專利名稱：：石墨電極冷浸抗氧液的制作方法石墨電極冷浸抗氧液(一)
技術領域：
-石墨電極冷浸抗氧液，屬石墨電極用抗氧化劑，特別是用于電爐煉鋼生產的石墨電極用抗氧化劑。(二)
背景技術：
：石墨材料主要由多晶石墨構成，屬無機非金屬材料，但它具有良好的熱、電傳導性而被稱為半金屬，有比金屬更高的熔點和化學穩(wěn)定性，常壓下3350'C升華變成氣體。但它有一個很大的缺點就是在空氣中60(TC以上就會氧化。石墨電極是石墨材料中的一種，用于電爐煉鋼生產中，在冶煉過程中石墨電極被連續(xù)消耗，依電極消耗機理來看主要是三個方面的消耗一是尖端起弧溫度達3000°C，造成的高溫升華，二是側面與空氣反應氧化消耗，三是機械損耗，而側面氧化消耗占總消耗的50—70%。如何減少石墨電極氧化消耗，長期以來國內外都進行了大量研究，并取得了多項研究成果。這些成果都是根據(jù)石墨材料本身多氣孔、易氧化的特點，在其表面采用噴涂或浸漬的辦法使抗氧化物質在電極表面形成抗氧化層，堵塞氣孔，減少或隔絕空氣與電極接觸，達到抗氧化目的。這些研究主要有噴淋防氧化，高溫玻璃基抗氧化涂層，硼系涂層。但這些成果由于工藝復雜、前期投入太高或是生產成本太高等各種條件的限制而沒有被廣泛應用。目前在國內實際應用較廣的都是采用硼酸鹽熱溶液(如成都蓉光炭素股份有限公司研發(fā)的、曾列為國家火炬計劃的CTL熱浸抗氧液，它的主要成份含有硫酸鋁、樹脂和硼酸)浸漬抗氧化,此工藝因硼酸(H3B03)在室溫水中的溶解度很小，只有4-5H3BO3g/100mlH2O，如果室溫浸漬就達不到抗氧化的效果，所以都要采用加熱的方式以提高硼酸在水中的溶解度。這種加熱方式浸漬費時費電，隨著電價的不斷上漲，生產成本不斷增加。中國專利公開了一種申請?zhí)枮?00710039384.8、名稱為"提高電弧煉鋼用石墨電極性能的浸漬型抗氧化劑"，這種抗氧化劑是在粘結劑中懸浮多種認為可以起到抗氧化作用的物質(如二氧化硅、三氧化二鋁等)，因為這些物質不能溶解在水和粘結劑中，只能把它們先制成0.01—lmm的細粉末，使用時經攪拌使它們懸浮在溶液中，然后再沉積在電極上，從實驗經驗分析，抗氧液中只要有水，抗氧化效果都不會很好。目前日本在中國市場上大力推銷一種"SANBO-103"冷浸抗氧液，在常溫常壓下對石墨電極進行浸漬。但是這種冷浸液在中國市場上銷售價格極其昂貴，使它的應用和推廣受到了限制。(三)發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對以上不足而提供一種在常溫常壓下對石墨電極進行抗氧化處理的硼系浸漬抗氧液，要解決硼酸在室溫狀態(tài)下的溶解度問題，以及抗氧物質對電極的浸潤和粘著的問題。其技術方案如下它含有以下重量份的組分甲醇80—100、硼酸10—15、磷酸二氫鋁80—100。熱浸和冷浸兩種方式在抗氧化機理上是一致的，但是在抗氧化物質的選擇和配比上，以及怎樣將抗氧化物質浸潤和粘著在電極本體上的方式是不一樣的。其對比如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明對抗氧化物的處理與現(xiàn)有技術是完全不同的，本發(fā)明是先將硼酸溶解在甲醇中，形成飽和溶液后再加入粘結劑中，能將硼酸充分浸潤到電極深層和表面。在溶劑的選擇中對甲醇、乙醇、甘油經過了大量實驗篩選乙醇易燃不安全；甘油粘度大，用水稀釋后再用，抗氧化效果很差。甲醇對硼酸的溶解度大，浸潤性好，使用安全。