石墨電極企業(yè)生產(chǎn)時(shí)常見(jiàn)的問(wèn)題全面總結(jié)

前沿：石墨電極生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)落后于使用電極行業(yè)的要求。即使普通功率石墨電極，在其生產(chǎn)過(guò)程中 還存在很多問(wèn)題，如成品率低、生產(chǎn)成本高、使用效果差等。特別是在石墨電極行業(yè)處于低谷時(shí)，探究生產(chǎn)工藝上存在的問(wèn)題和改進(jìn)措施很有必要，本文主要對(duì) 一些中小企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)。

　?。贝嬖趩?wèn)題和差距

　?。?１原料

　　國(guó)內(nèi)用于生產(chǎn)超高功率石墨電極的原料客觀上存在著差距，國(guó)外無(wú)論是日本，還是美國(guó)，生產(chǎn)石電極用的原料來(lái)源穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。

　　國(guó)內(nèi)由于針狀焦的供應(yīng)問(wèn)題，石墨電極生產(chǎn)企業(yè)不得不經(jīng)常更換供應(yīng)商和原料配比。況且國(guó)內(nèi)的針狀焦和進(jìn)口的針狀焦目前還存在一定質(zhì)量差距。

　　從主觀方面來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)超高功率石墨電極的廠家從降低成本的角度考慮，生產(chǎn)時(shí)摻配了價(jià)格較低的大慶石油焦或撫順石油焦，甚至還有其他石油焦。

　　更有甚者，個(gè)別廠家在生產(chǎn)超高功率電極時(shí)粒針狀焦也不用，充其量是增加浸漬次數(shù)，用這樣的電極冒充超高功率電極，必然導(dǎo)致市場(chǎng)上價(jià)格混亂，嚴(yán)重危害了很多廠家的利益。

　　普通功率電極的生產(chǎn)同樣存在原料問(wèn)題。特別是生產(chǎn)步５００ｍｍ和少６００ｍｍ的石墨電極，在選用原料時(shí)，通常會(huì)選用易石墨化的大慶或撫順石油焦。

　　但國(guó)內(nèi)很多中小企業(yè)為了降低成本，縛擇葫蘆島焦或者更差的石油焦作原料，在生產(chǎn)過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)大量廢品，最終在用戶使用時(shí)出現(xiàn)消耗高、掉塊等問(wèn)題。

　　1.2黏結(jié)劑

　　國(guó)外生產(chǎn)石墨電極采用專用的電極瀝青，國(guó)內(nèi)的瀝青生產(chǎn)廠家在不斷努力下也生產(chǎn)出了改質(zhì)瀝青，很多廠家使用后使電極質(zhì)量得到了提高，但要普及和推廣還有一個(gè)過(guò)程。

　　很多廠家沒(méi)有對(duì)黏結(jié)劑加以重視，有的廠家對(duì)煤瀝青的認(rèn)識(shí)只是停留在軟化點(diǎn)上，別的指標(biāo)都不檢查。生產(chǎn)過(guò)程中，黏結(jié)劑只有熔化，沒(méi)有靜置過(guò)程，必然在成型和焙燒過(guò)程中出現(xiàn)大量廢品。

　　1.3配料

　?。ǎ保┯捎谡駝?dòng)篩或篩網(wǎng)選用上存在問(wèn)題，粒子的純度很低，不少?gòu)S家的粒子純度只有５０％￣６０％，所以鍋與鍋之間粒子料差異很大，很難保證糊料的穩(wěn)定性。

　?。ǎ玻┎簧?gòu)S家至今還沒(méi)有采用電子秤配料，配料人為影響因素太多，導(dǎo)致鍋與鍋之間糊料的塑性和粒度組成差異很大。

　?。ǎ常┡淞狭窟^(guò)大。有不少?gòu)S家由于工人是按產(chǎn)量拿工資， 就不管混捏鍋?zhàn)罴焉a(chǎn)量是多少，也不管混捏鍋?zhàn)畲螽a(chǎn)量是多少，一味地多配料。生產(chǎn)中混捏鍋上面的料都不動(dòng)，出糊時(shí)中間還夾雜著干料出糊時(shí)中間還夾雜著干料，生坯質(zhì)量當(dāng)然沒(méi)有保障。

