[发明专利]一种新型石墨电极生产工艺

权利要求书

1.一种新型石墨电极生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S100、配料

S110、原料，针状焦、煤沥青、环氧树脂、碳纳米管、焦炭、铝粉；

所述的针状焦采用煤系针状焦；

S120、将焦炭、针状焦放入煅烧炉中，通入保护气，然后加热到1250-1350℃，保持0.5-1小时，进行煅烧；

S130、将S120中煅烧后的针状焦、焦炭进行破碎、细磨，使其粒径不大于0.075㎜；

S140、将以下组分按照重量份数比均匀混合，S130处理后的焦炭4-6、S130处理后的针状焦28-40、碳纳米管6-10、铝粉2-3；

S150、将S140中混合的粉料与煤沥青、环氧树脂按照以下重量份数比均匀混合10-15：1-2：4-6；混合时间1-2小时；

S200、成型

S210，将S150处理后的原料进行搅拌，且将原料温度增加到180-260℃，搅拌1-2小时；

S220、将S210中混合后的原料冷却至170-180℃左右，放入压力机中通过10-12MPa压实；

S230、将S220中压实的原料通过30-35MPa的压力压紧，保持15-20min，同时抽真空；

S240、将S230中处理后的原料放入挤压机中，加热至100-120℃，通过10-12MPa的压力进行挤压，然后按照预设要求剪切成段，获得生坯；

S300、焙烧与浸渍

S310、一次焙烧，将S240中切断的原料放入焙烧炉中，对焙烧炉抽真空，通过1300℃高温进行焙烧，获得碳坯；

S320、清洗，将S310处理后的碳坯进行表面清理，主要是去除毛刺，然后通过高压水枪清洗，最后烘干；

S330，将S320处理后的碳坯放入浸渍罐内，并预热至260-380℃，保持6-8小时；

然后将浸渍罐抽真空，并保持40-50min，再将煤沥青加热至180-200℃后注入浸渍罐内使得碳坯完全浸入煤沥青内；

然后，往浸渍罐内加入保护气，直到气压达到1.2-1.5MPa后，保持1.5-2.8小时；

最后泄压，排出煤沥青，原料在浸渍罐内冷却至室温，取出并清理表面；

S340、二次焙烧，将S330处理后的碳坯再次放入焙烧炉内，通过700-800℃高温进行再次焙烧，且充入保护气，然后在焙烧炉内冷却至室温，取出清理表面；

S350、重复S320-S340两次及两次以上，每次检查浸渍原料的浸渍增重率，

S400、石墨化，将S340处理后的原料放入内热串接(LWG)炉内，充入保护气体并加热至2300-3000℃，保持9-20小时，使其石墨化；

S500、机加工，将S400处理后的原料进行机加工，直到达到预设尺寸，即制造出石墨电极。

2.如权利要求1所述的新型石墨电极生产工艺，其特征在于，S110中，所述的煤沥青的软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%；

所述的铝粉纯度为99.99%，细度为100-120目。

3.如权利要求1所述的新型石墨电极生产工艺，其特征在于，S120中，煅烧后的针状焦真密度不小于2.12g/cm3，电阻率不大于500μΩ.m。

4.如权利要求1所述的新型石墨电极生产工艺，其特征在于，S140采用湿混。

5.如权利要求1所述的新型石墨电极生产工艺，其特征在于，S240中，在原料挤压出料口按照20cm每段依次喷射如下温度的水：90-100℃、70-80℃、30-40℃对挤出的原料进行分段冷却。

6.如权利要求1所述的新型石墨电极生产工艺，其特征在于，S310中温度变化如下：

0-800℃，70℃/min，达到800℃后保持1-2小时；

801-1300℃，40℃/min；达到1300℃后保持200-300小时；

焙烧完成后，停止加热，在焙烧炉内通过以下降温方式冷却：

1300-900℃，50℃/min；

899-300℃，70℃/min，达到300℃后取出，然后风冷至室温。