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石墨电极混捏工艺的影响因素

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1结合料沥青

沥青的主要指标是软化点、结焦值和附着力。美国炭素厂使用的粘结沥青软化点约为110℃(试验方法为空气立体法)。德国vet生产的粘结沥青软化点在109℃左右,粘结沥青的结焦值一般在55%左右,日本沥青的ρ含量在20%左右,略低于美国沥青。使用这种沥青时,在配料时要控制沥青的配比,大功率石墨电极体只需浸渍一次,所以必须用高软化点、高结焦值的优质沥青作为粘结剂,生产大功率、超高功率石墨电极实现短流程生产(少浸渍、少焙烧)。

2温度影响

在捏合过程中,温度是影响捏合效果和产品质量的重要因素。在膏体捏合过程中,具有一定流变性的沥青均匀渗入含碳颗粒的表面,部分沥青渗入含碳材料的内部空隙(通孔和空穴),可进一步提高膏体的密度和粘结性。若将沥青的流变性能调至最佳,则渗透性越大,捏合效果越好。但是,如果膏体的捏合温度过低,沥青的流变性能较差,沥青很难渗透到含碳材料的空隙中,使其难以混合和出锅,膏体的塑性较差,不利于成型;如果捏合温度过高,沥青的轻组分具有润湿性和粘结性,易挥发,也容易发生缩合反应,部分附着在碳质材料表面的沥青被氧化,沥青的粘附性降低,塑性较差和浆糊的成型。如果沥青的流变性能不好,就不能保证沥青的润湿和粘结效果。因此,沥青混合料的最佳捏合温度应在沥青流变性能良好、沥青组成不变的温度范围内。在该温度范围内,沥青对固体碳材料的润湿性越大,沥青的流变性能越好,沥青膏体的捏合越均匀,塑性越好。使最终产品达到理想的密度、强度等理化指标,提高成品率,降低因浸渍次数增加而增加的成本。

结合料沥青的粘度随温度的升高而急剧下降,。

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温沥青粘度与温度的关系

温度/C

八十

一百

一百二十

一百四十

粘度/Pa.S

1718 x 10-3

89.13 x 10-3英寸

11.35 x 10-3英寸

2.327 x 10-3英寸

沥青的粘度也随着软化点的增加而增加。因此,加热温度应随沥青软化点的变化而变化。糊料的最佳温度取决于粘合剂的软化点。一般情况下,当糊料温度高于粘结剂软化点两倍左右时,粘结剂对碳粉具有良好的润湿性。

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根据经验,用中温沥青作粘结料时,糊温宜控制在140℃~180℃~150℃~160℃;用软化点100~120的硬沥青时,糊温宜提高到180℃~240℃。在此温度范围内,沥青对干料具有良好的润湿性和渗透性,捏合后的糊料具有良好的塑性和挤出性能,压制后的产品结构均匀,体积密度高。因此,在实际生产中应控制好温度。当蒸汽加热压力低于0.45MPa时,应延长混捏时间。当蒸汽压力低于0.4MPa时,应停止生产。用蒽油和煤焦油的混合物可以适当降低捏合温度。石墨电极使用改性沥青或高温沥青时,应适当提高捏合温度。此外,揉捏温度也与气候有关。冬季气温低,散热快,夏季气温高,散热慢。因此,冬季揉捏温度应略高于夏季。

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