　　（４）粉子太細(xì)。有不少?gòu)S家還沿用粉子純度為7５％，甚至８０％以上；粉料在進(jìn)行篩分分析時(shí)不規(guī)范，取來(lái)的粉子試樣不烘干，有的廠家篩分時(shí)連規(guī)定玻璃球也沒(méi)有，這些都會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)用的粉子太細(xì)。而且國(guó)內(nèi)的混捏鍋很難將細(xì)粉子混合均勻，使用細(xì)粉子不僅成型工序成品率低，焙燒、石墨 化成品率也低，最終在用戶使用時(shí)消耗很高。

　?。ǎ担┦諌m粉的不合理使用。收塵粉一是太細(xì)，二是雜質(zhì)含量多。很多大廠在生產(chǎn)過(guò)程中將收塵粉用做他用，特別是在超高功率和高功率中不用；即使在普通電極中使用也應(yīng)是均勻加入，而不是有了加，沒(méi)了不加，或者直接將收塵粉排入粉料中，粉料和收塵粉非常不均勻地混在一起；如收塵粉加人量超過(guò)7％以上，生坯的質(zhì)量就會(huì)受到影響。

　?。ǎ叮┡浞搅６鹊暮侠硇浴＝鼛啄暝谂浞搅６冉M成方面國(guó)內(nèi)專業(yè)技術(shù)人員做了很多工作，并且大顆粒配方的理念很受推崇，但這個(gè)配方是怎樣來(lái)的，生產(chǎn)的產(chǎn)品用在什么樣爐型上，還需在炭素行業(yè)摸索總結(jié)。

　　1.4 混捏

　　（1）濕料混捏。國(guó)外很多廠家即使剛進(jìn)來(lái)的針狀焦，都進(jìn)行８００Ｔ二次煅燒，排出針狀焦中水分等。而國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家沒(méi)有存放干料的庫(kù)房和料倉(cāng)，干料就堆放在露天下，不僅會(huì)吸附空氣中水分，嚴(yán)重的會(huì)淋雨。

　　干混時(shí)混捏鍋上面觀察口有明顯的水蒸汽和水滴。僅憑干混將原料中水分全部排出是比較難的，如水留在原料中，當(dāng)瀝青加入時(shí)就會(huì)影響瀝青的滲透，混捏效果就會(huì)大大折扣。

　?。ǎ玻┎缓侠淼膶?dǎo)熱油管網(wǎng)系統(tǒng)和混捏溫度。很多中小企業(yè)為了省錢，沒(méi)有請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行生產(chǎn)工序設(shè)計(jì)，都是自行設(shè)計(jì)、制作、安裝。特別是導(dǎo)熱油管網(wǎng)系統(tǒng)，只是簡(jiǎn)單地、想 當(dāng)然地連接管道，導(dǎo)熱油在管內(nèi)運(yùn)行，不能直觀反映整個(gè)管網(wǎng)內(nèi)的溫度分布情況。

　　必然出現(xiàn)幾臺(tái)混捏鍋的溫度不同，而且溫度還不斷地變化，而混捏時(shí)間又是按工藝要求一致，必然導(dǎo)致糊料溫度差異很大。

　　個(gè)別企業(yè)不是先制定工藝溫度，而是工藝溫度適應(yīng)生產(chǎn)條件。導(dǎo)熱油爐太小、煅燒余熱量太少等等原因，導(dǎo)熱油出口溫度只有150T左右，甚至還有更低的，也強(qiáng)行生產(chǎn)，出糊溫度只有120T左右，而瀝青軟化點(diǎn)卻在８７￣９０Ｘ，糊料塑性必然很差。

　?。ǎ常└苫鞎r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，原料的粒度組成遭到破壞,干料加熱的重要性被越來(lái)越多的人認(rèn)知，但干料加熱必須是在料的粒度不被破坯的前提下。

　　不少企業(yè)為了提高干混溫度，不是在混捏鍋上增加干料加熱器，而是靠延長(zhǎng)干混時(shí)間，有的甚至將干混時(shí)間延長(zhǎng)到１ｈ以上，雖然干料溫度得到一定的提高，但同時(shí)原料粒度組成也遭到破壞。

　　（４）攪刀與鍋底之間間距過(guò)大或過(guò)小。攪刀與襯板之間的距離應(yīng)是根據(jù)所生產(chǎn)產(chǎn)品粒度而定，不是很多書上籠統(tǒng)所說(shuō)的不大于３０ｍｍ。