為驗證本發(fā)明取得的突出效果，本發(fā)明人作了如下對比試驗表一三種處理試樣及未處理試樣抗氧化性對照浸漬液氧化性mg/g.h本發(fā)明66.31日本SANB0-103242.12CTL熱浸抗氧液216.12未抗氧化處理378.21表二本發(fā)明冷浸電極理化'性能指標對比項目浸漬前浸漬后浸漬效果抗折強度Mpa13.215.819.7%彈性模量Gpa10.811.56.48%電阻率uQ.m6.25.8-6.45%體積密度g/cm31.671.712.4%注氧化性-W/(G+H)(W:氧化失重mg;G:浸前重量g;H:氧化時間h)從以上對比數(shù)據(jù)可看出與日本SANBO-103冷浸抗氧液和CTL熱浸抗氧液相比，本發(fā)明產品有更好的抗氧化效果。而且經抗氧液處理后的電極的體積密度、抗折強度增加，電阻率降低，這不僅提高了電極的抗氧化性能，而且還使電極的理化性能得到了更進一步的改善，提高了產品質量。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、選用甲醇對硼酸進行溶解，使其溶解度達到17.39%，使得在對石墨電極進行浸漬的過程中不需加溫，再利用甲醇的浸潤性，將溶解之中的硼酸充分浸入電極本體的孔隙中，所以不需加壓，在常溫常壓下，將石墨電極放入裝滿浸漬液的冷浸池中十幾分鐘后，將電極吊出溶液，自然涼干即可。這種冷浸操作極為簡便，省時省力。2、磷酸二氫鋁是一種無機粘結劑，利用它的粘結性，將硼酸這種抗氧化物粘在本體的表面和孔隙中，不需固化處理可用于生產。3、由表1看出，與日本SANBO-103冷浸抗氧液和國內用的CTL熱浸抗氧液相比，本發(fā)明產品有更好的抗氧化效果。4、經本發(fā)明抗氧液處理后的石墨電極的體積密度、抗折強度增加，電阻率降低，這不僅提高了石墨電極的抗氧化性能，而且還使石墨電極的理化性能得到了更進一步的改善，提高了石墨電極質量。5、本發(fā)明產品價格僅有日本SANB0-103冷浸抗氧液的1/9。與國內用的CTL熱浸抗氧液相比，成本相當，但能耗極低，本發(fā)明產品能耗僅僅是CTL熱浸抗氧液的1/400。本申請人用本發(fā)明產品浸漬的石墨電極在攀鋼集團長城特鋼股份有限公司試用后，收到很好效果，電極單耗降低了15%，完全達到了預期效果。6、本發(fā)明產品所使用原料全都無毒、無害，配好的溶液可反復利用，不需排放，操作簡便，無粉塵、噪聲，對人體和環(huán)境無任何損害。具體實施例方式實施例一本實施例的石墨電極冷浸抗氧液含有以下重量份的組分甲醇80、硼酸IO、磷酸二氫鋁80。制備時先將硼酸溶解在甲醇中，形成飽和溶液后再加入磷酸二氫鋁中，形成石墨電極冷浸抗氧液，常溫常壓下將石墨電極放入裝滿浸漬液的冷浸池中10—15分鐘后，將電極吊出溶液，自然涼干即可。其抗氧化機理和浸漬機理如前所述，在此不再贅述。實施例二本實施例的石墨電極冷浸抗氧液含有以下重量份的組分甲醇90、硼酸12、磷酸二氫鋁90?？寡跻旱闹苽浞椒ê徒n方法同實施例一，在此和下述實施例均不再贅述。實施例三本實施例的石墨電極冷浸抗氧液含有以下重量份的組分甲醇IOO、硼酸15、磷酸二氫鋁IOO。權利要求1、一種石墨電極冷浸抗氧液，其特征在于含有以下重量份的組分甲醇80-100、硼酸10-15、磷酸二氫鋁80-100。全文摘要石墨電極冷浸抗氧液，屬石墨電極用抗氧化劑，特別是用于電爐煉鋼生產的石墨電極用抗氧化劑。它含有如下重量份的組分甲醇80-100、硼酸10-15、磷酸二氫鋁80-100。它能在常溫常壓下對石墨電極進行抗氧化處理，處理后的石墨電極不僅提高了抗氧化性能，而且還使石墨電極的理化性能得到了更進一步的改善，提高了石墨電極質量。能耗極低，電極單耗降低了15％。文檔編號C09K15/02GK101289618SQ20081004468公開日2008年10月22日申請日期2008年6月12日優(yōu)先權日2008年6月12日發(fā)明者楊遠繼申請人:成都蓉光炭素股份有限公司