石墨电极抗氧化涂料
石墨电极抗氧化涂料的神奇功效
石墨电极抗氧化涂料的神奇功效【艾工010_5240_5793】石墨电极指的是以石油焦、针状焦为原料，煤沥青或是真空胶作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、高压机加工而制成。
工作原理是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化导体的高温加热体，根据工作功率的指标不同，可分为普通功率、高功率和超高功率。
电弧炉或精炼炉在高温氧化环境下使用的石墨电极因高温电弧会发生升华，电极与炉气、氧气会、腐蚀气体发生高温氧化反应，会造成石墨电极的不断消耗减少，甚至发生断裂、破损。
而石墨电极的侧面氧化占总消耗的40%-60%。
石墨电极侧面的氧化导致石墨电极电弧发生端直径不断的减小，增加了电弧燃烧不稳定性，相应增加了生产每吨钢的电耗。
而且当电极螺纹部分被氧化，会使电极接头螺纹段减薄，易造成电极在此处折断或者造成电极下部脱落等事故。
石墨电极抗氧化涂料基本作用是把石墨电极材料和氧化性腐蚀环境隔开。
主要特点：1、大大减少氧的扩散系数；2、热胀冷缩有很好的自愈能力，能封闭从氧化性阈值（约400℃）到最大使用温度内产生的裂纹，抗熔渣的侵蚀和渗透，以及减少钢中夹杂物，对钢水有净化作用；3、涂层与基体之间能建立良好的结合性、热震动性、热疲劳性和热匹配性。
在电炉炼钢中,石墨电极的消耗在炼钢成本中约占5～10％。
我国炼钢用石墨电极的单耗约1～5 kg /吨钢,有的甚至更高,与国外0.5kg/吨钢比,相差甚远。
石墨电极高温氧化曲线和氧化导电曲线根据多年的研究开发，大量现场考察，北京志盛威华化工有限公司涂料研发人员，研发的石墨电极抗氧化涂料，ZS-1021耐高温封闭涂料主要是由耐高温、抗氧化、抗腐蚀性的氧化物、碳化物组成,耐高温抗氧化是涂料的重要组成和技太的核心，涂料的粘合剂，采用志盛威华特制高温溶液，常温下能固化,在高温下能聚合成网状结构的耐高温粘结剂组成,只要材料是由能促进烧结作用的惰性氧化物，选用的氧化物在高温下能形成玻璃,增强涂层气密性。
石墨电极防氧化涂料
超高温金属防氧化涂料打破涂料耐温记录
最近由北京志盛威华科化工有限公司和军队科研院所涂料科研人员长期共同研发，大量的现场实验数据，开发ZS-1023超高温金属防氧化涂料，涂层长期耐超高温可以达到3000℃，可以很好的保护金属不在高温下氧化腐蚀，能有效的防止高温下氧向基体渗透扩散，涂层硬度高，抗冲击，线膨胀系数高，热振系数好。
超高温金属防氧化涂料研发遵循涂料要具有高熔点、抗氧化、热震稳定性好、热膨胀系数低、高温挥发少以及优异的延展性和抗疲劳性。
改涂料了采用经高温高压合成的C-C和B-C的合成志盛威华特有的高温溶液，形成连续三维网络晶体结构溶液，和高温处理过的三氧化二钇、三氧化二镝、SrZrO3 、SiC、ZrB2等纯无机材料，选用的无机材料熔点都在3000℃以上，高温下抗氧化、无挥发，高温晶格转换后和溶液形成的涂层致密，氧的渗透率低，对氧的扩散有更好的抑制作用，延展性好。
ZS-1023超高温金属防氧化涂料研发技术世界上处于领先水平，技术含量高。
该涂料可以涂刷在飞机、火箭和各种高速飞行器的燃料金属喷嘴、尖端、鼻帽、叶片上、导弹外壳以及航空和火箭发动机、超高温设备的高温金属表面上防氧化腐蚀。
石墨电极
石墨电极Graphite electrode石墨电极，主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热融化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率，高功率和超高功率。