　　不少企業(yè)混捏鍋買來(lái)用了四五年，也不檢查攪刀和襯板磨損情況，由于攪刀與襯板之間的間距過(guò)大，使捏合作用變小，引起混捏不均，出現(xiàn)夾干料現(xiàn)象；有的企業(yè)修理混捏鍋時(shí)，又使攪刀與襯板之間間距小于配料的最大粒度，大顆粒料被磨碎，從而改變了料的粒度組成。

　?。ǎ担┥閴K度太大。不少企業(yè)生碎破碎時(shí)只有一級(jí)顎式破碎，破碎后生碎塊粒度在５０ｍｍ左右，在混捏過(guò)程中很難使其與糊料融為一體，最終在產(chǎn)品使用時(shí)掉塊。

　?。ǎ叮┘尤诉^(guò)多黏結(jié)劑。雖然增加黏結(jié)劑量，糊料的流動(dòng)性變好，壓型工序易成型，但焙燒廢品率也增高。不僅給焙燒工序帶來(lái)空頭、變形廢品隱患，還會(huì)造成最終產(chǎn)品的體積密度和強(qiáng)度降低。

　　1.5 涼料

　　（１）圓筒涼料，涼料過(guò)程中形成大大小小的圓球，在成型過(guò)程中，總會(huì)出現(xiàn)球與球之間的界面。下料溫度若低一點(diǎn)，電極內(nèi)部就出現(xiàn)很多結(jié)構(gòu)性裂紋。甚至在成品石墨電極中也會(huì)出現(xiàn)圓球形的塊，最終在用戶使用時(shí)掉塊嚴(yán)重。

　　（２）圓盤涼料，涼料過(guò)程時(shí)間越長(zhǎng)，溫差越大，糊料塑性變差。但時(shí)間短了瀝青煙氣又排不出，造成后工序產(chǎn)品缺陷 機(jī)會(huì)加大。

　　1.6 擠壓成型

　　（１）用小壓機(jī)擠壓大規(guī)格產(chǎn)品。在一些中小企業(yè)由于沒(méi)有大壓機(jī)，就用小壓機(jī)強(qiáng)行生產(chǎn)大規(guī)格產(chǎn)品。大家知道大壓機(jī)生產(chǎn)時(shí)要將嘴型口一段結(jié)構(gòu)不好的部分切掉，而小壓機(jī)料室小，一共就能出一、兩根產(chǎn)品，所以基本都是兩鍋糊料接起來(lái)的產(chǎn)品，生坯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是比較差，在后工序和用戶使用時(shí)產(chǎn)品斷裂在所難免。

　?。ǎ玻o(wú)抽真空。抽真空有利于排出糊料中的瀝青煙氣，所以涼料時(shí)溫度可以稍高一些，便于成型和提高生坯體積密度。而很多企業(yè)用的壓機(jī)太簡(jiǎn)單，無(wú)抽真空。

　　（３）無(wú)同步剪。所生產(chǎn)出的產(chǎn)品距端頭３００￣５００ｍｍ處內(nèi)部有不少小裂紋，電極加工成成品，正好處在電極孔底位置，石墨電極在使用時(shí)常從這里斷裂。

　　（４）內(nèi)襯磨損后未及時(shí)更換。壓機(jī)使用幾年后內(nèi)襯已磨損， 壓料環(huán)與內(nèi)襯之間間距增大，預(yù)壓時(shí)糊料從壓料環(huán)與內(nèi)襯之間擠出，厚度有的達(dá)３０￣５０ｍｍ，這樣壓機(jī)很難保壓，糊料在料室內(nèi)很難被壓實(shí)。

　　1.7 焙燒（敞開(kāi)式環(huán)式焙燒爐）

　　1.71測(cè)溫點(diǎn)不正確

　　論什么樣的焙燒爐，都存在選擇測(cè)溫點(diǎn)問(wèn)題，如果測(cè)溫點(diǎn)選得不合理，再合理的曲線也燒不出合格的產(chǎn)品?，F(xiàn)實(shí)當(dāng)中很多人最關(guān)心的是曲線，對(duì)測(cè)溫點(diǎn)不重視。甚至有很多人認(rèn)為，曲線溫度的執(zhí)行情況要看爐室的熱電偶的溫度。

　　但實(shí)踐中，雖然控制了熱電偶的溫度但還是產(chǎn)生很多廢品，原因是這個(gè)溫度點(diǎn)的溫度是火道煙氣溫度。實(shí)際上，火道中的熱煙氣將溫度傳給耐火磚，耐火磚再將溫度傳給填充料，填充料再將溫度傳給制品，制品溫度存在溫升滯后。

