電極ペーストの製造プロセスは、主に原料の焼成、粉砕、ふるい分け、粉砕、混練、成形で構成されます（下図参照）。
図電極ペースト製造工程フローチャート
電極ペーストの製造プロセスは、主に原料の焼成、粉砕、ふるい分け、粉砕、混練、成形で構成されます（下図参照）。
電極ペーストの特定のプロセスフローの目的は次のとおりです。
1.原料の前処理およびか焼：
電極ペーストの物理的および化学的指標は、使用する原材料に大きく依存します。同じ原材料が異なる場所や準備方法で生成される場合、生成される最終製品の品質も大きく異なります。したがって、技術的指標を満たす製品を生成するには、原材料を正しく選択する必要があります。必要な電極ペースト。電極ペースト製品の主な原料は、石油コークス、無煙炭、残留電極、グラファイト粉砕、冶金コークス、コールタールピッチです。原材料の選択では、最初に前処理を行う必要があります。これは主に、大量の残留電極と表面不純物の選択を意味します。冶金コークス粉の洗浄、乾燥、石炭ピッチの溶解・脱水など
また、焼成品の性能を向上させるためには、一般に、石油コークスや無煙炭の焼成を中心に、電極ペーストの原料を焼成する必要があり、焼成は、空気を遮断した状態で各種固体炭素材料を高温で加熱することです。炭素生産における重要なプロセス。
さまざまな固形原料（石油コークス、ピッチコークス、無煙炭、冶金コークスなど）のコーキング温度や地層形成年代が異なるため、内部構造には、水、不純物、揮発性物質がさまざまな程度で含まれています。これらの物質が事前に除外されていない場合、それらを直接使用してカーボングラファイト材料を製造すると、必然的に製品の品質と性能に影響を与えます。石油コークスと無煙炭は、炭素生産企業で大量にか焼されています。さまざまな炭素原料は、焼成プロセス中に一連の変更を受けました。一般的に、次の変更があります。原料の揮発性成分を排出し、原料中の水分を除去し、硫黄含有量の変化を加速して灰分含有量の増加を制御し、コークス粒子の体積を縮小します。原料の真密度、強度、導電率、耐酸化性を向上させることができるように、安定する傾向があります。
2.原料の粉砕とスクリーニング：
電極ペーストの原料は、電極ペーストの製造に必要なさまざまな粒径と純度の炭素粒子を得るために、混練、混練、成形の前に、粉砕、粉砕、ふるいなどの重要なリンクを通過する必要があります。通常、固体材料は大きな破片から破砕されます。小片を作る操作を粉砕といいます。炭素粒子の大きさや数の精度が電極ペーストの性能に大きく影響するため、原料として使用する前に、さまざまな原料を粉砕し、さまざまな粒径にふるい分けする必要があります。
カーボングラファイト材料の製造では、原材料の粒径の計算式は、最密充填の原理に基づいています。つまり、単位体積は最大密度に達します。原材料が粉砕されると、粉砕された製品はさまざまなサイズの粒径で構成されます。理想的には、粒径分布は正常である必要があります。ただし、実際の生産では、粉砕品の粒度分布により偏析が発生し、正規分布ではないため、一般的な原料を粉砕した後の製品の粒度は、求められるさまざまな粒度や製品の種類と完全には一致しません。 、粒子サイズの要件は異なりますが、同じ製品でも、仕様の異なる製品では粒子サイズの要件が異なるため、製品の種類や仕様に応じて、粉砕品から必要な粒子をふるいにかける必要があります。レベル。カーボンの製造では、粉砕方法を使用して粉砕された材料をさまざまな粒子サイズに分割することがよくあります。良質で安定した性能の製品を得るには、適切な粉砕装置とスクリーニング装置の使用が電極ペースト製造の重要な部分です。リンクも主要な準備プロセスです。
3.炭素原料の粉砕：
粉砕システムは一般に、ミル、ブロワー、フィーダー、分離器（サイクロン分離器など）、貯蔵ホッパー、サイロ、およびダスト除去システムで構成されます。材料はフィーダーを通してミルに供給され、粉砕された材料はブロワーからセパレーター（分析装置）に送られる気流によって運ばれ、要件を満たさない粗い材料はミルに再粉砕されます。要件を満たす材料は、気流でサイクロンセパレータに入り、要件を満たす微粉は、気流から分離されてサイロに入ります。
