专利名称：石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法
技术领域：
本发明是石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法。
背景技术：
目前石墨电极制品生产中确定炭素糊料混捏温度主要是根据生产实际经验、糊料 塑性状态，生坯挤压压强，参考浙青软化点、3树脂含量、挥发分、动力粘度值等指标进行综 合评定，这样经过很长一段时间的试探性生产压型，一般需要试探性压型500 800吨生坯 制品，糊料的混捏温度需要逐步摸索总结经验，才能最终确定下来。这种摸索性试生产压型势必会造成大量生坯废品，且延缓了生产周期，提高了企 业生产成本。至今，尚未见石墨电极炭素糊料混捏温度通过转化为数学模型计算确定的方 法的文献报导和实际应用。
发明内容
本发明的目的是，在一个总体发明构思的基础上，提供科学合理，石墨电极炭素糊 料混捏温度容易准确确定，试生产压型品数量少、生坯废品率低，混捏工序效率高、生坯电 极质量好的石墨电极炭素糊料混捏温度的两种确定方法。本发明的目的是这样实现的一种石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法，其特征是它包括对作为粘结剂的 浙青的甲苯不溶物TI、喹啉不溶物QI、水分W、挥发分V、灰分A、0树脂、结焦值Fc和软化 点Sp理化指标进行测试；建立石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度下限^和混捏温 度上限t2数学经验公式分别为混捏温度下限= 478. 7Fc+0. 172Sp_110……(1)混捏温度上限t2 = 478. 7Fc+0. 172Sp_102......(2)根据实测的浙青结焦值Fc和软化点Sp理化指标分别代入(1)式和(2)式确定石 墨电极炭素糊料混捏温度t的范围。另一种石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法，其特征是它包括根据作为粘结 剂的浙青在不同温度下的动力粘度测试值，毫帕.秒mPa. s，确定石墨电极炭素糊料混捏温 度t的数学经验公式为
...... (3)式中，经验参数\的取值范围1.05 0.58，粘度参数B、A是根据浙青粘度实际 测试结果分别由(4)式、(5)式计算求得，e为无理数，e = 2. 718281828……，粘度参数B的计算公式为
……⑷
粘度参数A的计算公式为 式中5表示实测温度，n表示实测动力粘度，n表示测温点个数，将(4)式、(5) 式的计算值代入(3)式，取经验参数\ = 1.05，确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏 温度下限、，取经验参数\ =0.58，确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度上限t2， 从而确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的范围。本发明的石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法，是在一个总体发明构思的基础 上，提供石墨电极炭素糊料混捏温度的两种确定方法，一种为根据作为粘结剂的浙青实测 的结焦值Fc和软化点Sp理化指标，得到一个数学经验模型，另一种为根据作为粘结剂的浙 青在不同温度下的动力粘度测试值，得到另一个数学经验模型，再分别根据数学经验模型 采用计算的方法确定糊料混捏温度范围，从而将石墨电极炭素糊料混捏温度问题转化为数 学模型的计算问题来解决，具有科学合理，石墨电极炭素糊料混捏温度容易准确确定，试生 产压型品数量少、生坯废品率低，混捏工序效率高、生坯电极质量好等优点。
具体实施例方式实施例1 以本钢中温浙青为例，用本发明的第一种石墨电极炭素糊料混捏温度 的确定方法确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度下限、和混捏温度上限t2如 下本钢浙青测试结果为甲苯不溶物TI = 16. 90%，喹啉不溶物QI = 4. 32%，水分1 = 0. 14%，挥发分 V = 64. 31%，灰分 A = 0. 13%, 3 树脂=12. 58%，结焦值 Fc = 51. 62%, 软化点Sp = 87. 2V。将结焦值Fc和软化点Sp分别代入(1)式和(2)式；(1)式得到混捏温度下限、=478. 7Fc+0. 172Sp_110 = 478. 7X51. 62 % +0. 172X87. 2-110 ^ 152°C ；(2)式得到混捏温度上限 t2 = 478. 7Fc+0. 172Sp_102 = 478. 7X51. 62 % +0. 172X87. 2-102 ^ 160°C。本钢中温浙青为本溪钢铁集团有限公司板材股份有限公司生产的市售产品。实施例2 以中温改质浙青为例，用本发明的第一种石墨电极炭素糊料混捏温度 的确定方法确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度下限、和混捏温度上限t2如下 中温改质浙青测试结果为甲苯不溶物TI = 22. 96%，喹啉不溶物QI = 7. 38%，水分W = 0. 09%，挥发分 V = 60. 32%，灰分 A = 0. 10%, 3 树脂=15. 58%，结焦值 Fc = 53. 41%, 软化点Sp = 88. 6°C。将结焦值Fc和软化点Sp分别代入(1)式和(2)式；(1)式得到混捏温度下限、=478. 7Fc+0. 172Sp_110 = 478. 7X53. 41 % +0. 172X88. 6-110 ^ 161°C ；(2)式得到混捏温度上限 t2 = 478. 7Fc+0. 172Sp_102 = 478. 7X53. 41 % +0. 172X88. 6-102 ^ 169°C。本发明的第二种石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法是根据作为粘结剂的浙 青在不同温度下的动力粘度测试值，毫帕.秒mPa. s，确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的 数学经验公式为
(3)式中，经验参数λ的取值范围1.05 0.58，粘度参数B、A是根据浙青粘度实际 测试结果分别由(4)式、(5)式计算求得，e为无理数，e = 2. 718281828……，粘度参数B的计算公式为