1)普通功率石墨电极允许使用电流密度低于17A/cm2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电极。
2）抗氧化涂层石墨电极表面涂覆一层抗氧化保护层（石墨电极抗氧化剂）的石墨电极。
形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗（19%-50%），延长电极的使用寿命（22%-60%），降低电极的电能消耗，这项技术的推广使用可以带来这样的经济社会效应：①石墨电极单位消耗的较少，生产成本有一定的降低。
例如某炼钢厂，按全年未发生停产一级LF精炼炉每周35根石墨电极左右，精炼处理165炉的消耗量计算，采用石墨电极抗氧化技术后，每年可节省373根（153吨）电极，每年每吨超高功率电极16，900元人民币计算，可节省258.57万元人民币。
②石墨电极所耗电能较少，节约单位炼钢电消耗量，节约了生产成本，节能！③由于石墨电极换次数较少，就较少了操作工人劳动量和危险系数，提高了生产效率。
④石墨电极是低消耗和低污染产品，在节能减排环保提倡的今天，具有非常重要的社会意义。
这种技术在国内尚处于研究开发阶段，也有些国内厂家也开始生产。
在日本等发达国家有得到比较广泛的应用。
目前国内也出现了专门进口这种抗氧化保护涂层的公司。
（3）高功率石墨电极允许使用电流密度为18～25A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。
（4）超高功率石墨电极允许使用电流密度大于25A/厘米2的石墨电极。
主要用于超高功率炼钢电弧炉。
优越性（1）：模具几何形状的日益复杂化以及产品应用的多元化导致对火花机的放电精确度要求越来越高。
石墨电极的优点是加工较容易，放电加工去除率高，石墨损耗小，因此，部分群基火花机客户放弃了铜电极而改用石墨电极。
石墨抗氧化涂料抗氧化性能研究
（1） 将 16 个 2#式样与 16 个 1#式样分别在室温、50℃、70℃下充分保温，完全干燥； （2） 再将这 32 个试样分为 8 组， 每组 4 个 （2 个 1#， 2 个 2#） 分别在 120℃保温 30min， 200℃保温 30min， 然后在 60min 内分别加热到 400℃、 500℃、 600℃、 700℃、 800℃、 900℃、1000℃、1100℃，并保温 60min。 （3） 使高温处理后的试样充分冷却，并称量处理前后的重量差。 1.3 涂层性能与结构检测 用精密电子称称量高温处理后石墨材料的质量变化，经计算得到涂层的氧化失重率。 2 结果与讨论 2.1 氧化失重分析 石墨材料在不同温度高温处理后的氧化失重率曲线如图 1 所示， 其所对应的氧化失重率
由图 1 可见，1#试样的氧化失重率比 2#试样要快得多。随着温度的升高， 1#与 2#试样氧化失重率的比值不断增加，到 700℃时已经是 2#试样的 10.7 倍， 此结果说明涂有 ZS－1021 石墨抗氧化涂料的石墨材料抗氧化性能非常好。
北京志盛威华化工有限公司 电话：010-57182233
ZS-1021 石墨抗氧化涂料的抗氧化能力的研究
石墨材料集耐热性、导电性及耐腐蚀性等于一体，是冶金、电子、原子能工业和宇航工 业部门应用的重要导电材料和结构材料，可以用来制作石墨电极、电解阳极、铸模、高温轴 承盒高温密封材料等。但是它在高温下容易氧化，石墨的氧化从 450℃开始，超过 750℃后 氧化急剧增加，且随着温度的升高而加剧，这就限制了其使用。因此，石墨材料氧化问题的 研究显得尤为重要。 为了降低石墨材料的氧化消耗， 世界上许多科学工作者都开展了抗氧化、 添加涂层、改变原料配比工艺等研究工作，并取得了许多成果，主要是采用浸渍和喷涂的方 法使其表面形成保护层以阻止石墨与氧的高温反应。 