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冶炼专用炭电极及其制备方法

阅读:1031发布:2020-05-17

专利汇可以提供冶炼专用炭电极及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于炭 电极 技术领域,公开了 钛 渣 冶炼 专用炭电极及其制备方法。其主要技术特征为:将煅后的固体原料电煅 煤 、 石油焦 、 石墨 碎进行筛分、 电子 配料系统配料后进入混捏锅搅拌、干混,然后加入煤 沥青 混捏,再经成型、 焙烧 和机加工生产出钛渣冶炼专用炭电极成品。本发明提供的钛渣冶炼专用炭电极不存在沥青挥发份、体密高、灰分低、抗 氧 化性好,用其代替自焙电极,没有焙烧散发的烟气挥发份,节省了自焙电极焙烧过程中的电量消耗,实现了节能环保,且安装简便,不会由于操作不慎造成电极软断、硬断事故的发生,大大提高了安全性。,下面是冶炼专用炭电极及其制备方法专利的具体信息内容。

冶炼专用炭电极,其特征在于包括下列重量份的组分:粒径小于等于4mm的石墨碎                  16—— 24重量份 粒径大于4mm小于等于10mm的石墨碎        12—— 20重量份粒径大于10mm小于等于16mm的石墨碎        8—— 14重量份电煅                                      4—— 10重量份石油焦                                      24—— 32重量份煤沥青                                      16—— 23重量份。545742dest_path_image001.jpg
2.如权利要求1所述的钛渣冶炼专用炭电极,其特征在于:所述电煅煤的粒径大于等 于4mm小于等于10mm。
3.如权利要求1所述的钛渣冶炼专用炭电极,其特征在于:所述石油焦的粒径大于等 于 0. 05mm 小于等 0. 075mm。
4.制备如权利要求1所述的钛渣冶炼专用炭电极的方法,其特征在于包括下列步骤:第一步:中碎、筛分、磨粉将煅后的固体原料电煅煤破碎筛分,将石油焦、石墨碎一部分破碎筛分,一部分用球磨 机磨粉;第二步:配料和干混按权利要求1所述组分用电子配料系统称出16——24重量份粒径小于等于4mm的石 墨碎、12——20重量份粒径大于4mm小于等于IOmm的石墨碎、8——14重量份粒径大于 IOmm小于等于16mm的石墨碎、4——10重量份粒径大于等于4mm小于等于IOmm的电煅煤、 30——40重量份粒径大于等于0. 05mm小于等于0. 075mm的石油焦,配料后进连续高效混 捏锅加热箱中,通电加热8——10分钟,原料加热到170°C——190°C下到混捏锅中进行搅 拌,搅拌时间为2——3分钟;第三步:混捏原料搅拌2——3分钟后,加入180——190°C的16——23重量份改质煤浙青,在温度 为155——165°C下混捏10——15分钟;然后将混捏好的糊料降温至140——150°C后,下 到醒糊罐中待用;第四步:成型将混捏好的糊料用皮带输送机输送到模具中,用液压立式震动成型机震动成型,震动 时间为5——8分钟;震动完成后保持压静置15——25分钟;保压过后打开模具推出产 品,在25——40°C的中冷却4——5小时,冷却完成后,即生产出钛渣冶炼专用炭电极生 制品;第五步:焙烧将炭电极生制品送至焙烧炉;首先装炉,生坯垂直立装,生坯之间的距离100— 120mm,生坯与窑炉墙壁距离200——250mm,生坯下端铺150——250mm厚度的冶金焦粉, 生坯上端覆盖400——500mm厚度的冶金焦粉;然后进行温度控制,以每小时2. 5——3°C 的平均升温速度从室温升至250°C温度,以每小时1. 0——1. 2°C的平均升温速度由250°C 升至450°C温度,以每小时1. 5——2°C的平均升温速度由450°C升至600°C温度,以每小时 3. 5——4°C的平均升温速度由600°C升至1050°C温度;最终焙烧温度为1000——1050°C ; 焙烧好后采用自然冷却方式降温,每小时降温5——8°C ;产品冷却到400°C以下时出炉,即为钛渣冶炼专用电极焙烧品; 第六步:机加工检验合格的炭电极焙烧品经镗孔、镗头、车外圆、铣公头螺纹、铣母头螺纹工序,即生产 出钛渣冶炼专用炭电极成品。

