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一种石墨 电极涂料及制备方法

阅读：19发布：2023-03-03

专利汇可以提供一种石墨电极涂料及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公布了一种石墨电极涂料，按重量百分比计，由以下组分配比而成：75~81% 磷酸铝、18~20%刚玉粉、0.25~0.3% 硼化物，其余为水。本发明的目的是，提供一种石墨电极涂料及制备方法，该电极涂料作为生产电熔耐火材料用电极保护层，降低了电极的消耗量，提高了其使用寿命，电极失重少，制品质量渗碳少，经济效益显著。，下面是一种石墨电极涂料及制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种石墨电极涂料，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分配比而成：75 81%磷~
酸铝、18 20%刚玉粉、0.25 0.3%硼化物，其余为水。
~ ~
2.根据权利要求1所述的一种石墨电极涂料，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分配比而成：80 81%磷酸铝、18 20%刚玉粉和0.25 0.3%硼化物配比而成，其余为水。
~ ~ ~
3.根据权利要求1所述的一种石墨电极涂料，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分配比而成：80%磷酸铝、18.96%刚玉粉和0.28%硼化物配比而成，其余为水。
4.根据权利要求1所述的一种石墨电极涂料，其特征在于，所述硼化物为硼砂、硼酸中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种石墨电极涂料，其特征在于，所述硼化物为硼酸。
6.根据权利要求1所述的一种石墨电极涂料，其特征在于，所述刚玉粉的粒度为0.053~
0.044mm。
7.根据权利要求1-6所述的任意一种石墨电极涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A、制备磷酸铝：将Al(OH)3粉末溶于工业磷酸中，配制成饱和的磷酸铝溶液；
步骤B、添加硼化物：向步骤A中的磷酸铝溶液中按比例加入硼化物，溶解得到含硼的磷酸铝溶液；
步骤C、制备涂料：将步骤B中的含硼磷酸铝溶液按比例与刚玉粉、水混合均匀，得到该电极涂料。
8.根据权利要求1所述的一种石墨电极涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤A中工业磷酸的浓度为85%。
9.根据权利要求1所述的一种石墨电极涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，按重量百分比计，得到的电极涂料含：75 81%磷酸铝，0.25 0.3%硼化物，18 20%刚玉粉，其余~ ~ ~
为水。

说明书全文

一种石墨 电极涂料及制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于石墨电极材料技术领域，具体为一种石墨电极涂料及制备方法。

背景技术

[0002] 通电石墨电极在高温下易氧化、腐蚀，在电炉炉盖以下部位，尤其是接触或接近熔体部位，化学破坏，物理破坏尤为严重。通常电极的化学破坏主要是由于碳元素在高温下发生氧化作用造成的，而电极的物理破坏是多方面的，主要有电极与熔体发生质量传递、电流通过时的离子迁移，电弧对电极的机械作用等，为了减少电极的破坏，延长电极的使用寿命，保证制品的质量，各种各样的电极保护涂料应运而生。

[0003] 然而，据现有技术可知，大部分涂料在使用过程中，效果不佳，不能够达到降低电极消耗，延长寿命等要求，因此，需要更深入的研究。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对以上问题，提供一种石墨电极涂料，该电极涂料作为生产电熔耐火材料用电极保护层，降低了电极的消耗量，提高了其使用寿命，电极失重少，制品质量渗碳少，经济效益显著。

[0005] 同时，本发明还公开了一种石墨电极涂料的制备方法。

[0006] 为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种石墨电极涂料，按重量百分比计，由以下组分配比而成：75 81%磷酸铝、18 20%刚玉粉、0.25 0.3%硼化物，其余为水。~ ~ ~

[0007] 进一步的，按重量百分比计，由以下组分配比而成：80 81%磷酸铝、18 20%刚玉粉~ ~和0.25 0.3%硼化物配比而成，其余为水。
~

[0008] 进一步的，按重量百分比计，由以下组分配比而成：80%磷酸铝、18.96%刚玉粉和0.28%硼化物配比而成，其余为水。

[0009] 进一步的，所述硼化物为硼砂、硼酸中的一种。

[0010] 进一步的，所述硼化物为硼酸。

[0011] 进一步的，所述刚玉粉的粒度为0.053 0.044mm。~

[0012] 上述石墨电极涂料的制备方法，包括如下步骤：步骤A、制备磷酸铝：将Al(OH)3粉末溶于工业磷酸中，配制成饱和的磷酸铝溶液；
步骤B、添加硼化物：向步骤A中的磷酸铝溶液中按比例加入硼化物，溶解得到含硼的磷酸铝溶液；
步骤C、制备涂料：将步骤B中的含硼磷酸铝溶液按比例与刚玉粉、水混合均匀，得到该电极涂料。

