碳素電極

碳素電極

碳素電極(carbon electrode)由元素碳組成的電極的總稱。可分為天然石墨電極、人造石墨電極、碳電極以及特種碳素電極等四類。 天然石墨電極主要用於各種電弧爐用電極;人造石墨電極用於各種鹼金屬、鹼土金屬等電解用電極;碳電極用於鋁及鎂等電解用電極、乾電池電極等;特種碳素電極有以碳纖維為基體的多孔碳電極,用於燃料電池等;還有由熱固性樹脂經碳化製得的玻璃碳電極(玻碳電極),它具有很高的純度和耐化學腐蝕性,用於分析。碳素電極廣泛用於冶金、化工、電化學等工業。 2017年10月27日,世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,碳電極製造在2A類致癌物清單中。

簡介

碳素電極是由元素碳組成的電極。碳素電極具有優良的導電導熱性、耐熱性、耐化學腐蝕性、機械強度高、易於加工成型等優點。廣泛套用於冶金、化工、電化學等工業中,如電弧爐用電極、電解用電極、電池用電極等。根據原料種類及製備方法的不同,大致可分為天然石墨電極、人造石墨電極、碳電極及特種碳素電極等4類。

天然石墨電極是由天然石墨與膠粘劑經混合、成型、燒制而成,主要用於各種電弧爐用電極,因天然石墨易發生插層反應而不宜作為電解用電極。人造石墨電極是由原料(石油焦、瀝青焦、無煙煤、炭黑等)與膠粘劑(煤焦油、煤焦油瀝青、合成樹脂)及添加劑混合成型後,先在1000~1400℃下碳化,然後在2000~2500℃下經石墨化處理而得,可用於各種鹼金屬、鹼土金屬等電解用電極。碳電極是由瀝青焦、石油焦與膠粘劑混合成型經碳化製得,石墨化程度不高,導電性不如人造石墨,可用於鋁及鎂等電解用電極、於電池電極等。特種碳素電極是指由特種碳素材料製成的電極,主要有以碳纖維為基體的多孔碳電極,可用於燃料電池等;由熱固性樹脂經碳化製得的玻璃碳電極,具有很高的純度和耐化學腐蝕性,用於分析。

碳素電極性能要求

製造碳素電極的主要原料是預熱無煙煤或無煙煤,其中加入部分回收材料(碎電極等)或鑄造焦炭,用煙煤瀝青或含蒽油的瀝青作粘結劑,再加少量天然石墨經擠壓成型焙燒而製成。

碳素電極的性能,冶金工業部標準重色1922—55的規定有以下幾點:

1、接頭及接頭糊隨同電極供應,其數量為每根電極一個接頭,每噸電極5公斤接頭糊。

2、電極用接頭接起來以後,其端面空隙不應超過0.5毫米。

3、電極連線在一起時,一電極的中心線與另一電極中心線的偏差不超過3毫米。

4、任何一種直徑電極的彎曲,都不能超過其長度的0.5%。允許供應較短的電極,但不短於一米,其數量在每批中不得超過總重量的10%。

5、電極端部邊上的掉塊深度不應大於10毫米,總長度不大於40毫米。接頭孔及接頭上螺紋的掉塊,允許其長度不大於15毫米,不超過兩處,電極及接頭上不允許有橫裂紋。

碳素電極理化指標 碳素電極理化指標

電極的運輸和保管

電極的運輸和保管應做好以下幾項工作:

1、電極應存放在乾燥通風的倉庫里,並墊離地面20厘米以上,離牆不少於500毫米。

2、應保持原包裝的完整,平放疊置堆垛,垛高不超過1.5米。

3、按先入先出的原則發料,以免存放日久吸潮變質。

4、電極在運輸中,應嚴防雨雪浸淋和碰撞。

碳素電極用途

碳素電極足以無煙煤和冶金焦為主要原料(有時加入少量天然石墨或石墨化碎)生產的導電材料。碳素電極的比電阻要比石墨化電極大2~3倍,在常溫下的抗壓強度比石墨化電極大一些,但導熱性及抗氧化性均不如石墨化電極。由於主要原料是灰份較高的無煙煤和冶金焦,所以碳素電極的灰份一般為6~10%。

碳素電極適合使用於中、小型電爐及鐵合金爐冶煉一些普通電爐鋼及鐵合金。因為碳素電極灰份含量比較高,所以不適合熔煉高級合金鋼。碳素電極的原料比較容易解決,生產時不需要進行石墨化,產品的成本比石墨化電極低得多。產品經過焙燒後進行機械加工。機械加工包括車光表面並在兩端車出連線用的帶螺紋的接頭孔,以及車制供兩根產品連線使用的接頭。為了使兩根電極更好的連線,每噸成品應同時供給數公斤由石墨粉、糖漿和水調成的炭素膏,供連線產品時塗在接頭孔內。

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