　　開(kāi)始升溫時(shí)溫度梯度不超過(guò)０.４５T／ｃｍ，當(dāng)爐室內(nèi)熱電偶溫度升到３０0Ｔ以上后，溫度梯度可達(dá)到２．３－２.５。正因?yàn)闋t室溫度變量太多，同時(shí)溫升速度也有慣性，所以不能將爐室中間溫度做為曲線運(yùn)行控制點(diǎn)的溫度。

　　選擇曲線運(yùn)行控制測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)選火道煙氣溫度最敏感的點(diǎn)，但對(duì)于敞開(kāi)式環(huán)式焙燒爐來(lái)說(shuō)就是熱煙氣在火道內(nèi)下去，再返上來(lái)的轉(zhuǎn)彎的位置。

　　也有人將熱電偶插在緊靠火道第一個(gè)火孔外側(cè)的料室中。必須依據(jù)選擇的測(cè)溫點(diǎn)來(lái)確定升溫曲線。

　　1.72填充料問(wèn)題多

　?。ǎ保窳献鎏畛淞?，在制品加熱過(guò)程中，填充料水分蒸發(fā)了，填充料下沉，致使制品間隙中出現(xiàn)有實(shí)有虛的地方，這在制品塑性階段就因四周填充料擠壓不均而變形；另一方面由于下沉使上層制品端部保護(hù)料過(guò)薄造成端部氧化。

　?。ǎ玻崃希系臏囟雀哂诿黟そY(jié)劑軟化點(diǎn)時(shí)，毛坯就要受熱軟化，而這種突變溫度只集中在毛坯表面一層，導(dǎo)致毛坯表面起泡和原有的分層、裂紋加大；返還料的熱量還不致于達(dá)到使毛坯全部軟化的程度，這就使毛坯在焙燒加熱過(guò)程中受熱軟化階段四周填充料擠壓力不均而產(chǎn)生變形，同時(shí)因局部受熱快，造成局部導(dǎo)熱快，造成毛坯局部受熱快產(chǎn)生局 部裂紋或掉塊。

　　某廠敞開(kāi)式環(huán)式焙燒爐裝出爐時(shí)，工人為了省力，將出爐的紅料直接用作上覆蓋料，造成填充料嚴(yán)重氧化和產(chǎn)品氧化，還出現(xiàn)了一次煙道著火，將電捕除塵器燒壞。

　?。ǎ常┨畛淞现杏心緣K、紙殼等物，毛坯在４００ｔ以上， 這些雜物燃燒后，它們所占據(jù)的空間出現(xiàn)空洞或堆積密度較低地方，使得毛坯內(nèi)部氣體膨脹力大于此時(shí)外部擠壓力，造成此部位凸出變形和裂紋。

　　（４）填充料粒度過(guò)細(xì)。毛坯所用填充料相對(duì)毛坯規(guī)格過(guò)細(xì)，在３５０￣５５０Ｔ之間，毛坯內(nèi)的黏結(jié)劑受熱產(chǎn)生裂解氣體，由于毛坯周圍填充料粒度過(guò)細(xì)，導(dǎo)致透氣性差，毛坯內(nèi)裂解氣體不能及時(shí)逸出毛坯體外，造成毛坯內(nèi)氣體膨脹壓力不斷增大，當(dāng)這種膨脹力超出毛坯表面強(qiáng)度極限時(shí)就導(dǎo)致裂紋廢品。

　?。ǎ担┨畛淞狭６冗^(guò)粗。毛坯所用填充料粒度相對(duì)毛坯規(guī)格過(guò)粗，在２５０￣３５０丈之間，由于粒度大的填充料熱傳導(dǎo)系數(shù)大，使小規(guī)格毛坯內(nèi)部膨脹加劇，易產(chǎn)生變形或局部 裂紋；另外在揮發(fā)階段由于透氣率相對(duì)過(guò)大，使毛坯中可焦結(jié)的裂解物逸出毛坯外量相對(duì)增加，最終使產(chǎn)品密度相對(duì)降低同時(shí)制品表面有細(xì)麻點(diǎn)。

　　1.8 浸漬

　　（１）焙燒品清理不干凈。不少?gòu)S家焙燒品是靠人工清理，當(dāng)成型工序油量大時(shí)，粘附在電極上焦粒與溢出來(lái)的瀝青結(jié)合在一起，人工很難清理，有的厚達(dá)幾厘米，電極外面的這層殼必然影響浸漬效果。

　?。ǎ玻╊A(yù)熱溫度不均勻。局部溫差達(dá)３００ｔ以上電極浸完后各處體積密度差異很大，導(dǎo)致石墨化工序開(kāi)裂.

