专利名称：一种黄磷专用电极的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种黄磷冶炼行业用电能载体材料的生产工艺，具体为一种黄磷专用电极的生产工艺。
本发明的技术方案为本发明工艺原料采用如下粒度的重量百分比成份0.05～0.075mm煅后石油焦粉25～33％，0.5～4mm石墨碎18～26％，4～10mm石墨碎11～19％，4～10mm电煅无烟煤6～14％，10～16mm电煅无烟煤2～10％，粘结剂中温煤沥青15～21％，将以上原料成份进行混捏、成型、焙烧后，再进行机械加工制成。
本发明工艺流程中的混捏为①将称量好的原料加入2000L的卧式双轴混捏机中；②进行干混，干混时间为15～20分钟，干混温度为120～125℃；③在干混温度为120～125℃时，加入170～180℃的中温煤沥青进行混捏；④混捏时间在40～45分钟，混捏温度为145～150℃。
本发明工艺流程中的成型为①将混捏后的糊料在凉料机上进行凉料，当糊料温度降至120～125℃时，即可放入模具中；②采用液压立式振动成型技术，主要工艺参数为液压压力5～8MPa，振幅1.0～3.0mm，振动频率18～25Hz，振动时间为6～8分钟；③振动完成后，保持压力静置2分钟；④静置完成后，打开模具，拉出生坯喷水冷却3～4小时，要求冷却水温为30～40℃；⑤冷却完成后，即生产出黄磷专用电极生坯。
本发明工艺流程中的焙烧为①装炉制度要求生坯垂直立装，生坯与生坯距离100～120mm，生坯与窑炉墙壁距离200～250mm，生坯下端铺150mm厚度的冶金焦粉，生坯上端覆盖300～500mm厚度的冶金焦粉；②升温制度从室温至230℃温度区间平均升温速度每小时2.5～3℃，在230℃至460℃温度区间平均升温速度为每小时1.0～1.5℃，在460℃至600℃温度区间平均升温速度为每小时2.5～3℃，在600℃至1000℃温度区间平均升温速度为每小时3.5～4℃；③最终焙烧温度为980～1000℃，焙烧总时间为370～479小时；④降温制度采用自然冷却方式，每小时降温5～8℃。⑤产品冷却到350～400℃时，即可出炉，焙烧成黄磷专用电极焙烧品。
本发明工艺流程中的机械加工为①将电极焙烧品用手电钻打一个中心孔，作为车外圆的顶尖中心位置；②用气动顶尖顶住中心孔，启动车床；③车外圆车床主轴转速每分钟180转，走刀量3mm/r；④平端面与镗孔车床主轴转速每分钟290转，走刀量2mm/r；⑤铣螺纹车床主轴转速每分钟36转，铣刀转速每分钟960转；⑥铣螺纹完成后，用手电钻在电极端面上均匀打孔8～10个，孔径Φ15～20mm，深度30mm，用于放置接头栓；⑦在端面上打完孔后，放入接头栓，即生产出黄磷专用电极成品。
本发明工艺的积极效果为本发明工艺中的电极经过原料优选、科学配方、振动成型、高温焙烧、高精度机械加工工艺生产，省掉了浸渍、石墨化过程，各项技术指标满足黄磷冶炼行业技术要求。
本发明电极理化指标a、电阻率25-30μΩ·mb、抗折强度≥8MPac、灰份≤1％d、硫含量≤0.5％e、热膨胀系数3.5～4.5×10-6/℃f、体积密度≥1.60g/cm3在黄磷冶炼过程中，采用本发明工艺生产的电极和石墨电极相比有以下优点a、日产量使用黄磷专用电极后与浸渍石墨电极相比日产量从11t提高到13.5tb、电极消耗浸渍石墨电极(Φ500mm)吨黄磷消耗34kg，本发明专用电极(Φ600mm)吨黄磷消耗30kgc、吨黄磷耗电浸渍石墨电极电耗13100KWh，本发明专用电极电耗12200KWh，节省900KWh/t
d、采用本发明专用电极与浸渍石墨电极相比吨黄磷成本降低500元，成本降低主要因素是耗电降低、电极消耗降低、日产量提高所致。三个月收回投资，一年内净增加利润180万元。
实施例1配料本工艺配料组成的重量百分比为0.075mm煅后石油焦粉33％，0.5mm石墨碎18％，4mm石墨碎19％，4mm电煅无烟煤6％，10mm电煅无烟煤3％，粘结剂中温煤沥青21％。
混捏①将称量好的原料加入2000L的卧式双轴混捏机中；②进行干混，干混时间为15分钟，干混温度为120℃；③在干混温度为120℃时，加入170℃的中温煤沥青进行混捏；④混捏时间在40分钟，混捏温度为145℃。