4.製品の配合;
カーボングラファイトの材料と製品の構造は、粉末構造に属します。化学結合力、分子間力、機械的付着力、機械的モザイクバイト力などによって、カーボン粒子と粉末、バインダーカーボンを製造する特定のプロセス操作です。の包括的な効果は、特定の形状と機能を持つ均一な全体を形成します。この粉末の構造と性能は、さまざまな粉末粒子の濃度（比率）、表面形状と表面積のサイズ、およびそれらの相互構成に依存します。構造や物性の異なるこれらの材料を一定の割合で合わせ、よく混ぜて全体を均一にすると、原料とは全く異なる総合的な物性を持つ新しい材料が得られます。必要な構造と性能を備えた新しい材料を準備するためには、適切な原材料、原材料の粒子サイズの状態とそれらの比率を選択することが非常に有意義で価値があることがわかります。これが製剤の目的です。
電極ペーストの配合には、主に、成分と計量、適用可能な原材料の選択、粉末の混合と粒子サイズの決定、バインダー量の決定、生産返品材料のリサイクルと再利用などが含まれます。
いわゆる「フォーミュラ」は、特定の比率（比率と呼ばれます）に応じて、さまざまな特性とさまざまな粒径のいくつかの固体原料とバインダーによって調製されたフォーミュラ（または成分のリスト）です。カーボン製品は、使用条件に応じて複数の性能が要求されますので、使用性能に応じてさまざまな原材料を選定し、投入量と粒径を調整することで、さまざまな原材料の特性を相互に補完し合う必要があります。製品の必要な性能を達成するように。特性が異なり、粒子サイズが異なる1つまたは複数の固体原料とバインダーを特定の割合で組み合わせます。このプロセスはバッチ処理と呼ばれます。
処方を策定する際には、製品の用途や仕様に応じて合理的に原材料の種類を選択し、製品の最適な組織構造を実現するために、最適な比率と最適な粒径比を策定する必要があります。原料の種類、粒子サイズ比、粉末粒子の表面特性に応じて、製品の粉末粒子が最高の結合性能を持つように適切なバインダーとその比率を選択する必要があります。
多くの研究者が式の理論計算について多くの研究を行い、いくつかの理論式を要約しましたが、式の計算において満足のいく結果を得ることができませんでした。現在の生産式は、長期的な生産慣行により次第にまとめられており、炭素生産は経験が豊富であるため、新たな式を策定するには、理論計算と実験を組み合わせた方がよい。理論的な計算により、実験を体系的かつ体系的にすることができるため、実験の方向性が失われることはありませんが、最良の式を決定するには、繰り返しの練習、要約、変更を行う必要があります。また、実際の生産においては、使用する原材料が変わった場合、骨材の粒度組成やバインダーの種類・量を適宜調整する必要があり、製造工程や設備が変わった場合は、それに合わせて配合も変更する必要があります。あなたは一生懸命することはできません。
電極ペースト製品の製造処方は、主に電極ペースト処方の重要な部分である乾燥材料の組み合わせを参照しており、微粉末材料としての原料の選択は、電極ペーストの品質に直接影響します。凝集体の大、中、小の粒子は、かさ密度を高めるために適度に一致させる必要があります。粒度組成を制御する目的は、焼成後に緻密で強く導電性のセルフベーキング電極を得ることです。添加する粉末の量は、バインダーの添加量と一致する必要があります。これにより、電極ペーストの可塑性が特定の範囲内になり、流動が容易になりすぎて層間剥離することなく、互いに溶着して電極バレル全体を高密度に充填できます。接着剤の量が多すぎると、電極ペーストの焼結速度が消費率に追いつかず、軟破壊しやすく、焼結しにくく、固体粒子や接着剤の積層が発生しやすい。バインダーの量が少なすぎて、電極ペーストの焼結が速すぎると、オーバーベークが発生し、粒子間の結合が不十分になり、緻密性が低く、多孔性が低く、強度が低くなり、酸化が容易になり、消費量が多くなり、電極が硬化します。事故。