说明书全文

冶炼专用炭电极及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于炭电极技术领域,尤其涉及一种钛渣冶炼专用炭电极及其制备方法。 背景技术
[0002] 目前钛渣冶炼生产普遍采用的是自焙电极,采用电极糊在矿热炉使用过程中通电 加热烧结而成。近年来,由于国家环保政策的出台,环保管理度的加大,对烟气的排放有 了特别严格的要求。因电极糊内含有的大量浙青,在烧结成电极时,会产生大量的浙青烟 气,污染环境,严重影响人们的身体健康。另一方面,电极糊烧结成自焙电极时需要一定的 热量,需电能做功来完成,这样就增加了约59TlO%的电能消耗,近年来随着国家节能减排 工作的日益深入,耗能大、排放高的企业将逐渐被淘汰。而电极糊因耗费能源大、对环境污 染严重,也被列入淘汰行业目录;再者,由于操作不慎会造成电极软断、硬断事故的发生,严 重威胁着操作人员的生命及国家财产的安全。

发明内容

[0003] 本发明要解决的第-冶炼专用炭电极。
[0004] 本发明要解决的第二-个问题就是提供-
:个问题就是提供-
-种安装简便、使用安全、节能环保的钛渣
-种钛渣冶炼专用炭电极的制备方法。
卜问题,本发明提出的钛渣冶炼专用炭电极包括下列重量份的组
-24重量份 20重量份 14重量份 -10重量份 —32重量份 —23重量份c
[0005] 为解决上述第-分:粒径小于等于4mm的石墨碎 16—
粒径大于4mm小于等于IOmm的石墨碎 12——
粒径大于IOmm小于等于16mm的石墨碎 8——
电煅煤 4 一
石油焦 24-煤浙青 16-
[0006] 其附加技术特征为:所述电煅煤的粒径大于等于4mm小于等于IOmm ; 所述石油焦的粒径大于等于0. 05mm小于等于0. 075mm。
[0007] 为解决上述第二个问题,本发明钛渣冶炼专用炭电极的制备方法包括下列步骤: 第一步:中碎、筛分、磨粉将煅后的固体原料电煅煤破碎筛分,将石油焦、石墨碎一部分破碎筛分,一部分用球磨 机磨粉;
第二步:配料和干混
权利要求1所述组分用电子配料系统称出16——24重量份粒径小于等于4mm的石 墨碎、12——20重量份粒径大于4mm小于等于IOmm的石墨碎、8——14重量份粒径大于 IOmm小于等于16mm的石墨碎、4——10重量份粒径大于等于4mm小于等于IOmm的电煅煤、 30——40重量份粒径大于等于0. 05mm小于等于0. 075mm的石油焦,配料后进连续高效混捏锅加热箱中,通电加热8——10分钟,原料加热到170°C——190°C下到混捏锅中进行搅 拌,搅拌时间为2——3分钟;
第三步:混捏
原料搅拌2——3分钟后,加入180——190°C的16——23重量份改质煤浙青,在温度 为155——165°C下混捏10——15分钟;然后将混捏好的糊料降温至140——150°C后,下 到醒糊罐中待用; 第四步:成型
将混捏好的糊料用皮带输送机输送到模具中,用液压立式震动成型机震动成型,震动 时间为5——8分钟;震动完成后保持压力静置15——25分钟;保压过后打开模具推出产 品,在25——40°C的中冷却4——5小时,冷却完成后,即生产出钛渣冶炼专用炭电极生 制品;
第五步:焙烧
将炭电极生制品送至焙烧炉;首先装炉,生坯垂直立装,生坯之间的距离100— 120mm,生坯与窑炉墙壁距离200——250mm,生坯下端铺150——250mm厚度的冶金焦粉, 生坯上端覆盖400——500mm厚度的冶金焦粉;然后进行温度控制,以每小时2. 5——3°C 的平均升温速度从室温升至250°C温度,以每小时1. 0——1. 2°C的平均升温速度由250°C 升至450°C温度,以每小时1. 5——2°C的平均升温速度由450°C升至600°C温度,以每小时 3. 5——4°C的平均升温速度由600°C升至1050°C温度;最终焙烧温度为1000——1050°C ; 焙烧好后采用自然冷却方式降温,每小时降温5——8°C ;产品冷却到400°C以下时出炉,即 为钛渣冶炼专用电极焙烧品; 第六步:机加工
