石墨電極加工設備(machining equipment for graphite electrode)是指用于加工石墨電極的機械設備。包括石墨電極本體和接頭加工設備。石墨電極的機械加工包括鎖孔、刮端面、車外圓、銑螺紋等工序。
石墨電極的螺紋加工是機械加工的關鍵工序,也是終加工工序。國內(nèi)炭素行業(yè)大多采用C630車床單刀銑削,其缺點是刀具磨損嚴重,螺距誤差大,牙面粗糙度高,倒角調(diào)整麻煩,且難以整齊劃一。部分企業(yè)已經(jīng)或正在改裝的手動梳刀加工,比起單刀加工來,螺紋精度與牙面質(zhì)量已有較大提高,但軸向和徑向尺寸難以控制,倒角不規(guī)則,電極的長短不一,造成對刀困難,工人的勞動強度也很大。
石墨電極生產(chǎn)線
1、原材料
石墨電極生產(chǎn)主要以石油焦為主,添加針狀焦和煤瀝青。
2、煅燒
在煅燒過程中,原料排除所含水分和揮發(fā)物,提高了原料的理化性能,設備采用罐式煅燒爐、回轉(zhuǎn)窯和電煅燒爐。
3、擠壓成型
混合后材料是用擠壓機擠壓成型的,擠壓設備為臥式液壓擠壓機和螺桿擠壓機,擠壓出來叫生坯。
4、焙燒
通過焙燒工藝,可大大提高材料的熱穩(wěn)定性、機械強度和電導率。
焙燒爐主要爐型:
連續(xù)作業(yè):環(huán)式爐(帶蓋、不帶蓋)、隧道窯
間歇作業(yè):倒焰窯、車底式焙燒爐、箱式焙燒爐
5、浸漬
是焙燒品放入壓力容器中,在一定的壓力和溫度條件下將液態(tài)浸漬劑瀝青浸入滲透到電極孔隙中。
6、石墨化
是指在高溫電爐內(nèi)把電極半成品加熱到2300-3000 ℃以上,使無定形亂層結(jié)構(gòu)炭轉(zhuǎn)化成三維有序石墨晶質(zhì)結(jié)構(gòu)的高溫熱處理過程。石墨化只有通電加熱方式才能進行,采用的有艾奇遜(Acheson)石墨化爐和內(nèi)熱串接(LWG)爐。
7、機械加工
電極機械加工的目的是依靠自動或者半自動數(shù)控機切削加工來到達所需要的尺寸、形狀、精度等,制成符合使用要求電極本體和接頭。
石墨電極材料具有質(zhì)軟、導熱導電性能好、耐高溫等優(yōu)點,被廣泛應用,以模具行業(yè)為例,石墨因其具有電極消耗小、加工速度快、耐溫高、加工精度高等優(yōu)點,逐漸代替銅電極成為加工電極的主流,在加工方法上除了普通的機械加工外,、率的高速加工技術也在石墨加工中廣泛應用,加工石墨電極可以選擇使用石墨精雕機。
石墨加工中會產(chǎn)生大量的顆粒粉塵,這些粉塵不但對人體有害,對機床和加工刀具的使用壽命也有影響,把石墨粉塵濃度控制在合理的范圍之內(nèi)不僅保護工人健康,也會延長機床和刀具的壽命、降低成本、提高生產(chǎn)效率,將石墨粉塵控制在合理范圍內(nèi),避免生產(chǎn)事故的發(fā)生也是安全生產(chǎn)的。
石墨加工也是有一定的難度的:
(1) 石墨電極的生產(chǎn)周期長。普通功率石墨電極的生產(chǎn)周期為45天左右,功率石墨電極的生產(chǎn)周期達70天以上,而需要多次浸漬的石墨電極接頭生產(chǎn)周期更長。
(2) 能源消耗較高。生產(chǎn)1t普通功率石墨電極需要消耗電能6000kW·h左右,煤氣或天然氣數(shù)千立方米,冶金焦粒和冶金焦粉約1t。
(3) 生產(chǎn)工序多。生產(chǎn)工序包括原料煅燒、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化和機械加工等。其生產(chǎn)需要許多機械設備和特殊結(jié)構(gòu)的窯爐,建設投資較大,投資回收期較長。
(4) 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一定數(shù)量的粉塵和有害氣體,需要采取完善的通風降塵及消除有害氣體的環(huán)境保護措施。
(5)生產(chǎn)所需炭質(zhì)原料石油焦和煤瀝青等為煉油企業(yè)和煤化工企業(yè)生產(chǎn)加工副產(chǎn)品,原料的質(zhì)量及其穩(wěn)定性難以得到充分的保障,尤其是高功率和功率石墨電極生產(chǎn)用針狀焦、改質(zhì)電極瀝青和低喹啉不溶物含量浸漬劑瀝青,急需我國石油和煤化工加工企業(yè)的重視和積極配合。