石墨電極毛坯在石墨化過程中的膨脹和收縮

石墨電極毛坯在石墨化過程中的膨脹和收縮石墨電極毛坯在石墨化過程中的膨脹和收縮

石墨化過程中原料石油焦或焙燒電極的線尺寸、體積都在不斷變化，這種變化對石墨化工藝至關重要，如正確制定石墨化的升溫速度，確定生坯的尺寸（把毛坯在焙燒及石墨化過程中的線尺寸和體積收縮考慮進去），而且毛坯線尺寸的變化在電極毛坯的徑向和軸向是不同的，其中徑向尺寸變化尤其重要，這對用串接石墨化方法生產大規格電極時必須特別注意。圖表示使用針狀焦和普通石油焦為原料生產的石墨電極在熱處理時徑向線尺寸的變化，生坯從室溫加熱到1000℃徑向線尺寸呈膨脹狀態，這一階段線膨脹系數為（1~3）×10-6/℃，當溫度超過1000℃，電極毛坯尺寸開始收縮，在1600~1700℃時尺寸最小，收縮量可由圖中的a、b、c表示，收縮量和焦炭的品種有直接聯系。一般普通石油焦比針狀石油焦的收縮大，不同質量的針狀焦收縮量也有所區別。隨著溫度的進一步提高，線尺寸再次增加，這時的線膨脹程度要比降溫時的該溫度階段收縮程度大得多，溫度高于2100℃以后，膨脹量減少，溫度達到2300~2500℃，再次發生膨脹，2500℃以后，所有試樣的膨脹程度都減小或略有收縮。石墨化結束后，毛坯冷卻時，在1000℃以上的溫度階段都有明顯收縮，1000℃以下收縮比例減少，冷卻到常溫的毛坯尺寸一般比石墨化前小。

使用普通石油焦生產的石墨電極毛坯尺寸都有較明顯的收縮，即毛坯在石墨化過程中的收縮量超過膨脹量，最終收縮量的多少受很多因素的影響，如原料性質、粒度組成、混捏時的粘結劑用量及成型方法、壓力大小，以及熔燒和石墨化的最終溫度等，曾對75%石油焦和25%瀝青焦配料生產的普通功率石墨電極進行過收縮測定。