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CN111635735A - 一种高温胶及使用该高温胶连接石墨电极的方法 - Google Patents

一种高温胶及使用该高温胶连接石墨电极的方法 Download PDF

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CN111635735A
CN111635735A CN202010548213.3A CN202010548213A CN111635735A CN 111635735 A CN111635735 A CN 111635735A CN 202010548213 A CN202010548213 A CN 202010548213A CN 111635735 A CN111635735 A CN 111635735A
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王吉星
王洪仁
李春歌
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Zhengzhou Xingchuang Burden Co ltd
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Zhengzhou Xingchuang Burden Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种高温胶，是由原料焦油30‑35份，蒽油10‑13份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂5‑8份按照下述方法配制而成：首先将焦油和蒽油搅拌均匀；然后在搅拌状态下将石墨粉、银粉和表面活性剂添加进去，继续搅拌至混合物呈拉丝状，得到高温胶成品。本发明配制的高温胶在350℃以上即可发生固化，而电弧炉的作业环境为3000℃左右，所以高温胶会一直处于固化状态，保证了石墨电极的紧密连接，电流得以顺利通过，有效减小了石墨电极接头部位的电阻，防止接头氧化，避免石墨电极的接头部位折断，延长了石墨电极的使用寿命，降低了石墨电极的消耗量，降低了能耗，降低生产成本。