检验合格的炭电极焙烧品经镗孔、镗头、车外圆、铣公头螺纹、铣母头螺纹工序,即生产 出钛渣冶炼专用炭电极成品。
[0008] 本发明所提供的钛渣冶炼专用炭电极,将煅后的固体原料电煅煤、石油焦、石墨碎 进行筛分、电子配料系统配料后进入混捏锅搅拌、干混,然后加入煤浙青混捏,再经成型、焙 烧和机加工生产出钛渣冶炼专用炭电极成品。钛渣冶炼专用炭电极不存在浙青挥发份、体 密高、灰分低、抗化性好,用钛渣冶炼专用炭电极代替自焙电极,钛渣冶炼厂家无需自焙, 自然也就没有焙烧散发的烟气挥发份,在使用过程中没有有害气体的排放,实现了环保。由 于钛渣冶炼专用炭电极直接安装即可使用,没有自焙过程,节省了自焙电极焙烧过程中的 电量消耗,实现了节能,且安装简便,不会由于操作不慎造成电极软断、硬断事故的发生,大 大提高了安全性。另外由于钛渣冶炼专用炭电极电阻率低、体积密度高,所以电极自耗小, 也为钛渣冶炼节省了成本。同时,钛渣冶炼专用炭电极可以提高入炉功率和电热炉效率,缩 短冶炼时间,具有较大的节电潜力。附图说明
[0009] 图1为本发明钛渣冶炼专用炭电极的结构示意图。 具体实施方式
[0010] 下面结合附图和具体实施例对本发明所提供的制备钛渣冶炼专用炭电极的工序进程及其结构做进一步的详细说明。
[0011] 如图所示,钛渣冶炼专用炭电极包括电极本体1,电极本体1两端分别设置有相匹 配的公头2、母头3,公头2、母头3带有相匹配的外螺纹4、内螺纹5。
[0012] 实施例1 : 第一步:中碎、筛分、磨粉将煅后的固体原料电煅煤破碎筛分,将石油焦、石墨碎一部分破碎筛分,一部分用球磨 机磨粉;
第二步:配料和干混
用电子配料系统称出16重量份粒径小于等于4mm的石墨碎、12重量份粒径大于4mm小 于等于IOmm的石墨碎、8重量份粒径大于IOmm小于等于16mm的石墨碎、4重量份粒径大于 等于4mm小于等于IOmm的电煅煤、24重量份粒径大于等于0. 05mm小于等于0. 075mm的石 油焦,配料后进连续高效混捏锅加热箱中,通电加热8分钟,原料加热到170°C下到混捏锅 中进行搅拌,搅拌时间为2分钟; 第三步:混捏
原料搅拌2分钟后,加入180°C的16重量份改质煤浙青,在温度为155°C下混捏10分 钟。然后将混捏好的糊料降温至140°C后,下到醒糊罐中待用; 第四步:成型
将混捏好的糊料用皮带输送机输送到模具中,用液压立式震动成型机震动成型,震动 时间为5分钟。震动完成后保持压力静置15分钟。保压过后打开模具推出产品,在25°C的 水中冷却4小时,冷却完成后,即生产出钛渣冶炼专用炭电极生制品; 第五步:焙烧
将炭电极生制品送至焙烧炉。首先装炉,生坯垂直立装,生坯之间的距离100mm,生坯与 窑炉墙壁距离200mm,生坯下端铺150mm厚度的冶金焦粉,生坯上端覆盖400mm厚度的冶金 焦粉。然后进行温度控制,以每小时2. 5°C的平均升温速度从室温升至250°C温度,以每小 时1. 0°C的平均升温速度由250°C升至450°C温度,以每小时1. 5°C的平均升温速度由450°C 升至600°C温度,以每小时3. 5°C的平均升温速度由600°C升至1050°C温度。最终焙烧温度 为1000——1050°C。焙烧好后采用自然冷却方式降温,每小时降温5°C。产品冷却到400°C 以下时出炉,即为钛渣冶炼专用电极焙烧品; 第六步:机加工
检验合格的炭电极焙烧品经镗孔、镗头、车外圆工序加工出两端带有公头2、母头3的 电极本体1,然后经铣公头螺纹、铣母头螺纹工序在公头2、母头3上加工出相匹配的外螺纹 4、内螺纹5,即生产出钛渣冶炼专用炭电极成品。
[0013] 实施例2: 第一步:中碎、筛分、磨粉将煅后的固体原料电煅煤破碎筛分,将石油焦、石墨碎一部分破碎筛分,一部分用球磨 机磨粉;
第二步:配料和干混