成型①将混捏后的糊料在凉料机上进行凉料，当糊料温度降至120℃时放入模具中；②采用液压立式振动成型技术，主要工艺参数为液压压力5MPa，振幅1.0mm，振动频率18Hz，振动时间为6分钟；③振动完成后，保持压力静置2分钟；④静置完成后，打开模具，拉出生坯喷水冷却3小时，冷却水温为30℃；⑤冷却完成后，即生产出黄磷专用电极生坯。
焙烧①装炉制度要求生坯垂直立装，生坯与生坯距离100mm，生坯与窑炉墙壁距离200mm，生坯下端铺150mm厚度的冶金焦粉，生坯上端覆盖300mm厚度的冶金焦粉；②升温制度从室温至230℃温度区间平均升温速度每小时2.5℃，在230℃至460℃温度区间平均升温速度为每小时1.0℃，在460℃至600℃温度区间平均升温速度为每小时2.5℃，在600℃至980℃温度区间平均升温速度为每小时3.5℃；③最终焙烧温度为980℃，焙烧总时间为479小时；④降温制度采用自然冷却方式，每小时降温5℃。⑤产品冷却到350℃时出炉，焙烧成黄磷专用电极焙烧品。
机械加工①将电极焙烧品用手电钻打一个中心孔，作为车外圆的顶尖中心位置；②用气动顶尖顶住中心孔，启动车床；③车外圆车床主轴转速每分钟180转，走刀量3mm/r；④平端面与镗孔车床主轴转速每分钟290转，走刀量2mm/r；⑤铣螺纹车床主轴转速每分钟36转，铣刀转速每分钟960转；⑥铣螺纹完成后，用手电钻在电极端面上均匀打孔8个，孔径Φ15mm，深度30mm，用于放置接头栓；⑦在端面上打完孔后，放入接头栓，即生产出黄磷专用电极成品。
实施例2配料本工艺配料组成的重量百分比为0.05mm煅后石油焦粉29％，4mm石墨碎21％，10mm石墨碎11％，10mm电煅无烟煤14％，16mm电煅无烟煤10％，粘结剂中温煤沥青15％。
混捏①将称量好的原料加入2000L的卧式双轴混捏机中；②进行干混，干混时间为20分钟，干混温度为125℃；③在干混温度为125℃时，加入180℃的中温煤沥青进行混捏；④混捏时间在45分钟，混捏温度为150℃。
成型①将混捏后的糊料在凉料机上进行凉料，当糊料温度降至125℃时放入模具中；②采用液压立式振动成型技术，主要工艺参数为液压压力8MPa，振幅3.0mm，振动频率25Hz，振动时间为8分钟；③振动完成后，保持压力静置2分钟；④静置完成后，打开模具，拉出生坯喷水冷却4小时，冷却水温为40℃；⑤冷却完成后，即生产出黄磷专用电极生坯。
焙烧①装炉制度要求生坯垂直立装，生坯与生坯距离120mm，生坯与窑炉墙壁距离250mm，生坯下端铺150mm厚度的冶金焦粉，生坯上端覆盖500mm厚度的冶金焦粉；②升温制度从室温至230℃温度区间平均升温速度每小时3℃，在230℃至460℃温度区间平均升温速度为每小时1.5℃，在460℃至600℃温度区间平均升温速度为每小时3℃，在600℃至1000℃温度区间平均升温速度为每小时4℃；③最终焙烧温度为1000℃，焙烧总时间为370小时；④降温制度采用自然冷却方式，每小时降温8℃。⑤产品冷却到400℃时出炉，焙烧成黄磷专用电极焙烧品。
机械加工①将电极焙烧品用手电钻打一个中心孔，作为车外圆的顶尖中心位置；②用气动顶尖顶住中心孔，启动车床；③车外圆车床主轴转速每分钟180转，走刀量3mm/r；④平端面与镗孔车床主轴转速每分钟290转，走刀量2mm/r；⑤铣螺纹车床主轴转速每分钟36转，铣刀转速每分钟960转；⑥铣螺纹完成后，用手电钻在电极端面上均匀打孔10个，孔径Φ20mm，深度30mm，用于放置接头栓；⑦在端面上打完孔后，放入接头栓，即生产出黄磷专用电极成品。
实施例3配料本工艺配料组成的重量百分比为0.065mm煅后石油焦粉25％，2.25mm石墨碎26％，7mm石墨碎17％，7mm电煅无烟煤12％，13mm电煅无烟煤2％，粘结剂中温煤沥青18％。
混捏①将称量好的原料加入2000L的卧式双轴混捏机中；②进行干混，干混时间为18分钟，干混温度为122℃；③在干混温度为122℃时，加入175℃的中温煤沥青进行混捏；④混捏时间在42分钟，混捏温度为148℃。
