專利名稱：石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是ー種石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法。
背景技術(shù)：
在擠壓成型的石墨電極生產(chǎn)中，由石油焦和煤浙青粘結(jié)劑組成的炭素糊料需要經(jīng)過(guò)混捏、涼料和擠壓成型エ藝過(guò)程才能制成石墨電極生坯，然后經(jīng)過(guò)一次焙燒、煤浙青一次浸潰、二次焙燒(包括煤浙青循環(huán)浸潰、焙燒)、石墨化和機(jī)械加工過(guò)程，才能得到電弧爐煉鋼用的石墨電極產(chǎn)品。擠壓成型法生產(chǎn)電極生坯，需要對(duì)含有煤浙青粘結(jié)劑的炭素糊料的涼料溫度進(jìn)行準(zhǔn)確確定和波動(dòng)范圍控制，對(duì)炭素糊料涼料溫度確定的準(zhǔn)確與否，會(huì)直接影響擠壓成型電極生坯的質(zhì)量。實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)炭素糊料涼料溫度的確定是通過(guò)試探性電極生坯壓型，一般情況下需要壓制近千噸電極生坯，才能逐步掌握和確定炭素糊料的涼料溫度。 炭素糊料的涼料溫度亦稱下料溫度或冷混溫度。糊料的涼料溫度也是石墨電極生產(chǎn)中重要的エ藝指令之一。本文闡述石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法。以石墨電極生產(chǎn)為例，為確定一種新的煤浙青粘結(jié)劑的炭素糊料的涼料溫度，主要是根據(jù)以往掌握的糊料涼料溫度的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，參考煤浙青軟化點(diǎn)和結(jié)焦值等理化指標(biāo)，測(cè)試炭素糊料的揮發(fā)分含量，觀察糊料外觀狀態(tài)，憑借人手對(duì)糊料抓取、揉捏的感覺(jué)等，從而對(duì)炭素糊料涼料溫度進(jìn)行初歩選定，然后在試生產(chǎn)擠壓生坯過(guò)程中，根據(jù)生坯擠壓成型壓強(qiáng)，生坯體積密度和生坯外觀形態(tài)進(jìn)行分析，以及將電極生坯在縱向和橫向上從內(nèi)部剖開，查看存在于電極生坯內(nèi)部的分層、裂紋等廢品類型，這樣經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的試探性壓型生產(chǎn)，才能將炭素糊料的涼料溫度逐步確定下來(lái)。如果僅利用一臺(tái)電極擠壓機(jī)進(jìn)行試探性壓型生產(chǎn)，按照每天24小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，每天可以壓制出電極生坯85噸，試生產(chǎn)一般需要至少持續(xù)10天以上時(shí)間，產(chǎn)生電極生坯壓型品85X 10 = 850噸。這種試探性壓型生產(chǎn)勢(shì)必會(huì)造成大量生坯廢品，會(huì)大大增加炭素企業(yè)的生產(chǎn)成本。正常電極壓型生產(chǎn)中，由于許多影響煤浙青性能的各種因素的存在，例如浙青融化溫度高低、融化時(shí)間長(zhǎng)短、浙青發(fā)生縮聚、氧化反應(yīng)使分子量増大的程度、浙青的入庫(kù)時(shí)間長(zhǎng)短、在廠內(nèi)的堆放環(huán)境和溫度高低、入庫(kù)的煤浙青原料品種不同、批次不同和產(chǎn)地不同等，煤浙青質(zhì)量都會(huì)出現(xiàn)一定程度的波動(dòng)，要求在確定糊料涼料溫度時(shí)必須加以綜合考慮，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)南鄳?yīng)調(diào)整，以滿足壓型生產(chǎn)的エ藝要求。這些影響糊料涼料溫度的諸多因素，單純依靠人的主觀努力和工作經(jīng)驗(yàn)是很難完全掌握的，必須依靠計(jì)算機(jī)電腦用建立數(shù)學(xué)模型的計(jì)算方法解決電極壓型生產(chǎn)中有關(guān)糊料涼料溫度的確定問(wèn)題。至今，尚未見(jiàn)石墨電極炭素糊料涼料溫度通過(guò)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型計(jì)算確定的方法的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)和實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，在一個(gè)總體發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，提供科學(xué)合理，炭素糊料涼料溫度容易準(zhǔn)確確定，試生產(chǎn)壓型品數(shù)量少、生坯廢品率低、混捏、涼料和壓型エ序效率高、生坯電極質(zhì)量好的炭素糊料涼料溫度兩種確定方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的I. ー種石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法，其特征是它包括根據(jù)作為
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粘結(jié)劑的煤浙青在不同溫度下的動(dòng)カ粘度測(cè)試值，8 =~，
A = ^l + ^^xB，式中粘度參數(shù)B、A是根據(jù)煤浙青動(dòng)力粘度實(shí)際測(cè)試結(jié)果的計(jì)算
值，S表示實(shí)測(cè)溫度。C，n表示實(shí)測(cè)動(dòng)力粘度mPa. S，n表示測(cè)溫點(diǎn)個(gè)數(shù)，確定石墨電極炭素糊料涼料溫度t的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式為 I+B I ^ Ji Bt = A / -^rX-Xe*............ (I)式中，經(jīng)驗(yàn)參數(shù)T的取值范圍I. 37 0.63，e為無(wú)理數(shù)，e = 2. 718281828……，取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)T = I. 37，確定炭素糊料涼料溫度t的涼料溫度下限h，取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)T =0.63，確定炭素糊料涼料溫度t的涼料溫度上限t2，從而確定炭素糊料涼料溫度t的范圍。2. ー種石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法，其特征是它包括根據(jù)作為