5.プロダクト混合プロセス：
電極ペースト製品を製造する場合、様々な種類の炭素材料（粒子や粉末）をバインダーと一定の温度と時間で混合し、攪拌混合してプラスチックペーストを形成する工程を混練といいます。混合と混練は、特定の温度で、十分な混合時間を維持して行う必要があります。混合と混練は、乾式混合と湿式混合の2つのステップに分かれます。乾式混合は、混合とも呼ばれます。主な目的は、異なる粒径の固体炭素材料を均一に混合して充填し、混合を改善することです。材料のかさ密度を加熱し、バインダーと同様の温度に昇温し、原料に含まれる少量の内部水分を蒸発させ、バインダーとの濡れ性を高めます。湿式混合の目的は、炭素質粒子の表面をバインダーで均一にコーティングおよび浸透し、すべての炭素質材料を相互に接続するバインダーの結合力に依存して、すべての炭素質骨材および粉末の表面に「接着剤フィルム」の層を吸着することです。互いに結合することにより、ペーストにある程度の可塑性が与えられ、室温で硬化および成形できるようになります。高温では、揮発性物質が揮発し、ポリマーが凝縮し、コークス化して「コーキングフィルム」が形成され、強度が向上し、コンパクトさが増し、抵抗率が低下します。
6.製品成形プロセス：
練り込んだり、練り込んだりの乾燥粉末を練り込んだりしたものは、形や大きさが一定ではなく、かさ密度も高くなく、全体的な強度もありません。一定の形、大きさ、密度、力学を得るために天然炭素製品の場合、練りペーストを成形する必要があります。いわゆる「フォーミング」とは、練り込んだペーストや粉末を、一定の形状、一定の大きさ、一定の密度、一定の機械的強度を持ったブロック状（棒状）の物体に、一定の方法と一定の金型圧力で押し込むことです。プロセス操作。
電極ペースト製品は、カーボン製品の一種であり、カーボン製品と同じ特性と特徴を有しており、電極ペースト製品の特殊な形状は、主に製品性能によって決定されます。電極ペーストは、自己焼成電極の原料です。焙焼プロセスは、炭化カルシウムとフェロアロイの水中電気炉で完了します。つまり、電極ペーストの焙煎速度と時間は変更可能です。これは、水中電気炉の炉のタイプ、製錬の種類、形状、および電気的パラメーターによって決まります。電極ペースト製品の揮発性と可塑性にはさまざまなモデルがあり、焼成速度と時間のばらつきにより、ほとんどの電極ペースト製品は、通常のカーボン製品よりもはるかに揮発性が高く、電極ペーストの難易度を決定します。主に圧縮成形と押出成形を使用して、振動成形と静水圧成形を使用する必要がないことを採用または言う。押出成形の性能は基本的に通常のカーボン製品と同等ですが、電極ペースト製品の継続性と量産により、国内の有名電極ペーストメーカーは基本的に同様の成形を採用しています。いわゆる圧縮成形とは、圧縮成形の特性を指し、従来の意味での圧縮成形ではありません。その圧力は、外部圧力ヘッドによって伝達されません。主に下部電極ペースト製品を加圧するためにそれ自体の重力に依存し、モデルは常に下部にあります。ムーブメントは、モールドブロックを形成します。
この成形方法の利点は、設備がシンプルで修理が容易で、連続生産性能が良好で、成形ブロックのサイズが安定して均一であるということですが、欠点も避けられません。主な欠点は、上部のモデルブロック間にある程度の弾性があることです。接続、モデルの摩耗、接触不良は、生産において一定の濁りを引き起こします。少量のバッチ生産では、製品フォーミュラの交換により、圧力を継続できず、上位製品自体の重力がないため、最後のバッチの製品の成形が不十分になります。 。
7.製品の検査と検査：
電極は鉱山熱電炉の心臓部であり、電極ペーストの品質のさまざまな指標は、電極の正常な自己焼成を保証するための前提条件です。現在、中国には電極ペーストの多くのメーカーがあり、製品の品質は異なります。電極ペーストの品質のさまざまな指標が異なる場合、正しい試験は確実に電極の焙煎性能に影響を及ぼし、水中電気炉の製造に重大な影響を及ぼします。無資格の電極ペーストを使用すると、電極の事故が発生する可能性があります。