用电子配料系统称出20重量份粒径小于等于4mm的石墨碎、16重量份粒径大于4mm小 于等于IOmm的石墨碎、11重量份粒径大于IOmm小于等于16mm的石墨碎、7重量份粒径大于等于4mm小于等于IOmm的电煅煤、28重量份粒径大于等于0. 05mm小于等于0. 075mm的 石油焦,配料后进连续高效混捏锅加热箱中,通电加热9分钟,原料加热到180°C下到混捏 锅中进行搅拌,搅拌时间为2. 5分钟;
第三步:混捏
原料搅拌2. 5分钟后,加入185°C的19重量份改质煤浙青,在温度为160°C下混捏13 分钟。然后将混捏好的糊料降温至145°C后,下到醒糊罐中待用; 第四步:成型
将混捏好的糊料用皮带输送机输送到模具中,用液压立式震动成型机震动成型,震动 时间为6. 5分钟。震动完成后保持压力静置20分钟。保压过后打开模具推出产品,在32°C 的水中冷却4. 5小时,冷却完成后,即生产出钛渣冶炼专用炭电极生制品; 第五步:焙烧
将炭电极生制品送至焙烧炉。首先装炉,生坯垂直立装,生坯之间的距离110mm,生坯与 窑炉墙壁距离225mm,生坯下端铺200mm厚度的冶金焦粉,生坯上端覆盖450mm厚度的冶金 焦粉。然后进行温度控制,以每小时2. 8°C的平均升温速度从室温升至250°C温度,以每小 时1. 1°C的平均升温速度由250°C升至450°C温度,以每小时1. 8°C的平均升温速度由450°C 升至600°C温度,以每小时3. 7°C的平均升温速度由600°C升至1050°C温度。最终焙烧温 度为1000——1050°C。焙烧好后采用自然冷却方式降温,每小时降温6. 5°C。产品冷却到 400°C以下时出炉,即为钛渣冶炼专用电极焙烧品; 第六步:机加工
检验合格的炭电极焙烧品经镗孔、镗头、车外圆工序加工出两端带有公头2、母头3的 电极本体1,然后经铣公头螺纹、铣母头螺纹工序在公头2、母头3上加工出相匹配的外螺纹 4、内螺纹5,即生产出钛渣冶炼专用炭电极成品。 [0014] 实施例3:
第一步:中碎、筛分、磨粉
将煅后的固体原料电煅煤破碎筛分,将石油焦、石墨碎一部分破碎筛分,一部分用球磨 机磨粉;
第二步:配料和干混
用电子配料系统称出24重量份粒径小于等于4mm的石墨碎、20重量份粒径大于4mm小 于等于IOmm的石墨碎、14重量份粒径大于IOmm小于等于16mm的石墨碎、10重量份粒径大 于等于4mm小于等于IOmm的电煅煤、32重量份粒径大于等于0. 05mm小于等于0. 075mm的 石油焦,配料后进连续高效混捏锅加热箱中,通电加热10分钟,原料加热到190°C下到混捏 锅中进行搅拌,搅拌时间为3分钟; 第三步:混捏
原料搅拌3分钟后,加入190°C的23重量份改质煤浙青,在温度为165°C下混捏15分 钟。然后将混捏好的糊料降温至150°C后,下到醒糊罐中待用; 第四步:成型
将混捏好的糊料用皮带输送机输送到模具中,用液压立式震动成型机震动成型,震动 时间为8分钟。震动完成后保持压力静置25分钟。保压过后打开模具推出产品,在40°C的 水中冷却5小时,冷却完成后,即生产出钛渣冶炼专用炭电极生制品;第五步:焙烧
将炭电极生制品送至焙烧炉。首先装炉,生坯垂直立装,生坯之间的距离120mm,生坯 与窑炉墙壁距离250mm,生坯下端铺250mm厚度的冶金焦粉,生坯上端覆盖500mm厚度的冶 金焦粉。然后进行温度控制,以每小时3°C的平均升温速度从室温升至250°C温度,以每小 时1. 2°C的平均升温速度由250°C升至450°C温度,以每小时2°C的平均升温速度由450°C 升至600°C温度,以每小时4°C的平均升温速度由600°C升至1050°C温度。最终焙烧温度为 1000—10500C。焙烧好后采用自然冷却方式降温,每小时降温8°C。产品冷却到400°C以 下时出炉,即为钛渣冶炼专用电极焙烧品;
第六步:机加工
检验合格的炭电极焙烧品经镗孔、镗头、车外圆工序加工出两端带有公头2、母头3的 电极本体1,然后经铣公头螺纹、铣母头螺纹工序在公头2、母头3上加工出相匹配的外螺纹 4、内螺纹5,即生产出钛渣冶炼专用炭电极成品。
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