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粘結(jié)劑的煤浙青在不同溫度下的動(dòng)ヵ粘度測(cè)試值，B =-重~，
A = ￡!^l + ^^xB，式中粘度參數(shù)B、A是根據(jù)煤浙青動(dòng)力粘度實(shí)際測(cè)試結(jié)果的計(jì)算
值，S表示實(shí)測(cè)溫度。C，n表示實(shí)測(cè)動(dòng)力粘度mPa. s，n表示測(cè)溫點(diǎn)個(gè)數(shù)，確定石墨電極炭素糊料涼料溫度t的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式為t =へ/ ,-a X—XeA............ (2)
\j 10 Y式中，經(jīng)驗(yàn)參數(shù)Y的取值范圍I. 33 0.67，e為無(wú)理數(shù)，e = 2. 718281828……取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)Y = I. 33，確定炭素糊料涼料溫度t的涼料溫度下限h，取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)Y =0.67，確定炭素糊料涼料溫度t的涼料溫度上限t2，從而確定炭素糊料涼料溫度t的范圍。本發(fā)明的石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法，是在ー個(gè)總體發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，提供石墨電極炭素糊料涼料溫度的兩種確定方法。這兩種方法可以同時(shí)使用，也可以任選其ー使用，兩者計(jì)算值相差1°C左右。根據(jù)作為粘結(jié)劑的煤浙青在不同溫度下的動(dòng)カ粘度測(cè)試值，得到兩個(gè)數(shù)學(xué)模型經(jīng)驗(yàn)公式，再分別根據(jù)數(shù)學(xué)模型經(jīng)驗(yàn)公式采用計(jì)算機(jī)電腦計(jì)算的方法確定糊料涼料溫度范圍，從而將石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的計(jì)算問(wèn)題來(lái)解決，具有科學(xué)合理，炭素糊料涼料溫度容易準(zhǔn)確確定，試生產(chǎn)壓型品數(shù)量少、生坯廢品率低，混捏、涼料和壓型エ序效率高、生坯電極質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :以鞍鋼煤浙青作為炭素糊料粘結(jié)劑為例，用本發(fā)明的石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法確定炭素糊料涼料溫度t的涼料溫度下限ti和涼料溫度上限t2如下鞍鋼煤浙青測(cè)試結(jié)果為甲苯不溶物TI = 16. 56%，喹啉不溶物QI = 3. 42%，水分W =0. 21%，揮發(fā)分 V = 63. 57%，灰分 A = 0. 11%, ^ 樹脂=13. 14%，結(jié)焦值 Fe = 51. 72%,軟化點(diǎn)Sp = 86. 40C o鞍鋼煤浙青動(dòng)カ粘度值如下120°C,7250mPa. s ； 130°C, 2340mPa. s ；140°C, 1375mPa. s ；150°C,602mPa. s ； 160°C, 292mPa. s ； 170°C, 153mPa. s ；180°C, 102mPa. s。鞍鋼煤浙青的粘度參數(shù)B、A計(jì)算如下粘度參數(shù)B的計(jì)算公式結(jié)果
權(quán)利要求
1.ー種石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法，其特征是它包括根據(jù)作為粘
2.—種石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法，其特征是它包括根據(jù)作為粘
全文摘要
本發(fā)明是一種石墨電極炭素糊料涼料溫度的確定方法，其特點(diǎn)是包括對(duì)作為炭素糊料粘結(jié)劑的煤瀝青流變學(xué)性能的動(dòng)力粘度指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，建立石墨電極炭素糊料涼料溫度t的數(shù)學(xué)模型經(jīng)驗(yàn)公式，利用數(shù)學(xué)計(jì)算法確定石墨電極炭素糊料涼料溫度的上限和下限范圍；本發(fā)明給出兩個(gè)數(shù)學(xué)模型經(jīng)驗(yàn)公式，可以同時(shí)使用，也可以單獨(dú)使用，具有科學(xué)合理，石墨電極炭素糊料涼料溫度容易準(zhǔn)確確定，可以根據(jù)煤瀝青的流變學(xué)性能變化準(zhǔn)確計(jì)算炭素糊料的涼料溫度，具有試生產(chǎn)壓型品數(shù)量少，生坯廢品率低，壓型工序生產(chǎn)效率高，石墨電極生坯質(zhì)量穩(wěn)定，縮短壓型工序的試生產(chǎn)及調(diào)試周期，降低炭素企業(yè)生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N25/04GK102778471SQ20121026422
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者關(guān)海濤, 姚祿廣, 王成華, 賈文濤 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)吉林炭素股份有限公司