石墨電極的用途介紹有哪些?
石墨電極是指以石油焦、瀝青焦為骨料,煤瀝青為黏結(jié)劑,經(jīng)過質(zhì)料煅燒、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化和機(jī)械加工而制成的一種耐高溫石墨質(zhì)導(dǎo)電資料,稱為人工石墨電極(簡稱石墨電極),以差異于選用天然石墨為質(zhì)料制備的天然石墨電極。
石墨電極長處:
(1)模具幾何形狀的日益雜亂化以及產(chǎn)品運(yùn)用的多元化導(dǎo)致對火花機(jī)的放電精確度要求越來越高。石墨電極的長處是加工較簡單,放電加工去除率高,石墨損耗小,因此,部分群基火花機(jī)客戶放棄了銅電極而改用石墨電極。別的,有些特殊形狀的電極無法用銅制作,但石墨則較簡單成型,而且銅電極較重,不適合加工大電極,這些要素都造成部分群基火花機(jī)客戶運(yùn)用石墨電極。
(2)石墨電極較簡單加工,且加工速度顯著快于銅電極。比方選用銑削工藝加工石墨,其加工速度較其他金屬加工快2~3倍且不需求額定的人工處理,而銅電極則需求人手挫磨。相同,假如選用高速石墨加工中心制作電極,速度會更快,效率也更高,還不會產(chǎn)生粉塵問題。在這些加工過程中,挑選硬度適宜的東西和石墨可減少刀具的磨損耗和銅電極的破損。假如詳細(xì)比較石墨電極與銅電極的銑削時間,石墨電極較銅電極快67%,在一般情況下的放電加工中,選用石墨電極的加工要比選用銅電極快58%。這樣一來,加工時間大幅減少,一起也減少了制作本錢。
(3)石墨電極與傳統(tǒng)銅電極的設(shè)計不同。許多模具廠通常在銅電極的粗加工和精加工方面有不同的預(yù)留量,而石墨電極則運(yùn)用簡直相同的預(yù)留量,這減少了CAD/CAM和機(jī)器加工的次數(shù),單是這個原因,就足以在很大程度上進(jìn)步模具型腔的精度。
石墨電極的加工方式
石墨電極的加工主要有三種方式:加壓振蕩法、數(shù)控主動成形法和機(jī)械加工辦法。
(1)加壓振蕩法:加壓振蕩法需求專門機(jī)床,電極母模與電極形狀相反。石墨資料和成形東西在加工時相對放置,留有必定的間隙。由水和磨料混合而成的加工液注入其問。在通過加工液的一起,使石墨和成形東西發(fā)生超聲波振蕩。在磨料沖擊力的效果下,石墨被微量剝離而成所需求的形狀。磨料為SiC、B4C或金剛石,磨料越粗則加工速度越快。機(jī)床工作時選用密封式和水幕式進(jìn)行加工。適合于批量出產(chǎn)情況用的電火花成形加工。
(2)數(shù)控主動成形法:數(shù)控主動成形法需求專用的石墨電極成形機(jī),它選用數(shù)控方式,有刀具主動互換設(shè)備,可包容多把刀具。為改善加工環(huán)境,加工石墨電極的四周用水幕圍住,避免石墨粉塵四處分散。別的也能夠用濕式加工法,由水溶性切削液避免刀具被磨損和石墨粉塵飛散。機(jī)床具有高性能過濾設(shè)備,能夠?qū)⑶邢饕汉褪行紕e離,可保證長期連續(xù)加工,是石墨電極加工的抱負(fù)專用設(shè)備,適合于模具用電極加工。可是其價格較高,在國內(nèi)運(yùn)用還不普遍。
(3)機(jī)械加工辦法:機(jī)械加工辦法為國內(nèi)一般模具出產(chǎn)單位選用的主要辦法。
石墨資料能夠選用車削、銑削、鉆削和磨削的辦法進(jìn)行加工。別的,石墨資料在機(jī)械加工時易產(chǎn)生灰粉飛揚(yáng),給加工設(shè)備和操作人員帶來晦氣的影響。
石墨電極運(yùn)用
(1)用于電弧煉鋼爐
電爐煉鋼是石墨電極的運(yùn)用大戶。我國電爐鋼產(chǎn)量約占粗鋼產(chǎn)量的18%左右,煉鋼用石墨電極占石墨電極總用量的70%~80%。電爐煉鋼是運(yùn)用石墨電極向爐內(nèi)導(dǎo)入電流,運(yùn)用電極端部和爐料之間引發(fā)電弧所產(chǎn)生的高溫?zé)嵩磥磉M(jìn)行冶煉。
(2)用于礦熱電爐
