本发明涉及一种，特别是涉及一种高抗热震性石墨电极的制造工艺。
背景技术：
石墨电极是指以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂，经过原料煅烧、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机械加工而制成的一种耐高温石墨质导电材料。其广泛应用于：
(1)用于电弧炼钢炉
电炉炼钢是石墨电极的使用大户。我国电炉钢产量约占粗钢产量的18%左右，炼钢用石墨电极占石墨电极总用量的70%～80%。电炉炼钢是利用石墨电极向炉内导入电流，利用电极端部和炉料之间引发电弧所产生的高温热源来进行冶炼。
(2)用于矿热电炉
矿热电炉主要用于生产工业硅和黄磷等，其特点是导电电极的下部埋在炉料中，在料层内形成电弧，并利用炉料自身的电阻所发出的热能来加热炉料，其中要求电流密度较高的矿热电炉需用石墨电极，例如每生产1t硅需消耗石墨电极约100kg，每生产1t黄磷需消耗石墨电极约40kg。
(3)用于电阻炉
生产石墨制品的石墨化炉、熔化玻璃的熔窑和生产碳化硅用的电炉等都属于电阻炉，炉内所装物料既是发热电阻又是被加热对象，通常，导电用的石墨电极嵌入电阻炉端部的炉头墙中，用于此处的石墨电极不连续消耗。
(4)用于制备异型石墨产品
石墨电极的毛坯还用于加工成各种坩埚、模具、舟皿和发热体等异型石墨产品。例如，在石英玻璃行业，每生产1t电熔管，需用石墨电极坯料10t；每生产1t石英砖，需消耗石墨电极坯料100kg。
而现有的石墨电极在冶炼过程中容易出现开裂、掉块、脱落和折断的现象，这会影响冶炼的效果，究其原因主要是其抗热震性较差的缘故。
因此，申请人提出一种高抗热震性石墨电极的制造工艺，其能够有效提高成品的抗热震性。
技术实现要素：
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高抗热震性石墨电极的制造工艺。
为实现上述目的，本发明提供了一种高抗热震性石墨电极的制造工艺，包括如下步骤：
S100、配料
S110、原料，石油焦、针状焦、煤沥青、乙炔黑、PVDF（聚偏氟乙稀）、NMP（N-甲基吡咯烷酮）、二硫化钼；
所述的石油焦为低硫焦；
所述的针状焦采用煤系针状焦；
所述的改质煤沥青的软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%，常温时细度在90-100目；
二硫化钼细度在90-100目；
S120、将石油焦、针状焦放入煅烧炉中，通入保护气（氩气），然后加热到1250-1350℃，保持0.5-1小时，进行煅烧；
煅烧后的石油焦真密度不小于2.07g/cm3，电阻率不大于550μΩ.m；针状焦真密度不小于2.12g/cm3，电阻率不大于500μΩ.m；
S130、将S120中煅烧后的石油焦、针状焦进行破碎、细磨，使其粒径不大于0.075㎜；
S140、将以下组分按照重量份数比均匀混合，S130处理后的石油焦10-12、S130处理后的针状焦4-8、改质煤沥青8-10。混合时可以采用湿混，即在混合时加入乙醇，等到混合均匀后风干即可。这种方式能够快速、且全面的使其混合均匀。
S150，将S140处理后的原料进行搅拌，且将原料温度增加到200-300℃，搅拌1-2小时；
S160、将S150中混合后的原料放入压力机中通过4-10MPa压实；预压时间180-220s，预压后体积密度在1.66g/cm3左右；
S170、将S160中压实的原料通过15-20MPa的压力压紧，保持3-5min，同时抽真空；压紧后，体积密度在1.68g/cm3左右，S160和S170共同的压缩比控制在3-5；
S180、将S170中处理后的原料放入挤压机中，加热至150-180℃并通过30-35MPa的压力进行挤压，然后按照预设要求剪切成段获得生坯，剪切成段后放入温度为5-10摄氏度的水中进行冷却，挤压速度控制在120-180s/根，生坯体积密度在1.68g/cm3左右；
S190、将S180中的生坯放入焙烧炉内，充入保护气（氩气），并进行3000℃的高温焙烧，具体升温方式如下：