鉱山熱電炉の製造現場や管理者が電極ペーストの品質や電極焼付管理の不備を表面的に把握している場合、電極事故が発生する可能性が非常に高くなります。技術力を強化することによってのみ、事故を正確に分析できます。電極ペーストの交換方法は採用しないでください。電極事故の防止電極ペーストは無指向性で科学的なものであるため、交換後の効果が見られない場合があり、さらに事故が発生する可能性があります。そのため、液中電気炉の製造現場や管理者は、電極ペーストの品質の検出方法を理解し、炉の種類と電極ペーストのマッチングを知ることが非常に重要です。
電極ペースト製品の検査基準を表に示します。
表：電極ペースト製品のさまざまな品質パラメーターの検査基準
検出対象
標準名
標準
製品
炭素材料サンプリング法
GB / T 1427-2000
製品
炭素材料の灰分量の測定方法
GB / T 1429-2009
製品
炭素材料の固有水分の測定方法
GB / T 24527-2009
製品
カーボンペーストの揮発性成分の測定
YB / T 5189-2007
製品
カーボンペースト試験サンプルの焙煎方法
YB / T 5054-2001
製品
炭素材料の圧縮強度の試験方法
GB / T 1431-2009
製品
炭素材料のかさ密度を測定する方法
GB / T 24528-2009
製品
炭素材料の抵抗率を測定する方法
GB / T 24525-2009
製品
電極ペースト伸びの試験方法
YB / T 5289-2001
大規模、高出力、高効率、省エネルギー、環境保護、経済的合理性の方向で国内および国外の水中電気炉の継続的な開発により、電極ペーストの品質、性能、および需要に対して非常に高い要件が提起されています。高強度、優れた耐熱衝撃性、優れた焼結性能、ペーストの流れがない、連続電極、省エネルギー、環境保護を備えた高品質の電極ペーストの開発も、電極ペースト研究の重要な内容となっています。業界の特性上、国内の電極ペースト業界には設備に対する高い要件はありません。ほとんどの電極ペースト会社は、中小企業の開発モデルに従っており、技術に関する要件や革新はありません。彼らはいくつかの簡単な公式を知っており、実際の使用結果に従って調査しています。調整により、購入可能な安価な原材料を使用しているメーカーもあり、製品の品質は大きく変動し、品質不足や品質過剰が常にあります。同社は、高強度、高密度の熱電衝撃抵抗性電極ペーストの研究開発を継続的に行っています。市場にある既存の炭素原料の性能を分析することにより、さまざまな原料とバインダーを混練成形した後の焼成サンプルの性能を分析し、製造工程での原料添加方法を分析しています。製品のパフォーマンスに対する製造プロセスのさまざまな技術パラメータの影響を改善、分析します。
同社はチーフテクニカルエンジニアとしてHu Youmingを雇い、フルタイムのR＆D技術者を備えています。同社のテクニカルスタッフは業界で豊富な経験を持っています。大学の学位以上の技術者が全従業員数の20％以上を占め、フルタイムの科学研究担当者が8％以上を占めています。業界での専門知識と実務経験を持つハイエンドの技術者。同社は現在、3つの原材料前処理ワークショップ、5つの混合および混練ワークショップの生産ライン、3つの成形ワークショップの生産ラインを備えています。国内の電極ペーストの処理、テスト、および実験装置を高度化し、電極ペースト製品の品質を向上させることができます。購入者の品質要件。
修士課程のHu Youmingは、2008年に湖南大学の材料工学部を卒業し、2011年に炭素材料の修士号を取得して湖南大学の材料工学部を卒業しました。同年、Lanzhou Sunshine Carbonに雇用されました株式会社は、電極ペースト製品研究開発部門の責任者を務め、製品開発、品質管理、プロセス変革、技術交流を担当しています。2017年には、寧夏天宝カーボン株式会社に副主任として入社しました。
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