礦熱電爐主要用于出產(chǎn)工業(yè)硅和黃磷等,其特點是導(dǎo)電電極的下部埋在爐料中,在料層內(nèi)形成電弧,并運(yùn)用爐料本身的電阻所發(fā)出的熱能來加熱爐料,其間要求電流密度較高的礦熱電爐需用石墨電極,例如每出產(chǎn)1t硅需耗費(fèi)石墨電極約100kg,每出產(chǎn)1t黃磷需耗費(fèi)石墨電極約40kg。
(3)用于電阻爐
出產(chǎn)石墨制品的石墨化爐、熔化玻璃的熔窯和出產(chǎn)碳化硅用的電爐等都?xì)w于電阻爐,爐內(nèi)所裝物料既是發(fā)熱電阻又是被加熱對象,通常,導(dǎo)電用的石墨電極嵌入電阻爐端部的爐頭墻中,用于此處的石墨電極不連續(xù)耗費(fèi)。
(4)用于制備異型石墨產(chǎn)品
石墨電極的毛坯還用于加工成各種坩堝、模具、舟皿和發(fā)熱體等異型石墨產(chǎn)品。例如,在石英玻璃職業(yè),每出產(chǎn)1t電熔管,需用石墨電極坯料10t;每出產(chǎn)1t石英磚,需耗費(fèi)石墨電極坯料100kg。
石墨電極的質(zhì)料介紹
(1)石油焦
石油焦是石油渣油、石油瀝青經(jīng)焦化后得到的可燃固體產(chǎn)物。色黑多孔,主要元素為碳,灰分含量很低,一般在0.5%以下。石油焦歸于易石墨化炭一類,石油焦在化工、冶金等職業(yè)中有廣泛的用途,是出產(chǎn)人工石墨制品及電解鋁用炭素制品的主要質(zhì)料。
石油焦按熱處理溫度區(qū)別可分為生焦和煅燒焦兩種,前者由延遲焦化所得的石油焦,含有很多的蒸發(fā)分,機(jī)械強(qiáng)度低,煅燒焦是生焦經(jīng)煅燒而得。我國多數(shù)煉油廠只出產(chǎn)生焦,煅燒作業(yè)多在炭素廠內(nèi)進(jìn)行。
石油焦按硫分的凹凸區(qū)別,可分為高硫焦(含硫1.5%以上)、中硫焦(含硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三種,石墨電極及其它人工石墨制品出產(chǎn)一般運(yùn)用低硫焦出產(chǎn)。
(2)針狀焦
針狀焦是外觀具有顯著纖維狀紋路、熱膨脹系數(shù)特別低和很簡單石墨化的一種優(yōu)質(zhì)焦炭,焦塊決裂時能按紋路分裂成細(xì)長條狀顆粒(長寬比一般在1.75以上),在偏光顯微鏡下可觀察到各向異性 的纖維狀結(jié)構(gòu),因而稱之為針狀焦。
針狀焦物理機(jī)械性質(zhì)的各向異性十分顯著, 平行于顆粒長軸方向具有杰出的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能,熱膨脹系數(shù)較低,在揉捏成型時,大部分顆粒的長軸按擠出方向擺放。因此,針狀焦是制作高功率或超高功率石墨電極的要害質(zhì)料,制成的石墨電極電阻率較低,熱膨脹系數(shù)小,抗熱震性能好。
針狀焦分為以石油渣油為質(zhì)料出產(chǎn)的油系針狀焦和以精制煤瀝青質(zhì)料出產(chǎn)的煤系針狀焦。
(3)煤瀝青
煤瀝青是煤焦油深加工的主要產(chǎn)品之一。為多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮叵聻楹谏哒扯劝牍腆w或固體,無固定的熔點,受熱后軟化,繼而熔化,密度為1.25-1.35g/cm3。按其軟化點凹凸分為低溫、中溫文高溫瀝青三種。中溫瀝青產(chǎn)率為煤焦油的54-56%。煤瀝青的組成極為雜亂,與煤焦油的性質(zhì)及雜原子的含量有關(guān),又受煉焦工藝制度和煤焦油加工條件的影響。表征煤瀝青特性的目標(biāo)很多,如瀝青軟化點、甲苯不溶物(TI)、喹啉不溶物(QI)、結(jié)焦值和煤瀝青流變性等。
煤瀝青在炭素工業(yè)中作為粘結(jié)劑和浸漬劑運(yùn)用,其性能對炭素制品出產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量影響極大。粘結(jié)劑瀝青一般運(yùn)用軟化點適中、結(jié)焦值高、β樹脂高的中溫或中溫改質(zhì)瀝青,浸漬劑要運(yùn)用軟化點較低、 QI低、流變性能好的中溫瀝青。