　　（３）抽真空太差。抽真空用單級(jí)射流真空栗，真空度有限，浸漬效果也有限。

　　1.9 石墨化

　　（１）裝爐量太大。為了追求產(chǎn)量和降電耗，盲目加大裝爐量。大直流爐出現(xiàn)偏流，石墨化產(chǎn)品出現(xiàn)一頭生的現(xiàn)象，用戶使用電極掉爐。內(nèi)串爐中由于電流密度小，石墨化度差。

　?。ǎ玻┳儔浩鲄?shù)與爐子尺寸不匹配。近幾年新建的石墨化爐比較多，不少?gòu)S家沒(méi)有找專業(yè)的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，而是從生 產(chǎn)變壓器的廠家和同行那里得到些技術(shù)參數(shù)，然后就參照別廠石墨化爐砌筑爐子，砌筑過(guò)程中再結(jié)合自己產(chǎn)品的一些情況做一些調(diào)整，結(jié)果建成后變壓器與爐體不匹配，石墨化后產(chǎn)生的廢品多，送電工藝曲線怎么調(diào)整也解決不了；由于變壓器要征收基本電費(fèi)，所以選擇變壓器時(shí)要慎重考慮，若變 壓器容量過(guò)大，產(chǎn)量低時(shí)，變壓器利用率低，雖工藝電量低，綜合下來(lái)電費(fèi)不少。

　　（３）內(nèi)串石墨化預(yù)加緊壓力不合理?，F(xiàn)在很多廠電極的預(yù)加緊油缸是與銅母線和鋁排夾緊共用，為了銅母線與鋁排接觸可靠，油缸壓力通常調(diào)得大—些，但這樣對(duì)產(chǎn)品不利，容易造成電極端部裂紋，特別是多柱混裝時(shí)，容易造成小規(guī)產(chǎn)品或其中一柱較長(zhǎng)產(chǎn)品開(kāi)裂.

　　1.10 成品加工

　?。ǎ保┸嚧驳匿撔蕴?。

　　由于石墨電極向大規(guī)格發(fā)展，但用于加工電極的車床適合中小規(guī)格制品，不少?gòu)S家為了能加工大一些規(guī)格，只是簡(jiǎn)單將床頭箱和托架加高，但忽略車床最重要的一點(diǎn)—車床的鋼性。在加工電極時(shí)，車床的床頭箱、托架等都在擺動(dòng)，先不說(shuō)這對(duì)車床危害有多大，加工出來(lái)電極的同心度、精度就可想而知了。

　?。ǎ玻┦姌O本體與接頭不匹配

　?。幔┦姌O本體與接頭內(nèi)在質(zhì)量不匹配。一些中小廠家由于自己不生產(chǎn)石墨電極接頭料，接頭料是靠外購(gòu)，常常出現(xiàn)石墨電極本體與接頭之間匹配不合理現(xiàn)象。出現(xiàn)最多的是石墨電極本體的體積密度比接頭高，另外就是石墨電極本體的電阻率與接頭的電阻率相當(dāng)，或更低一些。必然導(dǎo)致在用戶使用時(shí)，從接頭處斷裂頻頻發(fā)生.

　　ｂ）電極孔和接頭不匹配。由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)存在上下偏差的問(wèn)題，在加工石墨電極孔與接頭時(shí)，除了用量具量外，必須試預(yù)裝，否則會(huì)因?yàn)榻宇^外形大，孔小，連接在一起時(shí)偏緊，在使用時(shí)易從接頭最大徑處斷裂.

　?。步ㄗh

　?。ǎ保?duì)中小石墨電極生產(chǎn)企業(yè)而言，企業(yè)應(yīng)先建章立制，特別是先根據(jù)產(chǎn)品制定好工藝技術(shù)規(guī)程，而不是根據(jù)企業(yè)情況制定工藝規(guī)程。對(duì)那些做不到的應(yīng)逐步改進(jìn)。

　?。ǎ玻┦姌O生產(chǎn)應(yīng)該做好細(xì)節(jié)。生產(chǎn)管理最好實(shí)現(xiàn)看板操作，對(duì)每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)做到實(shí)處。

（３）企業(yè)之間多交流，查找自己的差距，不斷完善改進(jìn) 。

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