室温-400℃，5℃/h；
400-800℃，7℃/h；
800-1300℃，5℃/h；
1300-1600℃，3℃/h；达到1600℃后保持20-30小时；
1600-2300，10℃/h；
2300-3000℃，自由升温，控制在不超过15℃/h即可，达到3000℃后保持100-120小时，获得石墨坯。通过这种方式可以使得生坯石墨化，从而降低电阻率。
S200、成型
S210、将S190的石墨坯粉碎至粒径不大于0.07㎜的石墨坯细粉，然后将石墨坯细粉、乙炔黑、PVDF、NMP、二硫化钼按照以下重量份数比均匀混合：80-85：8-10：5-8：2-4：1-2；然后放入石墨模具中加热至120-160℃，保持2-4小时后，通过10-15MPa的压力预压成型，获得砖坯；
S220，将S210制备的砖坯放入大型模压机的模具中，加热至150-200℃，保持2-4小时后，通过30-45Mpa压力进一步压制成形。其中S210和S220共同的压缩比控制在4-5之间。
S300、机加工，将S220处理后的砖坯进行机加工，直到达到预设尺寸，即制造出石墨电极。
由于石油焦、沥青、针状焦等石墨化的温度往往在2700℃以上，但是达到这个温度后石墨坯内会产生大量的孔洞，这无疑会造成石墨坯内部产生裂纹、且应力集中，这也是后期其抗热震性不高的主要原因。
然而如果采用2700℃以下的温度，石墨坯又很难石墨化，造成电阻率高，使得成品严重不达标。
因此，申请人通过现将石墨坯石墨化，然后进行模压成型的方式就能即达到较好的成品，而且其抗热震性还比较高。同时，在模压前制作的砖坯采用乙炔黑作为导电剂、PVDF作为粘结剂，可有效避免采用沥青做粘结剂时还需要反复焙烧、石墨化的工序，同时成品电阻率也达标（国标）。
本发明的有益效果是：本发明工艺简单，且制造成本偏低，成品性能不弱于市场上的主流成品，甚至优于进口成品。因此，能够为企业带来更大的利润空间，提高企业的竞争力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例一
一种高抗热震性石墨电极的制造工艺，包括如下步骤：
S100、配料
S110、原料，石油焦、针状焦、煤沥青、乙炔黑、PVDF（聚偏氟乙稀）、NMP（N-甲基吡咯烷酮）、二硫化钼；
所述的石油焦为低硫焦；
所述的针状焦采用煤系针状焦；
所述的改质煤沥青的软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%，常温时细度在90-100目；
二硫化钼细度在90-100目；
S120、将石油焦、针状焦放入煅烧炉中，通入保护气（氩气），然后加热到1300℃，保持0.5-1小时，进行煅烧；
煅烧后的石油焦真密度不小于2.07g/cm3，电阻率不大于550μΩ.m；针状焦真密度不小于2.12g/cm3，电阻率不大于500μΩ.m；
S130、将S120中煅烧后的石油焦、针状焦进行破碎、细磨，使其粒径不大于0.075㎜；
S140、将以下组分按照重量份数比均匀混合，S130处理后的石油焦10、S130处理后的针状焦6、改质煤沥青9。混合时可以采用湿混，即在混合时加入乙醇，等到混合均匀后风干即可。这种方式能够快速、且全面的使其混合均匀。
S150，将S140处理后的原料进行搅拌，且将原料温度增加到260℃，搅拌1-2小时；
S160、将S150中混合后的原料放入压力机中通过8MPa压实；预压时间190s，预压后体积密度在1.66g/cm3左右；
S170、将S160中压实的原料通过16MPa的压力压紧，保持4min，同时抽真空；压紧后，体积密度在1.68g/cm3左右，S160和S170共同的压缩比控制在3-5；
S180、将S170中处理后的原料放入挤压机中，加热至180℃并通过30MPa的压力进行挤压，然后按照预设要求剪切成段获得生坯，剪切成段后放入温度为5-10摄氏度的水中进行冷却，挤压速度控制在120-180s/根，生坯体积密度在1.68g/cm3左右；
S190、将S180中的生坯放入焙烧炉内，充入保护气（氩气），并进行3000℃的高温焙烧，具体升温方式如下：
室温-400℃，5℃/h；
400-800℃，7℃/h；
