专利名称：石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法
技术领域：
本发明是ー种石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法。
背景技术：
在挤压成型的石墨电极生产中，由石油焦和煤浙青粘结剂组成的炭素糊料需要经过混捏、凉料和挤压成型エ艺过程才能制成石墨电极生坯，然后经过一次焙烧、煤浙青一次浸溃、二次焙烧(包括煤浙青循环浸溃、焙烧)、石墨化和机械加工过程，才能得到电弧炉炼钢用的石墨电极产品。挤压成型法生产电极生坯，需要对含有煤浙青粘结剂的炭素糊料的凉料温度进行准确确定和波动范围控制，对炭素糊料凉料温度确定的准确与否，会直接影响挤压成型电极生坯的质量。实际生产中对炭素糊料凉料温度的确定是通过试探性电极生坯压型，一般情况下需要压制近千吨电极生坯，才能逐步掌握和确定炭素糊料的凉料温度。 炭素糊料的凉料温度亦称下料温度或冷混温度。糊料的凉料温度也是石墨电极生产中重要的エ艺指令之一。本文阐述石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法。以石墨电极生产为例，为确定一种新的煤浙青粘结剂的炭素糊料的凉料温度，主要是根据以往掌握的糊料凉料温度的生产经验，參考煤浙青软化点和结焦值等理化指标，测试炭素糊料的挥发分含量，观察糊料外观状态，凭借人手对糊料抓取、揉捏的感觉等，从而对炭素糊料凉料温度进行初歩选定，然后在试生产挤压生坯过程中，根据生坯挤压成型压强，生坯体积密度和生坯外观形态进行分析，以及将电极生坯在纵向和横向上从内部剖开，查看存在于电极生坯内部的分层、裂纹等废品类型，这样经过很长一段时间的试探性压型生产，才能将炭素糊料的凉料温度逐步确定下来。如果仅利用一台电极挤压机进行试探性压型生产，按照每天24小时工作时间计算，每天可以压制出电极生坯85吨，试生产一般需要至少持续10天以上时间，产生电极生坯压型品85X 10 = 850吨。这种试探性压型生产势必会造成大量生坯废品，会大大增加炭素企业的生产成本。正常电极压型生产中，由于许多影响煤浙青性能的各种因素的存在，例如浙青融化温度高低、融化时间长短、浙青发生缩聚、氧化反应使分子量増大的程度、浙青的入库时间长短、在厂内的堆放环境和温度高低、入库的煤浙青原料品种不同、批次不同和产地不同等，煤浙青质量都会出现一定程度的波动，要求在确定糊料凉料温度时必须加以综合考虑，并进行适当的相应调整，以满足压型生产的エ艺要求。这些影响糊料凉料温度的诸多因素，单纯依靠人的主观努力和工作经验是很难完全掌握的，必须依靠计算机电脑用建立数学模型的计算方法解决电极压型生产中有关糊料凉料温度的确定问题。至今，尚未见石墨电极炭素糊料凉料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，炭素糊料凉料温度容易准确确定，试生产压型品数量少、生坯废品率低、混捏、凉料和压型エ序效率高、生坯电极质量好的炭素糊料凉料温度两种确定方法。本发明的目的是这样实现的I. ー种石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法，其特征是它包括根据作为
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粘结剂的煤浙青在不同温度下的动カ粘度测试值，8 =~，
A = ^l + ^^xB，式中粘度參数B、A是根据煤浙青动力粘度实际测试结果的计算
值，S表示实测温度。C，n表示实测动力粘度mPa. S，n表示测温点个数，确定石墨电极炭素糊料凉料温度t的数学经验公式为 I+B I ^ Ji Bt = A / -^rX-Xe*............ (I)式中，经验參数T的取值范围I. 37 0.63，e为无理数，e = 2. 718281828……，取经验參数T = I. 37，确定炭素糊料凉料温度t的凉料温度下限h，取经验參数T =0.63，确定炭素糊料凉料温度t的凉料温度上限t2，从而确定炭素糊料凉料温度t的范围。2. ー种石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法，其特征是它包括根据作为
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粘结剂的煤浙青在不同温度下的动ヵ粘度测试值，B =-重~，
A = ￡!^l + ^^xB，式中粘度參数B、A是根据煤浙青动力粘度实际测试结果的计算
值，S表示实测温度。C，n表示实测动力粘度mPa. s，n表示测温点个数，确定石墨电极炭素糊料凉料温度t的数学经验公式为t =へ/ ,-a X—XeA............ (2)
\j 10 Y式中，经验參数Y的取值范围I. 33 0.67，e为无理数，e = 2. 718281828……取经验參数Y = I. 33，确定炭素糊料凉料温度t的凉料温度下限h，取经验參数Y =0.67，确定炭素糊料凉料温度t的凉料温度上限t2，从而确定炭素糊料凉料温度t的范围。本发明的石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法，是在ー个总体发明构思的基础上，提供石墨电极炭素糊料凉料温度的两种确定方法。这两种方法可以同时使用，也可以任选其ー使用，两者计算值相差1°C左右。根据作为粘结剂的煤浙青在不同温度下的动カ粘度测试值，得到两个数学模型经验公式，再分别根据数学模型经验公式采用计算机电脑计算的方法确定糊料凉料温度范围，从而将石墨电极炭素糊料凉料温度的确定问题转化为数学模型的计算问题来解决，具有科学合理，炭素糊料凉料温度容易准确确定，试生产压型品数量少、生坯废品率低，混捏、凉料和压型エ序效率高、生坯电极质量好等优点。
具体实施例方式实施例I :以鞍钢煤浙青作为炭素糊料粘结剂为例，用本发明的石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法确定炭素糊料凉料温度t的凉料温度下限ti和凉料温度上限t2如下鞍钢煤浙青测试结果为甲苯不溶物TI = 16. 56%，喹啉不溶物QI = 3. 42%，水分W =0. 21%，挥发分 V = 63. 57%，灰分 A = 0. 11%, ^ 树脂=13. 14%，结焦值 Fe = 51. 72%,软化点Sp = 86. 40C o鞍钢煤浙青动カ粘度值如下120°C,7250mPa. s ； 130°C, 2340mPa. s ；140°C, 1375mPa. s ；150°C,602mPa. s ； 160°C, 292mPa. s ； 170°C, 153mPa. s ；180°C, 102mPa. s。鞍钢煤浙青的粘度參数B、A计算如下粘度參数B的计算公式结果
权利要求
1.ー种石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法，其特征是它包括根据作为粘
2.—种石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法，其特征是它包括根据作为粘
全文摘要
本发明是一种石墨电极炭素糊料凉料温度的确定方法，其特点是包括对作为炭素糊料粘结剂的煤沥青流变学性能的动力粘度指标进行测试，建立石墨电极炭素糊料凉料温度t的数学模型经验公式，利用数学计算法确定石墨电极炭素糊料凉料温度的上限和下限范围；本发明给出两个数学模型经验公式，可以同时使用，也可以单独使用，具有科学合理，石墨电极炭素糊料凉料温度容易准确确定，可以根据煤沥青的流变学性能变化准确计算炭素糊料的凉料温度，具有试生产压型品数量少，生坯废品率低，压型工序生产效率高，石墨电极生坯质量稳定，缩短压型工序的试生产及调试周期，降低炭素企业生产成本等优点。
文档编号G01N25/04GK102778471SQ20121026422
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者关海涛, 姚禄广, 王成华, 贾文涛 申请人:中钢集团吉林炭素股份有限公司