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石墨电极在电炉中电弧的稳定性受骨料颗粒大小的影响

作者: 发布时间:2022-03-13 18:56:17

石墨电极在电炉中电弧的稳定性受骨料颗粒大小的影响胶料论


中国学者黄启震提出混捏后的石墨电极是由骨料和胶料所组成的,而胶料是由沥青和粉料在合理配比下形成的、具有一定结构及强力胶结作用的物质。由于粉料的比表面积比骨料大得多,因此混捏时的沥青大部分为粉料所吸附,由粉料和沥青组成的胶料可占生坯(生电极)总重的60%左右,成为生坯的主要部分,生坯是骨料和胶料组成的复合体,前者分散在后者之中,生坯的物理化学性质主要由胶料的特性所决定。从复合材料的观点看,胶料是连续相,是生坯的基质,而骨料是分散在基质中的不连续的分散相,胶料的最小单元可称之为“胶胞”,在正常情况下,沥青吸附层的厚度为6~9um,胶胞的直径视粉子粒度的大小,一般在30~100um之间,胶料为无数聚集在一起的胶胞所组成。挤压成型过程中,在挤压速度梯度的作用下,胶胞的长轴逐渐趋向与挤压轴平行,即胶胞在挤压时,得到一定程度的取向排列。胶胞之间互相连接的沥青桥为煤沥青中较重的组分所组成,而处于胶胞互相结合的孔隙处的

石墨电极游离沥青含轻质成分较多。糊料作为整体,在挤压成型过程中所表现出的塑性的大小,主要为胶胞间游离沥青的相对数量和挤压温度所决定。石墨电极成品的电阻率,在一定程度上也取决于胶胞的取向排列程度。在焙烧初期,胶胞中沥青层与骨料表面发生十分强烈的相互作用,当沥青由热分解转向聚合时,牢固的与焦粉结合在一起,这不但有利于提高沥青的残炭率,也有利于减少沥青在整个焙烧过程中的迁移量,如果配料、混捏、挤压成型等工艺条件配合得恰到好处,可以大大减弱生电极在焙烧过程中表面沾结填充料的现象。

按胶料论的观点,生坯是骨料和胶料所组成的复合体,前者分散在后者之中,骨料可以阻断胶料中的裂纹扩展,降低整个复合体的线膨胀系数,起着增强复合体抗热震性能的作用,石墨电极的抗氧化性、石墨电极在电炉中电弧的稳定性也受骨料颗粒的大小的影响。

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