量瀝青焦，石油焦和瀝青焦含硫量都不能超過0.5%。生產高功率或超高功率石墨電極時還需要加針狀焦。鋁用陽極生產的主要原料為石油焦，並控制硫分不大於1.5%～2%，石油焦和瀝青焦應符合國家有關質量標準。(1)模具幾何形狀的日益複雜化以及產品應用的多元化導致對火花機的放電精確度要求越來越高。石墨電極的優點是加工較容易，放電加工去除率高，石墨損耗小，因此，部分群基火花機客戶放棄了銅電極而改用石墨電極。另外，有些特殊形狀的電極無法用銅製造，但石墨則較容易成型，而且銅電極較重，不適合加工大電極，這些因素都造成部分群基火花機客戶應用石墨電極。(2)石墨電極較容易加工，且加工速度明顯快於銅電極。比如採用銑削工藝加工石墨，其加工速度較其他金屬加工快2～3倍且不需要額外的人工處理，而銅電極則需要人手挫磨。同樣，如果採用高速石墨加工中心製造電極，速度會更快，效率也更高，還不會產生粉塵問題。在這些加工過程中，選擇硬度合適的工具和石墨可減少刀具的磨損耗和銅電極的破損。如果具體比較石墨電極與銅電極的銑削時間，石墨電極較銅電極快67%，在一般情況下的放電加工中，採用石墨電極的加工要比採用銅電極快58%。這樣一來，加工時間大幅減少，同時也減少了製造成本。
評價
- (1)生產周期長。普通功率石墨電極的生產周期為45天左右，超高功率石墨電極的生產周期達70天以上，而需要多次浸漬的石墨電極接頭生產周期更長。
- (2)能源消耗較高。生產1t普通功率石墨電極需要消耗電能6000kW·h左右，煤氣或天然氣數千立方米，冶金焦粒和冶金焦粉約1t。
- (3)生產工序多。生產工序包括原料煅燒、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化和機械加工等。其生產需要許多專用機械設備和特殊結構的窯爐，建設投資較大，投資回收期較長。
- (4)生產過程中產生一定數量的粉塵和有害氣體，需要採取完善的通風降塵及消除有害氣體的環境保護措施。
- (5)生產所需炭質原料石油焦和煤瀝青等為煉油企業和煤化工企業生產加工副產品，原料的質量及其穩定性難以得到充分的保障，尤其是高功率和超高功率石墨電極生產用針狀焦、改質電極瀝青和低喹啉不溶物含量專用浸漬劑瀝青，急需我國石油和煤化工加工企業的重視和積極配合。。[1]