[0013] 进一步的，所述步骤A中工业磷酸的浓度为85%。

[0014] 进一步的，所述步骤C中，按重量百分比计，得到的电极涂料含：75 81%磷酸铝，~0.25 0.3%硼化物，18 20%刚玉粉，其余为水。
~ ~

[0015] 本发明的有益效果：该电极涂料作为生产电熔耐火材料用电极保护层，降低了电极的消耗量，提高了其使用寿命，电极失重少，制品质量渗碳少，经济效益显著，综合性能优异。

[0016] 1、本发明中随温度、时间升延，电极失重越严重，高温区尤为明显，无涂层电极最明显，其中以80%磷酸铝+18.96%刚玉粉+0.28%硼酸涂料失重最少，80%磷酸铝+18.96%刚玉粉+0.28%硼砂涂料次之。

[0017] 2、本发明中按1100℃时实验结果计算，涂有本发明涂料电极和没涂涂料的电极对比，其电极分别降低电极耗量22.6%、28.73%，可节约电极分别为53.33%、67.81%，大大降低产品成本，经济效益十分可观。

[0018] 3、本发明中以80%磷酸铝+18.96%刚玉粉+0.28%硼酸制备的涂料应用于电熔耐火材料用电极上，经过多次生产测试结果表明可节约电极2/3，可延长2倍以上使用时间，效果俱佳，产品含碳量大大降低。

[0019] 4、本发明生产工艺简单，仅需要简单调配即可，调配前都是单一组分，方便运输、储存。附图说明

[0020] 图1为本发明各温度下电极失重数据对比表。

具体实施方式

[0021] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

[0022] 本发明采用的技术方案是：一种石墨电极涂料，按重量百分比计，由以下组分配比而成：75 81%磷酸铝、18 20%刚玉粉、0.25 0.3%硼化物，其余为水。~ ~ ~

[0023] 优选的，按重量百分比计，由以下组分配比而成：80 81%磷酸铝、18 20%刚玉粉和~ ~0.25 0.3%硼化物配比而成，其余为水。
~

[0024] 优选的，按重量百分比计，由以下组分配比而成：80%磷酸铝、18.96%刚玉粉和0.28%硼化物配比而成，其余为水。

[0025] 优选的，所述硼化物为硼砂、硼酸中的一种。

[0026] 优选的，所述硼化物为硼酸。

[0027] 优选的，所述刚玉粉的粒度为0.053 0.044mm。~

[0028] 上述石墨电极涂料的制备方法，包括如下步骤：步骤A、制备磷酸铝：将Al(OH)3粉末溶于工业磷酸中，配制成饱和的磷酸铝溶液；
步骤B、添加硼化物：向步骤A中的磷酸铝溶液中按比例加入硼化物，溶解得到含硼的磷酸铝溶液；
步骤C、制备涂料：将步骤B中的含硼磷酸铝溶液按比例与刚玉粉、水混合均匀，得到该电极涂料。

[0029] 优选的，所述步骤A中工业磷酸的浓度为85%。

[0030] 优选的，所述步骤C中，按重量百分比计，得到的电极涂料含：75 81%磷酸铝，0.25~ ~0.3%硼化物，18 20%刚玉粉，其余为水。
~

[0031] 实施例一：取适量Al(OH)3粉末，将该粉末溶于85%的工业磷酸中，配制成饱和的磷酸铝溶液；向该磷酸铝溶液中按比例加入硼砂，溶解得到含硼磷酸铝溶液；将该含硼磷酸铝溶液按比例与刚玉粉、水混合均匀，按重量百分比计，配制得到含80%磷酸铝，18.96%硼砂，0.28%刚玉粉，其余为水的石墨电极涂料。

[0032] 实施例二：与上述实施例一的区别在于，将其中的硼砂替换成硼酸。

[0033] 试验：取5支φ20X50mm的电极，编号1-5，分别在马弗炉（加热范围为0 1100℃）中加热，通过~
药物天平对各电极初始重量进行称重，1号不涂涂料，2号涂80%磷酸铝+18.96%刚玉粉+
0.28%硼砂（实施例一制备）的涂料，3号涂85%甘油+15%硼酸涂料，4号涂80%甘油+20%硼酸涂料，5号涂80%磷酸铝+18.96%刚玉粉+0.28%硼酸（实施例二制备）的涂料；将有涂料的电极在马弗炉中加热至300℃，2h，计录有涂层下的原始重量，然后对各电极在各温度下称得重量变化情况，数据如附表1所示，从表中可以得出，随温度、时间升延，失重越严重，高温区尤为明显，无涂层1号电极最厉害；以5号效果最佳，2号次之，3、4号一般（即有一定效果，但不理想）；没涂涂料1号电极与涂过涂料的电极的失重率比较（1100℃）：1号电极是2号电极的
2.143倍，是3号电极的1.554倍，是4号电极的1.716倍，是5号电极的3.106倍；按1100℃时实验结果计算，涂料效果较佳的2、5号电极和没涂涂料的1号对比，2、5号电极分别降低电极耗量22.6%、28.73%，可节约电极分别为53.33%、67.81%，大大降低产品成本，经济效益十分可观。

[0034] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0035] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

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