冶炼业用导电材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种导电材料，特别是涉及一种冶炼业用导电材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 电极糊是供给铁合金炉、电石炉等电炉设备使用的导电材料。它能耐高温，同时热 膨胀系数小。具有比较小的电阻系数，可以降低电能的损失。具有较小的气孔率，可以使加 热状态的电极氧化缓慢。有较高的机械强度，才不致因机械与电气负荷的影响电极折断。虽 然电极糊在使用过程中，由于环境中强大的热场、震动等因素的影响，会发生氧化而不断消 耗，但其生产的氧化物气体能够很容易的逸散除去，对矿热炉阴性影响较小，在工程实践应 用中生产工艺简单成熟、生产原料丰富、制造成本低廉、能够满足矿热炉的需求，受到极大 的热捧。
[0003] 电极糊作为矿热炉连续自焙电极的原料，在矿热电炉中边焙烧边不断消耗，主要 用于铁合金和电石行业。电极是设计矿热炉的核心内容，电炉的各项参数尺寸均以电极的 尺寸、性状等作为先决条件。电极糊质量的优劣，不仅关系到能否大大预先设定的各项经济 技术指标，同时还直接影响到矿热炉能否安全可靠、节能经济的高效稳定生产运行。研制具 有强度高、抗热震性能优越、烧结性能好、不流糊、不断电极、节能、环保等性能的优质电极 糊，已成为电极糊研究的重要内容。
[0004] 国内外矿热炉向大型化、高功率方向发展，国外炉容量在30-45MW以上的电炉已很 多，国内炉容量在20-45MW以上的电炉也在不断引进和发展。传统的电极糊具有原料成本 高，配方精度低，电极糊烧结之后强度低、电阻率高、抗热震性能差，产品质量不稳定等缺 点，已很难适应新形势的要求。现在生产电极糊使用的原料基本上是普煅无烟煤、冶金焦粉 等;普煅无烟煤的比电阻高于电煅无烟煤70%;冶金焦粉的比电阻是煅后石油焦的2.5倍；由 此制得的电极糊不仅不能满足现代精密生产的需要，同时现有生产无烟煤使用量过大，往 往超过重量的45%，企业的相应生产成本较大，电极糊的原材料需要进一步优化。
[0005] 申请公布号CN 102956281 A(申请号201210436294.3)的中国发明专利文献公 开了一种电极糊及其制作方法，它由以下质量百分比的原料制成:残极块65-70%，电煅无烟 煤8-15%，中温煤沥青20-25%。申请公布号CN 102951914 A(申请号201210454647.2)的中 国发明专利文献公开了一种用工业废弃碳材料生产的电极糊及其制备方法，它由以下质量 百分比的原料制成:废弃碳材料50-75%、电煅煤10-18%、人造石墨10-20%、粘接剂6-11%。申 请公布号CN 103796366 A(申请号201410019699.6)的中国发明专利文献公开了一种密 闭电极糊及其制造方法，原料配比是炭素骨料75-80%(重量百分比），有机粘结剂20-25%(重 量百分比）；炭素骨料包括电煅无烟煤、煅烧石油焦、沥青焦、残阳极、人造石墨、天然土状石 墨;有机粘结剂是由中温沥青和蒽油构成。
[0006] 目前生产电极糊使用的原料基本上是普煅无烟煤、冶金焦粉等，通过适当调低粘 结剂煤沥青的软化温度制造而成，在生产成本、配方精度、所得产品性能方面需要进一步优 化。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种制备简单、配方科学的冶炼业用 导电材料及其制备方法，能在减少企业的生产成本的基础上制作出优质的密闭电极糊。
[0008] 本发明的技术方案是： 冶炼业用导电材料，由下列原料制备而成，均为重量份:电煅无烟煤4-6份;煅后石油焦 2-4份;沥青改性树脂1.0-1.8份;膨润土0.05-0.10份;二硅化钼0.05-0.15份；中温煤沥青 粉1.5-1.8份。
[0009] 优选的方案是：电煅无烟煤4-6份;煅后石油焦2.5-3.5份;沥青改性树脂1.2-1.6 份;膨润土0.06-0.09份;二硅化钼0.08-0.12份；中温煤沥青粉1.6-1.7份。
