电极炭

来源充沛、价格适宜
电极碳的制造方法
6-2-2石墨化过程
石墨化： 固体炭进行 2000 ℃以上高温处理，使碳的乱 层结构部分或全部转变为石墨结构的一种结晶化 过程。但不同于一般结晶化时所看到的晶核的生 成和成长过程，而是通过结构的缓解实现的。
6-2-2石墨化过程
6-2-2-1石墨化目的
提高制品的导热性和导电性。
电极碳的制造方法
6-2-1-1骨料
电极碳的制造方法
6-2-1生产原料及处理
6-2-1-1骨料
延迟焦化：
延迟焦化过程是用加热炉将原料加热到反应温度，并 在高流速、短停留时间的条件下，使原料只发生少量反应 就迅速离开加热炉而进入绝热的焦炭塔。借助于自身的热 量，原料进行“延迟”的裂化和生焦缩合反应，顾名思义 称之谓延迟焦化过程。
6-2-1生产原料及处理
6-2-1-2黏合剂
作用：
将固体骨料粘合成整 体，以便加工成较高强 度和各种形状的制品。
常用的黏合剂：
煤沥青（最主要）
煤焦油（高温焦油）
合成树脂（酚醛树脂、环氧 树脂、呋喃树脂）
电极碳的制造方法
6-2-1生产原料及处理 6-2-1-2黏合剂
对黏合剂的要求：
炭化后焦的产率高，对煤沥青通常为40%-60% 对固体骨料有较好的润湿性和粘着性 再混合和成型温度下有适度的软化性能 灰和硫的含量尽可能少
位错线：晶体或晶格内滑移面上已滑动区的边界线称位错线或位错环 晶 界：晶粒与晶粒之间的接触界面
6-2-2石墨化过程
6-2-2-2石墨化的三个阶段
第三阶段 2100℃以上 构趋于完善。 碳网层尺寸激增，三维有序结
6-2-2石墨化过程
6-2-2-3石墨化过程的影响因素 （1）原始物料的结构
易石墨化炭（软炭） 沥青焦、石油焦等
难石墨化痰（硬炭） 木炭、炭黑
（2）温度 2000℃以下石墨化速度慢，2200℃以上速度快
（3）压力 P 速度
（4）催化剂 可降低石墨化过程中的活化能，节约能耗
6-2-3电极炭生产的工艺过程
碳素制品的生产流程
6-2-3电极炭生产的工艺过程
电极炭生产的主要过程 1、原料的煅烧 将骨料加热到1100℃的热处理过程 煅烧温度公职在1400℃以上
煅烧目的：
析出挥发分，物料体积收缩，密度增大，减少成品的开裂和变形
燃料的机械强度
煅烧后便于破碎、磨粉、和筛分 焦的导电性和导热性提高 抗氧化性提高
6-2-3电极炭生产的工艺过程
2、粉碎、筛分、配置
煅烧后的物料直接进行粉碎和筛分，以便得到合适的干料粒度组成。 配料时要注意：
原材料种类、质量指标和配比 干料的粒度组成 黏合剂的种类、质量指标和配比
煤制碳素制品
§6-1概述 §6-2了解电极碳的制造方法
§6-3了解活性炭的制造方法
§6-4了解碳分子筛的制造方法
§6-5碳素纤维的制造方法
——制作者 蔡雪贞 35号
石墨电极优点：
（1）没有毛刺 铜电极在加工完成后，还需进行修整以 去除毛刺，而石墨加工后没有毛刺，节约了大量成本。 （2）石墨更容易研磨和抛光 石墨的切削阻力只有铜的 1/5，更容易进行手工的研磨和抛光。 （3）材料成本更低，价格更稳定 相同体积下，石墨产 品的价格比铜的价格低30％～60％。
3、混合和成型
（1）混合或混捏 多种组分均匀的混合
（2）成型 混合的均匀结构通要过程
4、焙烧和石墨化
焙烧 ：成型的毛坯加热到1300℃时的热处理 焙烧毛坯的体积缩小，强度提高，热导率和电导率大大增加 石墨化
5、浸渍
经石墨化的制品属多孔固体，易渗透气体和液体，在高温和酸性 介质中耐氧化性差，质地脆弱。
提高制品的热稳定性和化学稳定性。
提高制品的润滑性和耐磨性。
去除杂质，提高纯度。
降低硬度，便于机械加工，
6-2-2石墨化过程
6-2-2-2石墨化的三个阶段
第一阶段 1000～1500℃ 高温热解反应，析出挥发分
残留的脂肪链、C-H、C=O等结构都断裂，乱层结构层 间的碳原子及其他杂原子也在这一阶段排除，但碳网的基 本单元没有明显增大。 第二阶段 1500～2100℃ 碳网层间距缩小，逐渐向石墨结 构过度，晶体平面上的位错线和晶界逐渐消失。
目的：降低孔隙率，提高视密度和机械强度
提高导热和导电性 制取不透性材料 赋予材料不同性能 浸渍剂：合成树脂 金属（铅锌合金、巴氏合金） 煤沥青 溶有石蜡的煤油和硬脂酸铅的有机溶液
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电极碳的制造方法
§6-2 了解电极碳制造方法
§6-2-1生产原料及处理
§6-2-2石墨化过程 §6-2-3电极碳的生产工艺流程
6-2-1生产原料及处理
原材料：1)骨料 沥青焦、石油焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨
(骨料：起骨架或填充作用的粒状松散材料)
2)粘结剂 3)辅助材料
煤沥青、煤焦油 焦粉、焦粒、石英砂等