Description

一种高温胶及使用该高温胶连接石墨电极的方法
技术领域
本发明涉及工业用粘合剂，尤其是涉及一种用于连接石墨电极的高温胶，本发明还涉及使用该高温胶连接石墨电极的方法。
背景技术
电弧炉具有工艺灵活，能够有效除去硫、磷等杂质，炉温容易控制且占地面积小等优点，常用于优质合金的熔炼（如棕刚玉）。
电弧炉冶炼是通过石墨电极向电弧炉内输入电能，以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢的方法。
石墨电极是电弧炉较为常用的电极，使用时通常将两段或两段以上的石墨电极段连接在一起。为便于连接，市售石墨电极的连接端面均开设有呈锥形结构的螺纹孔，利用螺纹连接头将两段石墨电极固连在一起。
由于石墨电极的接头部位为螺纹连接，在电弧炉冶炼过程中石墨电极的螺纹接头部位最容易氧化，接头部位氧化是因为接头接触电阻大，容易起热，所以引起氧化，从而产生接头松动和脱扣，接头氧化严重还会导致连接部位断开（即两段石墨电极脱落），形成掉炉事故，严重影响电弧炉生产。增大了石墨电极的消耗量，不仅增加了生产成本，同时还影响电弧炉的正常运行，导致生产效率较低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷，提供了一种专用的高温胶，本发明同时还提供使用该高温胶连接石墨电极的方法。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的高温胶，是由原料焦油、蒽油、石墨粉、银粉和表面活性剂按照下述质量份配比和方法配制而成：
配方：焦油30-35份，蒽油10-13份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂5-8份；
配制方法：首先将焦油和蒽油搅拌均匀；然后在搅拌状态下将石墨粉、银粉和表面活性剂添加进去，继续搅拌至混合物呈拉丝状，得到高温胶成品，用膏体灌装机装入真空袋，阴凉地方保存。
本发明采用的表面活性剂为油酸 C18H34O2。
为保证高温胶的质量，所述石墨粉和银粉的粒度均为3000目，纯度≥99.5%。
所述焦油、蒽油、石墨粉、银粉和表面活性剂的质量份配比可为：焦油30份，蒽油10份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂5份。
所述焦油、蒽油、石墨粉、银粉和表面活性剂的质量份配比也可为：焦油35份，蒽油13份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂5份。
所述焦油、蒽油、石墨粉、银粉和表面活性剂的质量份配比还可为：焦油30份，蒽油10份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂8份。
需要说明的是：实际配制时，各原料的质量份配比可在本发明公开的范围内进行调整，粘结效果不变。
一种石墨电极的连接方法，采用本发明配制的高温胶作为粘合剂；
首先用配制的高温胶涂抹螺纹连接头外壁和待连接的两段石墨电极的螺纹孔内壁，然后将螺纹连接头两端分别旋入待连接石墨电极的螺纹孔内，使两段石墨电极的连接端面紧密贴合；通过电弧炉工作时的热量自然加热连接部位，高温胶发生固化，两段石墨电极通过螺纹连接头被牢固的粘结在一起。
为保证高温胶的固化效果，高温胶发生固化的加热温度为350~380℃。
本发明配制的高温胶原料配比科学，焦油和蒽油在常温下充当结合剂的作用，在电弧炉高温隔绝空气下固化形成碳元素，石墨粉和银粉作为导体减小接头处电阻，表面活性剂作为溶剂，具有临时润滑和防沉淀作用。配制的高温胶涂抹在连接头和石墨电极的螺纹孔内壁上可起到很好的润滑作用，工人在组装时更容易旋紧电极；组装后的石墨电极连接部位在350℃以上即可发生固化，而电弧炉的作业环境为3000℃左右，所以高温胶会一直处于固化状态，保证了石墨电极的紧密连接，电流得以顺利通过，有效减小了石墨电极接头部位的电阻，防止接头氧化，避免石墨电极的接头部位折断，延长了石墨电极的使用寿命，降低了石墨电极的消耗量，大大降低了能耗，节约了生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例4中石墨电极连接部位的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作出更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。
本发明所用的原料均为现有市售产品，其中焦油为国标高温煤焦油；蒽油为国标工业蒽油；石墨粉的粒度为3000目，纯度≥99.5%；银粉的粒度为3000目，纯度≥99.5%；表面活性剂采用国标工业油酸 C18H34O2。
实施例1
将30kg焦油和10kg蒽油加入到搅拌机中搅拌均匀，使之充分混合；然后在搅拌状态下缓慢加入20kg石墨粉、3kg银粉和5kg油酸，继续搅拌60-70分钟，直至混合物呈流动性较好的拉丝状，得到高温胶A，用膏体灌装机装入真空袋，阴凉地方保存。
实施例2
将35kg焦油和13kg蒽油加入到搅拌机中搅拌均匀，使之充分混合；然后在搅拌状态下缓慢加入20kg石墨粉、3kg银粉和5kg油酸，继续搅拌60-70分钟，直至混合物呈流动性较好的拉丝状，得到高温胶B，用膏体灌装机装入真空袋，阴凉地方保存。
实施例3
将30kg焦油和10kg蒽油加入到搅拌机中搅拌均匀，使之充分混合；然后在搅拌状态下缓慢加入20kg石墨粉、3kg银粉和8kg油酸，继续搅拌60-70分钟，直至混合物呈流动性较好的拉丝状，得到高温胶C，用膏体灌装机装入真空袋，阴凉地方保存。
实施例4 本发明所述的高温胶对石墨电极接头部位的影响
分别用实施例1配制的高温胶A、实施例2配制的高温胶B和实施例3配制的高温胶C连接石墨电极，具体连接方法为：
首先将待连接的两段石墨电极1的连接孔和端面清理干净，将螺纹连接头2的外表面清理干净；然后将高温胶A、B或C分别涂抹在螺纹连接头2的外表面和待连接石墨电极1的螺纹孔内；石墨电极端面薄薄涂抹一层，均匀覆盖端面，将涂抹厚度控制在1mm厚度左右，以防止涂抹量过大而出现高温胶外溢，或涂抹量较少达不到理想的粘连效果；将涂抹有高温胶的螺纹连接头2两端分别旋入两段待连接石墨电极1的螺纹孔内，使两段石墨电极1的连接端面紧密贴合；
石墨电极涂抹胶连接好后可以直接进行生产，利用电弧炉作业环境温度自然加热，加热温度达到350℃时（一般在350～380℃），使高温胶固化，使两段石墨电极的螺纹孔与螺纹连接头2粘连在一起，具体如图1所示。
为考察本发明高温胶对石墨电极的连接效果，申请人分别在登封、伊川、焦作和三门峡等几个冶炼厂进行试验：
以未涂抹本发明高温胶的φ600mm石墨电极作为对照组CK，测量采用高温胶A粘连的石墨电极、高温胶B粘接的石墨电极和采用高温胶C粘连的石墨电极接头部位（接头部位的长度与螺纹连接头的长度一致）的电阻，结果表1。
表1：电阻率(μΩ.m)
Figure DEST_PATH_IMAGE001
以未涂抹本发明高温胶的φ600mm石墨电极作为对照组CK，与采用高温胶A粘连的石墨电极、高温胶B粘接的石墨电极和采用高温胶C粘连的石墨电极在同等条件下（2300℃）进行冶炼作业，考察冶炼作业中石墨电极的接头特征和接头掉落数量（持续工作300小时，生产棕刚玉30炉），结果见表2。
表2 高温胶对石墨电极连接接头的影响
Figure 158474DEST_PATH_IMAGE002
试验结果表明，采用本发明的高温胶粘连的石墨电极，在同等冶炼条件下持续工作300小时依然能够保证石墨电极接头部位的紧密连接，接头连接牢固，无发红变细现象；证明接头处电阻未增大，未出现接头氧化现象。
实施例5 本发明高温胶对石墨电极耗损量的影响
将未涂抹本发明高温胶的石墨电极作为对照CK，与采用高温胶A粘连的石墨电极、采用高温胶B粘连的石墨电极和采用高温胶C粘连的石墨电极在同等条件下进行冶炼作业，考察登封昌茂公司在利用电弧炉冶炼棕刚玉时石墨电极耗损情况（石墨电极损耗量以每生产一吨棕刚玉所消耗的石墨电极用量计算，单位：公斤/吨），结果见表3。
表3
Figure DEST_PATH_IMAGE003
由表3可知，在冶炼过程中，采用本发明高温胶粘连后的石墨电极每生产一吨棕刚玉，可节约1.88公斤石墨电极。即采用本发明高温胶粘连后的石墨电极在冶炼过程中能够明显减少用量，大大降低了生产成本；同时还能够降低能耗，进一步节约成本。