……⑷粘度参数A的计算公式为
(5)式中δ表示实测温度，测试浙青温度范围120 200°C，温度间隔10°C，η表示 实测动力粘度，n表示测温点个数，粘度参数A和B的取值应至少保留3位小数位数，将⑷式、(5)式的计算值代入 (3)式，取经验参数λ = 1.05，确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度下限、，取经 验参数λ = 0. 58，确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度上限t2，从而确定石墨电 极炭素糊料混捏温度t的范围。表1两种浙青的动力粘度η实测值
实施例3 仍以本钢中温浙青为例，用本发明的第二种石墨电极炭素糊料混捏温 度的确定方法，本钢中温浙青的测温点个数n = 6，根据公式(3)、公式(4)计算得到粘度参数B、粘度参数A为 实施例4 仍以中温改质浙青为例，用本发明的第二种石墨电极炭素糊料混捏温 度的确定方法，中温改质浙青的测温点个数n = 7，根据公式(3)、公式⑷可以计算得到粘度参数B、粘度参数A为 中温改质浙青为石家庄市德利化工有限公司生产的市售产品。表2公式(3)中三个参数值 实施例3 对于本钢中温浙青，取人=1. 05，粘度参数B = 10. 80392，粘度参数A =60. 44917代入(3)式得到石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度下限、，混捏温度下限 取人=0. 58，粘度参数B = 10. 80392，粘度参数A = 60. 44917代入(3)式得到 石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度上限t2混捏温度上限 实施例4:对于中温改质浙青，混捏温度下限ti，取\ = 1.05，粘度参数B = 10. 76490，粘度参数A = 60. 89890代入(3)式得到混捏温度下限 取入=0. 58，粘度参数B = 10. 76490，粘度参数A = 60. 89890代入(3)式得到混捏温度上限 石墨电极炭素糊料混捏温度两种数学模型计算结果对比表3石墨电极炭素糊料混捏温度的数学模型计算值(°C ) 本发明的以上两种方法均能根据浙青的理化指标，通过数学模型计算来确定石墨 电极炭素糊料混捏温度。公式(1)、(2)对比公式(3)、⑷和(5)计算的石墨电极炭素糊料 混捏温度t的范围相差甚微。从本钢中温浙青和中温改质浙青的实施例中，虽然两种浙青软化点基本相同，但 是由于结焦值不同，炭素糊料混捏温度也会不同。根据上面两种浙青各自数学模型计算出 来的炭素糊料混捏温度其计算值完全符合实际生产情况。本发明不局限本具体实施方式
， 对于其他不同种类的浙青粘结剂的炭素糊料混捏温度的确定同样适用本发明建立的数学 模型，只需要测试其浙青的结焦值Fc、软化点sP、动力粘度n，即可准确计算出石墨电极的 炭素糊料的混捏温度。本发明所涉及的理化名词解释如下软化点Sp —定体积的浙青试样，在一定重量的负荷下加热，试样软化下垂至一 定距离时的温度，单位。C。结焦值Fc —定质量的浙青试样，在550 士 10°C的高温炉内加热，然后称量焦渣， 焦渣质量占试样质量的百分比。动力粘度n 液体浙青内摩擦力大小的一种表示方法。浙青粘度一般用不同温度 时对于其中的旋转转子的扭矩经过换算测得，单位mPa. s。甲苯不溶物TI 一定质量的浙青试样用甲苯进行抽提，其残留物的质量占原试样 质量的百分数。喹啉不溶物QI —定质量的浙青试样，以喹啉在一定温度下进行溶解，其不溶物 的质量占原试样质量的百分数。
β树脂含量甲苯不溶物减去喹啉不溶物。挥发分V 在制定温度下，规定时间内，将浙青试样加热，挥发物质量占试样量的百分比。
权利要求
一种石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法，其特征是它包括对作为粘结剂的沥青的甲苯不溶物TI、喹啉不溶物QI、水分W、挥发分V、灰分A、β树脂、结焦值Fc和软化点Sp理化指标进行测试；建立石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度下限t1和混捏温度上限t2数学经验公式分别为混捏温度下限t1＝478.7Fc+0.172Sp-110……(1)混捏温度上限t2＝478.7Fc+0.172Sp-102……(2)根据实测的沥青结焦值Fc和软化点Sp理化指标分别代入(1)式和(2)式确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的范围。
2.—种石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法，其特征是它包括根据作为粘结剂的 浙青在不同温度下的动力粘度测试值，毫帕.秒mPa. s，确定石墨电极炭素糊料混捏温度t 的数学经验公式为 式中，经验参数\的取值范围1.05 0.58，粘度参数B、A是根据浙青动力粘度实际 测试结果分别由(4)式、(5)式计算求得，e为无理数，e = 2. 718281828……，粘度参数B的计算公式为 粘度参数A的计算公式为 式中5表示实测温度，n表示实测动力粘度，n表示测温点个数，将(4)式、(5)式的 计算值代入(3)式，取经验参数\ = 1.05，确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度 下限、，取经验参数X = 0. 58，确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的混捏温度上限t2，从 而确定石墨电极炭素糊料混捏温度t的范围。
全文摘要
本发明是一种石墨电极炭素糊料混捏温度的确定方法，其特点是它包括对作为粘结剂的沥青结焦值Fc和软化点Sp理化指标进行测试，建立石墨电极炭素糊料混捏温度t数学经验公式，通过计算确定炭素糊料混捏温度的上限和下限范围；还能根据沥青在不同温度下的动力粘度测试值，确定另一石墨电极炭素糊料混捏温度t的数学经验公式，也能通过计算确定炭素糊料混捏温度的上限和下限范围。具有科学合理，石墨电极炭素糊料混捏温度容易准确确定，试生产压型品数量少、生坯废品率低，混捏工序效率高、生坯电极质量好等优点。
文档编号G01N25/04GK101871897SQ20101020351
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者于淑贤, 关海涛, 王成华, 贾儒, 贾文涛 申请人:中钢集团吉林炭素股份有限公司