成型①将混捏后的糊料在凉料机上进行凉料，当糊料温度降至122℃时放入模具中；②采用液压立式振动成型技术，主要工艺参数为液压压力6MPa，振幅2.0mm，振动频率20Hz，振动时间为7分钟；③振动完成后，保持压力静置2分钟；④静置完成后，打开模具，拉出生坯喷水冷却3.5小时，冷却水温为35℃；⑤冷却完成后，即生产出黄磷专用电极生坯。
焙烧①装炉制度要求生坯垂直立装，生坯与生坯距离110mm，生坯与窑炉墙壁距离220mm，生坯下端铺150mm厚度的冶金焦粉，生坯上端覆盖400mm厚度的冶金焦粉；②升温制度从室温至230℃温度区间平均升温速度每小时2.8℃，在230℃至460℃温度区间平均升温速度为每小时1.2℃，在460℃至600℃温度区间平均升温速度为每小时2.6℃，在600℃至990℃温度区间平均升温速度为每小时3.8℃；③最终焙烧温度为990℃，焙烧总时间为423小时；④降温制度采用自然冷却方式，每小时降温6.5℃。⑤产品冷却到375℃时，即可出炉，焙烧成黄磷专用电极焙烧品。
机械加工①将电极焙烧品用手电钻打一个中心孔，作为车外圆的顶尖中心位置；②用气动顶尖顶住中心孔，启动车床；③车外圆车床主轴转速每分钟180转，走刀量3mm/r；④平端面与镗孔车床主轴转速每分钟290转，走刀量2mm/r；⑤铣螺纹车床主轴转速每分钟36转，铣刀转速每分钟960转；⑥铣螺纹完成后，用手电钻在电极端面上均匀打孔9个，孔径Φ18mm，深度30mm，用于放置接头栓；⑦在端面上打完孔后，放入接头栓，即生产出黄磷专用电极成品。
权利要求
1.一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于原料采用如下粒度的重量百分比成份0.05～0.075mm煅后石油焦粉25～33％，0.5～4mm石墨碎18～26％，4～10mm石墨碎11～19％，4～10mm电煅无烟煤6～14％，10～16mm电煅无烟煤2～10％，粘结剂中温煤沥青15～21％，将以上原料成份进行混捏、成型、焙烧后，再进行机械加工制成。
2.根据权利要求1所述的一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于所述的混捏为①将称量好的原料加入2000L的卧式双轴混捏机中；②进行干混，干混时间为15～20分钟，干混温度为120～125℃；③在干混温度为120～125℃时，加入170～180℃的中温煤沥青进行混捏；④混捏时间在40～45分钟，混捏温度为145～150℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于所述的成型为①将混捏后的糊料在凉料机上进行凉料，当糊料温度降至120～125℃时，即可放入模具中；②采用液压立式振动成型技术，主要工艺参数为液压压力5～8MPa，振幅1.0～3.0mm，振动频率18～25Hz，振动时间为6～8分钟；③振动完成后，保持压力静置2分钟；④静置完成后，打开模具，拉出生坯喷水冷却3～4小时，要求冷却水温为30～40℃；⑤冷却完成后，即生产出黄磷专用电极生坯。
4.根据权利要求1或2所述的一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于所述的焙烧为①装炉制度要求生坯垂直立装，生坯与生坯距离100～120mm，生坯与窑炉墙壁距离200～250mm，生坯下端铺150mm厚度的冶金焦粉，生坯上端覆盖300～500mm厚度的冶金焦粉；②升温制度从室温至230℃温度区间平均升温速度每小时2.5～3℃，在230℃至460℃温度区间平均升温速度为每小时1.0～1.5℃，在460℃至600℃温度区间平均升温速度为每小时2.5～3℃，在600℃至1000℃温度区间平均升温速度为每小时3.5～4℃；③最终焙烧温度为980～1000℃，焙烧总时间为370～479小时；④降温制度采用自然冷却方式，每小时降温5～8℃。⑤产品冷却到350～400℃时，即可出炉，焙烧成黄磷专用电极焙烧品。