本文以石墨电极为例，针对石墨电极的氧化问题，设计并制备氧化铝高温抗氧化涂层， 采用氧化失重分析法对有涂层和无涂层石墨电极进行对比研究。 一、实验 1.1 涂层制备 将石墨材料式样制成￠15mm× 10mm，经除尘、脱脂等预处理后干燥备用。将事先制备好 的 zs—1021 石墨抗氧化涂料调整粘度后涂覆于石墨样品表面，固化、干燥后即可得到性能 良好的高温抗氧化涂层。 1．2 抗氧化性能试验 为了方便区分，将无涂层石墨材料与有涂层石墨材料式样分别标号： 1# 2# 无涂层石墨材料 有涂层石墨材料值如 Nhomakorabea表所示。
石墨电极抗氧化处理方法
石墨电极抗氧化处理方法石墨电极是一种用于电化学领域的重要材料，常用于电池、电解池和电化学反应器等设备中。
由于石墨电极在工作过程中容易受到氧化的影响，因此抗氧化处理成为了提高石墨电极使用寿命和性能的关键技术之一。
石墨电极的氧化主要是由于氧气和水的存在，使得石墨电极表面发生氧化反应。
这些氧化反应会导致石墨电极表面形成氧化物层，进而降低石墨电极的导电性能和化学稳定性，最终影响电化学反应的效率和稳定性。
为了解决石墨电极氧化问题，研究者们提出了一系列的抗氧化处理方法。
其中，一种常用的方法是在石墨电极表面形成一层保护膜，以减少氧气和水的接触，从而降低石墨电极的氧化程度。
常见的抗氧化处理方法包括物理方法和化学方法。
物理方法主要是通过改变石墨电极的表面结构和形态来提高其抗氧化性能。
例如，可以采用高温热处理、离子注入、电弧放电等方法，使石墨电极表面形成致密的石墨化层或硬质碳层，从而阻断氧气和水的渗透。
化学方法则是通过在石墨电极表面涂覆一层抗氧化剂来实现。
常用的抗氧化剂包括氟化物、磷酸盐、硫酸盐等，它们能够与氧气和水反应，形成稳定的氧化物层，从而保护石墨电极免受氧化损伤。
除了物理和化学方法外，还有一些新的抗氧化处理方法正在不断涌现。
例如，利用纳米技术可以制备纳米复合材料，使石墨电极表面形成致密的保护层，提高其抗氧化能力。
另外，一些功能性涂层材料，如陶瓷涂层、聚合物涂层等，也被应用于石墨电极的抗氧化处理中。
需要注意的是，在选择抗氧化处理方法时，应根据具体的工作环境和要求来确定。
不同的石墨电极材料和使用条件可能需要不同的抗氧化处理方案。
此外，抗氧化处理方法的选择还应考虑成本、可行性和实用性等因素。
总结起来，石墨电极抗氧化处理是提高石墨电极使用寿命和性能的重要技术。
通过物理和化学方法以及新兴的材料和技术手段，可以有效地降低石墨电极的氧化程度，延长其使用寿命，并提高其电化学反应的效率和稳定性。
随着科学技术的不断进步，相信石墨电极抗氧化处理方法将会得到进一步的完善和创新，为电化学领域的发展做出更大的贡献。
高温抗氧化涂料在LF炉石墨电极的运用初探
高温抗氧化涂料在LF炉石墨电极的运用初探作者：牛进才来源：《科学与财富》2019年第29期摘要：现阶段，石墨电极在LF炉得到了有效的运用，围绕着石墨电极展开的讨论，也变得更加全面、具体。
文章首先介绍了石墨电极的常见损耗，并分析了被损耗的原因，然后以作用机制、使用方案和价值为切入点，围绕着高温抗氧化涂料的具体运用展开了讨论，希望可以在某些方面给相关企业及个人以启发。
关键词：LF精炼炉;石墨电极;抗氧化涂料前言：LF精炼炉的功能主要是成分微调、去除夹杂，因此，利用耐介质、导电性良好的石墨对电极进行制作，具有十分重要的作用，但是加热LF炉会导致电极被消耗，从而出现断裂、氧化等问题，合理应用抗氧化、耐高温的涂料，可以延长石墨电极的使用寿命、提高其使用价值，本文所探究内容的意义不言而喻。
1石墨电极被损耗的原因作为现实炼钢生产的工具，LF精炼炉在生产高效、优质、低消耗、多品种特殊钢的方面，具有重要的作用。
生产过程中，LF炉的消耗以电耗、辅料消耗、耐材消耗和电极消耗为主，只有对电极消耗加以控制，才能降低生产成本，提高企业竞争力，下文主要分析了LF炉所使用石墨电极被消耗的原因，供相关人员参考。