Claims (8)

1.一种高温胶，其特征在于：是由原料焦油、蒽油、石墨粉、银粉和表面活性剂按照下述质量份配比和方法配制而成：
配方：焦油30-35份，蒽油10-13份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂5-8份；
配制方法：首先将焦油和蒽油搅拌均匀；然后在搅拌状态下将石墨粉、银粉和表面活性剂添加进去，继续搅拌至混合物呈拉丝状，得到高温胶成品。
2.根据权利要求1所述的高温胶，其特征在于：所述表面活性剂为油酸。
3.根据权利要求1所述的高温胶，其特征在于：所述石墨粉和银粉的粒度均为3000目，纯度≥99.5%。
4.根据权利要求1所述的高温胶，其特征在于：所述焦油、蒽油、石墨粉、银粉和表面活性剂的质量份配比为：焦油30份，蒽油10份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂5份。
5.根据权利要求1所述的高温胶，其特征在于：所述焦油、蒽油、石墨粉、银粉和表面活性剂的质量份配比为：焦油35份，蒽油13份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂5份。
6.根据权利要求1所述的高温胶，其特征在于：所述焦油、蒽油、石墨粉、银粉和表面活性剂的质量份配比为：焦油30份，蒽油10份，石墨粉20份，银粉3份，表面活性剂8份。
7.一种石墨电极的连接方法，其特征在于：采用权利要求1-6中任一项配制的高温胶作为粘合剂；
首先用配制的高温胶涂抹螺纹连接头外壁和待连接的两段石墨电极的螺纹孔内壁，然后将螺纹连接头两端分别旋入待连接石墨电极的螺纹孔内，使两段石墨电极的连接端面紧密贴合；加热连接部位，高温胶发生固化，两段石墨电极通过螺纹连接头被牢固的粘结在一起。
8.根据权利要求7所述的石墨电极的连接方法，其特征在于：高温胶发生固化的加热温度为350℃~380℃。
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