800-1300℃，5℃/h；
1300-1600℃，3℃/h；达到1600℃后保持20-30小时；
1600-2300，10℃/h；
2300-3000℃，5℃/h，达到3000℃后保持100小时，获得石墨坯。通过这种方式可以使得生坯石墨化，从而降低电阻率。
S200、成型
S210、将S190的石墨坯粉碎至粒径不大于0.07㎜的石墨坯细粉，然后将石墨坯细粉、乙炔黑、PVDF、NMP、二硫化钼按照以下重量份数比均匀混合：82：9：7：3：1.4；然后放入石墨模具中加热至150℃，保持3小时后，通过15MPa的压力预压成型，获得砖坯；
S220，将S210制备的砖坯放入大型模压机的模具中，加热至200℃，保持4小时后，通过40Mpa压力进一步压制成形。其中S210和S220共同的压缩比控制在4-5之间。
S300、机加工，将S220处理后的砖坯进行机加工，直到达到预设尺寸，即制造出石墨电极。
实施例二
一种高抗热震性石墨电极的制造工艺，包括如下步骤：
S100、配料
S110、原料，石油焦、针状焦、煤沥青、乙炔黑、PVDF（聚偏氟乙稀）、NMP（N-甲基吡咯烷酮）、二硫化钼；
所述的石油焦为低硫焦；
所述的针状焦采用煤系针状焦；
所述的改质煤沥青的软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%，常温时细度在90-100目；
二硫化钼细度在90-100目；
S120、将石油焦、针状焦放入煅烧炉中，通入保护气（氩气），然后加热到1350℃，保持1小时，进行煅烧；
煅烧后的石油焦真密度不小于2.07g/cm3，电阻率不大于550μΩ.m；针状焦真密度不小于2.12g/cm3，电阻率不大于500μΩ.m；
S130、将S120中煅烧后的石油焦、针状焦进行破碎、细磨，使其粒径不大于0.075㎜；
S140、将以下组分按照重量份数比均匀混合，S130处理后的石油焦11、S130处理后的针状焦5、改质煤沥青8。混合时可以采用湿混，即在混合时加入乙醇，等到混合均匀后风干即可。这种方式能够快速、且全面的使其混合均匀。
S150，将S140处理后的原料进行搅拌，且将原料温度增加到300℃，搅拌2小时；
S160、将S150中混合后的原料放入压力机中通过6MPa压实；预压时间200s，预压后体积密度在1.66g/cm3左右；
S170、将S160中压实的原料通过18MPa的压力压紧，保持3min，同时抽真空；压紧后，体积密度在1.68g/cm3左右，S160和S170共同的压缩比控制在3-5；
S180、将S170中处理后的原料放入挤压机中，加热至150-180℃并通过30-35MPa的压力进行挤压，然后按照预设要求剪切成段获得生坯，剪切成段后放入温度为5-10摄氏度的水中进行冷却，挤压速度控制在120-180s/根，生坯体积密度在1.68g/cm3左右；
S190、将S180中的生坯放入焙烧炉内，充入保护气（氩气），并进行3000℃的高温焙烧，具体升温方式如下：
室温-400℃，5℃/h；
400-800℃，7℃/h；
800-1300℃，5℃/h；
1300-1600℃，3℃/h；达到1600℃后保持25小时；
1600-2300，10℃/h；
2300-3000℃，15℃/h，达到3000℃后保持110小时，获得石墨坯。通过这种方式可以使得生坯石墨化，从而降低电阻率。
S200、成型
S210、将S190的石墨坯粉碎至粒径不大于0.07㎜的石墨坯细粉，然后将石墨坯细粉、乙炔黑、PVDF、NMP、二硫化钼按照以下重量份数比均匀混合：84：8： 8：2：1；然后放入石墨模具中加热至160℃，保持4小时后，通过15MPa的压力预压成型，获得砖坯；
S220，将S210制备的砖坯放入大型模压机的模具中，加热至180℃，保持4小时后，通过45Mpa压力进一步压制成形。其中S210和S220共同的压缩比控制在4-5之间。
S300、机加工，将S220处理后的砖坯进行机加工，直到达到预设尺寸，即制造出石墨电极。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。