1.1尖端消耗电极尖端消耗的形式，包括热剥落、电极蒸发和钢水吸收，尖端消耗带来的影响略低于氧化消耗，约占总消耗量的25%～35%，需要工作人员引起重视。
1.2折断消耗LF精炼炉在运行的过程中，存在电极突然断裂的可能，导致该问题出现的原因，主要是电磁力、热应力、机械应力和外力作用之和，超出电极能够承受的强度。
1.3侧面氧化侧面损耗的出现，主要是因为石墨电极和炉内氧气发生化学反应，产生大量CO、CO2。
研究表明，一旦运行温度达到450℃，石墨电极就会出现氧化的情况，如果温度不断升高，电极氧化的情况也会变得更加严重[1]。
一般情况下，石墨电极都具有较高的表面温度，另外，炉门、电极孔的存在，为氧气的进入提供了方便，氧化的情况难以避免。
一种抗氧化石墨电极复合涂料的研制
收稿日期：2019-05-30
第47卷第5期
玻璃与搪瓷
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石墨电极是以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为粘结剂,经成型、焙烧、石墨化和机械加工等工序制成的 一种导电材料，它具有良好的高温性能，易于加工，抗热冲击性能优良，但是它也存在高温易氧化的问题）在 电弧炉熔炼过程中，造成石墨电极消耗的因素很多，其中高温条件下，电极侧表面氧化消耗约占总消耗量的 50%~70%[1]O近年来为提高电弧炉生产率和降低电耗，电弧炉均采用高负荷作业，电极表面温度通常较 高，电极表面氧化消耗趋向越来越大，从而进一步增加了电极消耗和熔炼成本。
ZHOU Zhanghuai1 ,SHEN Gang1 ,MA0 Limin1 ,LI Jianwe, , YANG Haiyun1, HE Zehong', QING Xiaobin1 ,LIU Jimang1, WANG Zhiyong1 ,ZHU We,, HE Wang1, W4NG Wenqiang1 ,LI Deyang'
Abstract: By using corundum powder as matrii, aluminum phosphate as binder and booc acid or borax ai additives, the anti-oxidant composite coatings foa graphite electrode were prepared. The compaative expeaments on weight loss of the coatings O oxiOation with diOeone compositions at diOe/nt temperaeuOeGweOeoaOied oue.And eheinduGeOiaPappPioaeion eeGe we Oe a Po oondu oeed. The OeGu Pe Ghowed ehae
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石墨电极抗氧化涂料研究论述
石墨电极指的是以石油焦、针状焦为原料，煤沥青或是真空胶作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、高压机加工而制成。
工作原理是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化导体的高温加热体，根据工作功率的指标不同，可分为普通功率、高功率和超高功率。
电弧炉或精炼炉在高温氧化环境下使用的石墨电极因高温电弧会发生升华，电极与炉气、氧气会、腐蚀气体发生高温氧化反应，会造成石墨电极的不断消耗减少，甚至发生断裂、破损。
