抗热冲击性石墨电极及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种抗热冲击性石墨电极及其生产方法，电极直径至少为４５０ｍｍ，呈抗热冲击性的中空形式。通过压型工序或机械加工工序制成。本发明专利技术结构合理，可有效减小石墨电极的热膨胀，提高石墨电极的抗热冲击性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石墨电极。
技术介绍
为降低电炉炼钢成本，要求降低炼钢用石墨电极的消耗。电极的消 耗主要包括氧化消耗、机械损耗以及热冲击导致的石墨电极产生裂纹而 引起的脱落和掉块。尤其是热冲击导致的裂纹而引起的脱落和掉块使得 消耗大幅增加，严重时还会影响钢水质量，所以最被反感。近年来，电炉炼钢为提高生产性能，正向大型化、超高功率化发展， 相对应的电炉用石墨电极的直径也向大型化、超高功率化发展，石墨电 极的负荷电流也会增大。石墨电极直径越大、负荷电流越大，则热冲击就更易导致石墨电极 产生裂纹、脱落和掉块。所以，急需要改善石墨电极的抗热冲击性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构合理，可有效减小石墨电极的热膨 胀，提高石墨电极的抗热冲击性的。 本专利技术的技术解决方案是一种抗热冲击性石墨电极，其特征是电极直径至少为450mm,呈抗热冲击性的中空形式。所述中空为电极长度方向的贯通孔或非贯通孔形式。中空部分的内径至少为电极直径的10%。 中空部分的内径为电极直径的10% 20%。 中空部分的内径为10 50mm。一种抗热冲击性石墨电极的生产方法，其特征是通过机加工工序， 将电极制成具抗热冲击性内孔的中空形式，中空部分的内径为电极直径 的10% 20%，电极直径至少为450mm。一种抗热冲击性石墨电极的生产方法，其特征是通过压型工序， 将直径至少为450mm的石墨电极制成具抗热冲击性内孔的中空形式， 中空部分的内径为10 50mm。本专利技术结构合理，可有效减小石墨电极的热膨胀，提高石墨电极的 抗热冲击性。石墨电极的热冲击由以下特性决定。 a:热膨胀系数(以下简称CTE) K:热导率S:抗拉强度 E:弹性模量热冲击在石墨电极上产生的热应力与下式热冲击系数A成正比。<formula>formula see original document page 4</formula>也就是说，a和E越小，K和S越大，那么热冲击系数就会变小。 另一方面，在石墨电极生产过程中，原料焦的粒度越细，a就会变小，K则变大。即理论上，原料焦的粒度越细，热冲击系数就会变小。但事实上，原料焦粒度越细，热冲击会越大。在实际生产中石墨电极直径越大，配方中原料焦的粒度就会越粗。本专利技术解释了该理论与实际的矛盾的原因并提出提高石墨电极的抗热冲击性的方法。理论与实际的矛盾的原因，说明如下石墨电极通常有20 30。/。的气孔率。石墨电极中心部位的气孔率一般要比表面周围部位大。石墨电极温度升高时，如果气孔率为零，那么其热膨胀与CTE (a)成正比。此外，如果气孔全部为开气孔，热膨胀 也与CTE成正比。但是，石墨电极的气孔中除了开气孔还有大量闭气孔。有闭气孔的 石墨电极一旦快速升温，气孔内的气体就要膨胀(与石墨相比，气体的 CTE极大)、气体不能及时排出到电极外部会在电极内部产生高压，内部 的高压气体会使石墨电极产生大于本身CTE的膨胀。如果是开气孔，气 体会排出到电极外部，不会产生高压。原料焦如果粒度细，那么气孔孔 径就会变小(气孔率没有太大变化)。如果气孔孔径小，气孔内的气体 就很难排出到外部，近似于闭气孔状态。石墨电极规格越大，采取原料焦粒度粗的配方，目的就是让内部气 体容易排出到外部。这就是为何细颗粒配方石墨电极与粗颗粒配方石墨电极相比，理论 上细颗粒的热膨胀要小，而实际粗颗粒的热膨胀要小的原因。也可以说，内部气体容易排出到外部是粗颗粒石墨电极的抗热冲击性好的原因。 附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。 图1是本专利技术实施例1的结构示图。图2是实施例2的结构示图。 图3是实施例3的结构示图。具体实施例方式实施例1:通过机加工工序(钻孔)，将石墨电极1制成具抗热冲击性内孔的中空形式，中空部分的内径为电极直径的10% 20%。中空为电极长度 方向的贯通孔2形式。电极直径至少为450mm。 实施例2:通过机加工工序(钻孔)，将石墨电极3制成具抗热冲击性内孔的 中空形式，中空部分的内径为电极直径的10% 20%。中空为电极长度 方向的非贯通孔4形式(即在中央部位不贯通)。电极直径至少为 450mm。实施例3:通过压型工序，将石墨电极5制成具抗热冲击性内孔6的中空形式， 中空部分的内径为10 50mm。电极直径至少为450mm。权利要求1、一种抗热冲击性石墨电极，其特征是电极直径至少为450mm，呈抗热冲击性的中空形式。2、 根据权利要求1所述的抗热冲击性石墨电极，其特征是所述 中空为电极长度方向的贯通孔或非贯通孔形式。3、 根据权利要求1或2所述的抗热冲击性石墨电极，其特征是 中空部分的内径至少为电极直径的10%。4、 根据权利要求3所述的抗热冲击性石墨电极，其特征是中空 部分的内径为电极直径的10% 20%。5、 根据权利要求1或2所述的抗热冲击性石墨电极，其特征是 中空部分的内径为10 50mm。6、 一种抗热冲击性石墨电极的生产方法，其特征是通过机加工 工序，将电极制成具抗热冲击性内孔的中空形式，中空部分的内径为电 极直径的10% 20%，电极直径至少为450mm。7、 一种抗热冲击性石墨电极的生产方法，其特征是通过压型工 序，将直径至少为450mm的石墨电极制成具抗热冲击性内孔的中空形 式，中空部分的内径为10 50mm。全文摘要本专利技术公开了一种，电极直径至少为450mm，呈抗热冲击性的中空形式。通过压型工序或机械加工工序制成。本专利技术结构合理，可有效减小石墨电极的热膨胀，提高石墨电极的抗热冲击性。文档编号B28D1/00GK101365268SQ20081019660公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日专利技术者明 刘, 富永洋一郎, 芳 彭, 李志宏, 杨晓智, 苏语诚, 顾玉琪 申请人:南通扬子碳素股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗热冲击性石墨电极，其特征是：电极直径至少为４５０ｍｍ，呈抗热冲击性的中空形式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓智，顾玉琪，刘明，李志宏，苏语诚，彭芳，富永洋一郎，
申请(专利权)人：南通扬子碳素股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]