5.根据权利要求3所述的一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于所述的的焙烧为①装炉制度要求生坯垂直立装，生坯与生坯距离100～120mm，生坯与窑炉墙壁距离200～250mm，生坯下端铺150mm厚度的冶金焦粉，生坯上端覆盖300～500mm厚度的冶金焦粉；②升温制度从室温至230℃温度区间平均升温速度每小时2.5～3℃，在230℃至460℃温度区间平均升温速度为每小时1.0～1.5℃，在460℃至600℃温度区间平均升温速度为每小时2.5～3℃，在600℃至1000℃温度区间平均升温速度为每小时3.5～4℃；③最终焙烧温度为980～1000℃，焙烧总时间为370～479小时；④降温制度采用自然冷却方式，每小时降温5～8℃。⑤产品冷却到350～400℃时，即可出炉，焙烧成黄磷专用电极焙烧品。
6.根据权利要求1或2所述的一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于所述的机械加工为①将电极焙烧品用手电钻打一个中心孔，作为车外圆的顶尖中心位置；②用气动顶尖顶住中心孔，启动车床；③车外圆车床主轴转速每分钟180转，走刀量3mm/r；④平端面与镗孔车床主轴转速每分钟290转，走刀量2mm/r；⑤铣螺纹车床主轴转速每分钟36转，铣刀转速每分钟960转；⑥铣螺纹完成后，用手电钻在电极端面上均匀打孔8～10个，孔径Φ15～20mm，深度30mm，用于放置接头栓；⑦在端面上打完孔后，放入接头栓，即生产出黄磷专用电极成品。
7.根据权利要求3所述的一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于所述的机械加工为①将电极焙烧品用手电钻打一个中心孔，作为车外圆的顶尖中心位置；②用气动顶尖顶住中心孔，启动车床；③车外圆车床主轴转速每分钟180转，走刀量3mm/r；④平端面与镗孔车床主轴转速每分钟290转，走刀量2mm/r；⑤铣螺纹车床主轴转速每分钟36转，铣刀转速每分钟960转；⑥铣螺纹完成后，用手电钻在电极端面上均匀打孔8～10个，孔径Φ15～20mm，深度30mm，用于放置接头栓；⑦在端面上打完孔后，放入接头栓，即生产出黄磷专用电极成品。
8.根据权利要求4所述的一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于所述的机械加工为①将电极焙烧品用手电钻打一个中心孔，作为车外圆的顶尖中心位置；②用气动顶尖顶住中心孔，启动车床；③车外圆车床主轴转速每分钟180转，走刀量3mm/r；④平端面与镗孔车床主轴转速每分钟290转，走刀量2mm/r；⑤铣螺纹车床主轴转速每分钟36转，铣刀转速每分钟960转；⑥铣螺纹完成后，用手电钻在电极端面上均匀打孔8～10个，孔径Φ15～20mm，深度30mm，用于放置接头栓；⑦在端面上打完孔后，放入接头栓，即生产出黄磷专用电极成品。
9.根据权利要求5所述的一种黄磷专用电极的生产工艺，其特征在于所述的机械加工为①将电极焙烧品用手电钻打一个中心孔，作为车外圆的顶尖中心位置；②用气动顶尖顶住中心孔，启动车床；③车外圆车床主轴转速每分钟180转，走刀量3mm/r；④平端面与镗孔车床主轴转速每分钟290转，走刀量2mm/r；⑤铣螺纹车床主轴转速每分钟36转，铣刀转速每分钟960转；⑥铣螺纹完成后，用手电钻在电极端面上均匀打孔8～10个，孔径Φ15～20mm，深度30mm，用于放置接头栓；⑦在端面上打完孔后，放入接头栓，即生产出黄磷专用电极成品。
全文摘要
本发明涉及一种黄磷专用电极的生产工艺，其原材料采用如下粒度的重量百分比成份0.05～0.075mm煅后石油焦粉25～33％，0.5～4mm石墨碎18～26％，4～10mm石墨碎11～19％，4～10mm电煅无烟煤6～14％，10～16mm电煅无烟煤2～10％，粘结剂中温煤沥青15～21％，将以上原料成份进行混捏、成型、焙烧后，再进行机械加工制成，采用本发明工艺生产的黄磷专用电极冶炼黄磷，可有效提高黄磷产量，降低电极消耗和电能消耗，降低生产成本。
文档编号C01B25/027GK1446774SQ0213110
公开日2003年10月8日 申请日期2002年10月9日 优先权日2002年10月9日
发明者王金铎, 杨海春, 张永清, 唐济革 申请人:涞水县长城电极有限公司