隨著煉鋼行業(yè)對(duì)石墨電極質(zhì)量、技術(shù)要求的不斷提高,它正在向大規(guī)格、、高功率方向發(fā)展。
石墨電極的機(jī)械加工包括鎖孔、刮端面、車(chē)外圓、銑螺紋等工序。
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(guò)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(shè)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(jī)擠壓成型的,擠壓設(shè)備為臥式液壓擠壓機(jī)和螺桿擠壓機(jī),擠壓出來(lái)叫生坯。
4、焙燒
通過(guò)焙燒工藝,可大大提高材料的熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和電導(dǎo)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(chē)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(wú)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?zé)崽幚磉^(guò)程。石墨化只有通電加熱方式才能進(jìn)行,采用的有艾奇遜(Acheson)石墨化爐和內(nèi)熱串接(LWG)爐。
7、機(jī)械加工
電極機(jī)械加工的目的是依靠自動(dòng)或者半自動(dòng)數(shù)控機(jī)切削加工來(lái)到達(dá)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(dǎo)熱導(dǎo)電性能好、耐高溫等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)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(diǎn),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(jī)械加工外,、率的高速加工技術(shù)也在石墨加工中廣泛應(yīng)用,加工石墨電極可以選擇使用石墨精雕機(jī)。
石墨加工中會(huì)產(chǎn)生大量的顆粒粉塵,這些粉塵不但對(duì)人體有害,對(duì)機(jī)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(hù)工人健康,也會(huì)延長(zhǎng)機(jī)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。
石墨粉塵對(duì)人體健康同樣有影響,長(zhǎng)期吸入石墨粉塵會(huì)引起石墨塵肺病。室溫下,除強(qiáng)氧化性物質(zhì)及部分鹵素以外,石墨幾乎在所有化學(xué)介質(zhì)中均是穩(wěn)定的,暴露在空氣中也不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化。石墨粉塵無(wú)化學(xué)腐蝕性對(duì)人體皮膚無(wú)危害而且容易清洗,但長(zhǎng)期吸入石墨粉塵會(huì)引起石墨塵肺病,石墨塵肺是指長(zhǎng)時(shí)間吸入較高濃度的石墨粉塵而引起的以肺部病變?yōu)橹鞯娜硇约膊?,因此石墨加工機(jī)床的密封性至關(guān)重要。
加工石墨的數(shù)控機(jī)床,擁有良好的密閉性,在石墨加工的過(guò)程中不會(huì)有石墨粉塵的泄露,保護(hù)工人和機(jī)床電路;防護(hù)性能良好,采用多重防護(hù)措施,可以有效抵擋石墨粉塵對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的侵蝕。
石墨具有電極損耗小、放電加工去除率高等特點(diǎn),使其成為一種的電極材料,漸漸取代了銅電極,并且有些形狀復(fù)雜的電極無(wú)法用銅制造,所以石墨電極的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。加工石墨電極可以選擇使用數(shù)控石墨精雕機(jī)來(lái)進(jìn)行快速加工。
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(zhǎng)。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(dá)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(zhǎng)。
(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(jī)械加工等。其生產(chǎn)需要許多機(jī)械設(shè)備和特殊結(jié)構(gòu)的窯爐,建設(shè)投資較大,投資回收期較長(zhǎng)。
(4) 生產(chǎn)過(guò)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(fēng)降塵及消除有害氣體的環(huán)境保護(hù)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(guó)石油和煤化工加工企業(yè)的重視和積極配合。
雖說(shuō)石墨是易切削的材料,但對(duì)刀具的損耗特別大,而且加工過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵不僅會(huì)磨損機(jī)床內(nèi)部零件(絲杠、導(dǎo)軌等),甚至?xí){操機(jī)人員的身心健康,所以石墨材料的加工需要使用密封性能良好的加工設(shè)備。石墨雕銑機(jī)則擁有良好的密封性,根據(jù)石墨材料的加工特性,配備了多重防護(hù),在導(dǎo)軌面上安裝了多層防護(hù)盔甲,有效保護(hù)絲杠導(dǎo)軌;配有率的集塵系統(tǒng),有效吸收石墨粉塵 。在其他方面,石墨雕銑機(jī)的鑄件結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,加工精度高,使用壽命長(zhǎng),可以滿(mǎn)足機(jī)床重切削或者高速切削的需求。
隨著精雕機(jī)行業(yè)的不斷在發(fā)展,精雕機(jī)的分工越來(lái)越細(xì)化。石墨精雕機(jī)可以說(shuō)是加工石墨的精雕機(jī),是于加工石墨電極和石墨模具以及其它的石墨材質(zhì)的產(chǎn)品。石墨精雕機(jī)作為一種一體化的數(shù)控化加工設(shè)備,對(duì)于確保石墨精雕機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)還是有要求的, ,石墨精雕機(jī)的工作場(chǎng)地以及情況選擇的過(guò)程中,要避開(kāi)存在強(qiáng)電或者是強(qiáng)磁等或者會(huì)緊張影響到其信號(hào)傳輸?shù)呐鋫?;電源定然要選擇3芯的以確保接地從命不亂,減少不必要的干擾,電壓該當(dāng)顛簸,防止選擇一些有較大的電壓,或者操作穩(wěn)壓器來(lái)打點(diǎn)電壓的不亂性,避免在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的工作環(huán)境中長(zhǎng)期操作石墨精雕機(jī)。