[0010]更加优选的：电煅无烟煤5份;煅后石油焦3份;沥青改性树脂1.4份;膨润土0.075 份;二硅化钼0.1份；中温煤沥青粉1.65份。
[0011]冶炼业用导电材料的制备方法，步骤如下： (1) 将电煅无烟煤和二硅化钼分别置于鹗式破碎机中进行破碎，将破碎后的原料通过 圆筒筛，按照不同粒度筛分为一级颗粒料和二级颗粒料，将所得粒度相同的原料充分混匀， 备用； (2) 将煅后石油焦和膨润土分别置于球磨机中进行磨碎，然后将磨碎后的原料通过超 声波振动筛进行筛分，其中粒度在〇. 65-1.35mm的为三级颗粒料，粒度为0.14-0.65mm的为 四级颗粒料，粒度为0.08-0.14mm的为五级颗粒料，将所得粒度相同的原料充分混勾，备用； (3) 按照一级颗粒料一沥青改性树脂一二级颗粒料一二级颗粒料一四级颗粒料一五级 颗粒料一中温煤沥青粉的顺序依次加入封闭式混碾机中搅拌，使之混匀，然后于155-175°C 混捏(优选于160-170°C混捏），成型，即得。
[0012] 上述冶炼业用导电材料的制备方法，优选的方案是，步骤(1)中所述一级颗粒料的 粒度为 6.25-15.5mm。
[0013] 上述冶炼业用导电材料的制备方法，优选的方案是，步骤(1)中所述二级颗粒料的 粒度为 1.35-6.25mm。
[0014] 上述冶炼业用导电材料的制备方法，优选的方案是，步骤(3)加料时间间隔为8-16 min (优选的加料时间间隔为10-14min，更加优选的加料时间间隔为12min)。
[0015] 上述冶炼业用导电材料的制备方法，优选的方案是，步骤(3)加入封闭式混碾机中 搅拌22-40min(优选的加入封闭式混碾机中搅拌26-36min，更加优选的加入封闭式混碾机 中搅拌30min)。
[0016] 上述冶炼业用导电材料的制备方法，优选的方案是，步骤(3)混捏时间为60-90min (优选的混捏时间为70-80min，更加优选的混捏时间为75min)。
[0017] 上述冶炼业用导电材料的制备方法，优选的方案是，步骤(3)导电材料在常温下成 型，经真空干燥除去树脂中含有的易挥发溶剂。
[0018] 本发明所得导电材料原料配伍科学，制备方法简单。除此之外，本发明的优良效果 还表现在： 1、本发明所得导电材料，原料中使用煅后石油焦提高了材料的强度，降低了材料的电 阻率； 2、 本发明所得导电材料，在原料中添加了二硅化钼，增强了材料的导电性能，提高了材 料的抗热震性能； 3、 本发明所得导电材料，在原料中添加了沥青改性树脂作为结合剂，增强了材料的耐 磨耗能力、延长了使用寿命，提高了材料的耐压强度； 4、 本发明在研究了电机糊生产配方中原料的不同粒度处理及添加顺序对电极糊指标 的变化，经科学试验和理论研究得出最佳粒度范围、原料配比和添加顺序，所得密闭电极糊 耐压强度和体积密度提高效果良好，并显著的降低了电阻率和灰分，所得产品性能更加优 良。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。
[0020] 实施例1冶炼业用导电材料，由下列原料制备而成，均为重量份(90kg/份）：电煅 无烟煤4份;煅后石油焦2份;沥青改性树脂1.0份;膨润土0.05份;二硅化钼0.05份；中温煤 沥青粉1.5份。
[0021 ]冶炼业用导电材料的制备方法，步骤如下： (1) 将电煅无烟煤和二硅化钼分别置于鹗式破碎机中进行破碎，将破碎后的原料通过 圆筒筛，按照不同粒度筛分为粒度为6.25-15.5mm的一级颗粒料和粒度为1.35-6.25mm的二 级颗粒料，将所得粒度相同的原料充分混匀，备用； (2) 将煅后石油焦和膨润土分别置于球磨机中进行磨碎，然后将磨碎后的原料通过超 声波振动筛进行筛分，其中粒度在〇. 65-1.35mm的为三级颗粒料，粒度为0.14-0.65mm的为 四级颗粒料，粒度为0.08-0.14mm的为五级颗粒料，将所得粒度相同的原料充分混勾，备用；