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,,煤瀝青為黏結劑,,經(jīng)過質料煅燒、破碎磨粉,、配料,、混捏、成型,、焙燒,、浸漬、石墨化和機械加工而制成的一種耐高溫石墨質導電資料,,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料制備的天然石墨電極。
石墨電極長處:
?。?)模具幾何形狀的日益雜亂化以及產(chǎn)品運用的多元化導致對火花機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客戶運用石墨電極,。
(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。
?。?)石墨電極與傳統(tǒng)銅電極的設計不同,。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留量,而石墨電極則運用簡直相同的預留量,,這減少了CAD/CAM和機器加工的次數(shù),,單是這個原因,就足以在很大程度上進步模具型腔的精度,。
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)控主動成形法和機械加工辦法。
?。?)加壓振蕩法:加壓振蕩法需求專門機床,,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,。機床工作時選用密封式和水幕式進行加工,。適合于批量出產(chǎn)情況用的電火花成形加工。
?。?)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,,它選用數(shù)控方式,有刀具主動互換設備,,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。機床具有高性能過濾設備,,能夠將切削液和石墨切屑別離,,可保證長期連續(xù)加工,是石墨電極加工的抱負專用設備,,適合于模具用電極加工,。可是其價格較高,,在國內(nèi)運用還不普遍,。
(3)機械加工辦法:機械加工辦法為國內(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行加工,。別的,,石墨資料在機械加工時易產(chǎn)生灰粉飛揚,給加工設備和操作人員帶來晦氣的影響,。
石墨電極運用
?。?)用于電弧煉鋼爐
電爐煉鋼是石墨電極的運用大戶。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%,。電爐煉鋼是運用石墨電極向爐內(nèi)導入電流,運用電極端部和爐料之間引發(fā)電弧所產(chǎn)生的高溫熱源來進行冶煉,。
(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,,其特點是導電電極的下部埋在爐料中,,在料層內(nèi)形成電弧,并運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硅需耗費石墨電極約100kg,每出產(chǎn)1t黃磷需耗費石墨電極約40kg,。
?。?)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歸于電阻爐,,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,。
?。?)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,,需耗費石墨電極坯料100kg,。
石墨電極的質料介紹
(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,,機械強度低,,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)一般運用低硫焦出產(chǎn),。
?。?)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)質焦炭,,焦塊決裂時能按紋路分裂成細長條狀顆粒(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 的纖維狀結構,,因而稱之為針狀焦。
針狀焦物理機械性質的各向異性十分顯著,, 平行于顆粒長軸方向具有杰出的導電導熱性能,,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料出產(chǎn)的油系針狀焦和以精制煤瀝青質料出產(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,。為多種碳氫化合物的混合物,,常溫下為黑色高粘度半固體或固體,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,,與煤焦油的性質及雜原子的含量有關,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很多,,如瀝青軟化點、甲苯不溶物(TI),、喹啉不溶物(QI),、結焦值和煤瀝青流變性等。
煤瀝青在炭素工業(yè)中作為粘結劑和浸漬劑運用,,其性能對炭素制品出產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質量影響極大。粘結劑瀝青一般運用軟化點適中,、結焦值高,、β樹脂高的中溫或中溫改質瀝青,浸漬劑要運用軟化點較低,、 QI低,、流變性能好的中溫瀝青,。