而石墨电极的侧面氧化占总消耗的40%-60%。
石墨电极侧面的氧化导致石墨电极电弧发生端直径不断的减小，增加了电弧燃烧不稳定性，相应增加了生产每吨钢的电耗。
而且当电极螺纹部分被氧化，会使电极接头螺纹段减薄，易造成电极在此处折断或者造成电极下部脱落等事故。
石墨电极抗氧化涂料基本作用是把石墨电极材料和氧化性腐蚀环境隔开。
主要特点：1、大大减少氧的扩散系数；2、热胀冷缩有很好的自愈能力，能封闭从氧化性阈值（约400℃）到最大使用温度内产生的裂纹，抗熔渣的侵蚀和渗透，以及减少钢中夹杂，对钢水有纯净作用；3、涂层与基体之间能建立良好的结合性、热震动性、热疲劳性和热匹配性。
在电炉炼钢中,石墨电极的消耗在炼钢成本中约占5～10％。
我国炼钢用石墨电极的单耗约1～5 kg /吨钢,有的甚至更高,与国外0.5kg/吨钢比,相差甚远。
石墨电极高温氧化曲线和氧化导电曲线
根据多年的研究开发，大量现场考察，北京志盛威华化工有限公司涂料研发人员，研发的石墨电极抗氧化涂料，ZS-1021耐高温封闭涂料主要是由耐高温、抗氧化、抗腐蚀性的氧化物、碳化物组成,耐高温抗氧化是涂料的重要组成和技太的核心，涂料的粘合剂，采用志盛威华特制高温溶液，常温下能固化,在高温下
能聚合成网状结构的耐高温粘结剂组成,只要材料是由能促进烧结作用的惰性氧化物，选用的氧化物在高温下能形成玻璃,增强涂层气密性。
ZS高温封闭涂料一方面能在室温下固化稳定,与石墨电极结合能力强，并具有很石墨电极相溶性，另一方面在高温下能与结合剂相互渗透,形成舟一定强度的整体结构,以隔绝氧气及其腐蚀气体的侵蚀，并且还能与基体石墨有一定渗透,以增强与基体的附着力和抗热震性。
石墨电极氧化导电率曲线和超声氧化曲线
石墨电极抗氧化涂料的材料组成本涂层遵循以下选材原则：1、抗氧化能力强并且具有最好综合性能的材料；2、选择满足性能要求的玻璃相物质作为自封闭材料，使之在工作温度内成为裂纹自封闭材料；3、根据与氧反应的标准自由能随温度变化函数，在炼钢温度（1650-1750℃），选择与氧的亲和力比碳-氧亲和力大的材料，优先夺取氧，使自身氧化，对石墨电极起保护作用。
氧化后生成新相体积比原相大，有助于堵塞氧气向内扩散通道，形成放氧化屏障。
4、在工作温度下，可大量吸附钢水中AL2O3,SiO2,Fe2O3等夹杂物，与自身反应烧结，使来自钢水中的各种夹杂物逐渐进入涂层等特点。
所以石墨电极抗氧化涂料不同温度下具有抗氧化、封闭、辅助电极特性功效。
北京志盛威华公司的ZS-1021耐高温抗氧化封闭涂料，采用志盛威华高温特制溶液，耐温到1700℃，直接涂刷在各种石墨电极产品上，防止石墨电极在高温下氧化，石墨抗氧化涂料施工方便，耐磨硬度高，耐火耐高温，可以大大延长石墨使用寿命。
志盛威华石墨电极防氧化涂料采用纳米陶瓷鱼鳞片状结构，在高温下程融融烧结网络玻璃相状态，致密性好，在材料表面氧化脱碳层，防止气体和材料接触，硬度可以达到7-8H，有很好的抗冲击性。
ZS-1021志盛耐高温封闭涂料涂层本身耐酸耐碱，高温、常温下无任何挥发物质产生，无机水性环保，不和淬火介质发生任何反应，可以有
效保护材料高温下发生化学反应，可以有效防止材料材料高温氧化率达到95%以上。
石墨电极表面涂覆一层抗氧化保护涂料，既能形成既能耐高温又能具有抗氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗19%~50%，延长电极的使用寿命22%~60%，节省石墨电极材料，降低电极的电能消耗。
志盛威华公司研制的耐高温抗氧化石墨电极涂料,能有效降低电极消耗,经测定降低消耗率15％以上,实际使用,在5.3㎏/吨钢的基础上,降低13％,从而降低了炼钢成本,是一种高效价值的节能降耗材料。