石墨电极毛坯在石墨化过程中的膨胀和收缩

石墨电极毛坯在石墨化过程中的膨胀和收缩石墨电极毛坯在石墨化过程中的膨胀和收缩

石墨化过程中原料石油焦或焙烧电极的线尺寸、体积都在不断变化，这种变化对石墨化工艺至关重要，如正确制定石墨化的升温速度，确定生坯的尺寸（把毛坯在焙烧及石墨化过程中的线尺寸和体积收缩考虑进去），而且毛坯线尺寸的变化在电极毛坯的径向和轴向是不同的，其中径向尺寸变化尤其重要，这对用串接石墨化方法生产大规格电极时必须特别注意。图表示使用针状焦和普通石油焦为原料生产的石墨电极在热处理时径向线尺寸的变化，生坯从室温加热到1000℃径向线尺寸呈膨胀状态，这一阶段线膨胀系数为（1~3）×10-6/℃，当温度超过1000℃，电极毛坯尺寸开始收缩，在1600~1700℃时尺寸最小，收缩量可由图中的a、b、c表示，收缩量和焦炭的品种有直接联系。一般普通石油焦比针状石油焦的收缩大，不同质量的针状焦收缩量也有所区别。随着温度的进一步提高，线尺寸再次增加，这时的线膨胀程度要比降温时的该温度阶段收缩程度大得多，温度高于2100℃以后，膨胀量减少，温度达到2300~2500℃，再次发生膨胀，2500℃以后，所有试样的膨胀程度都减小或略有收缩。石墨化结束后，毛坯冷却时，在1000℃以上的温度阶段都有明显收缩，1000℃以下收缩比例减少，冷却到常温的毛坯尺寸一般比石墨化前小。

使用普通石油焦生产的石墨电极毛坯尺寸都有较明显的收缩，即毛坯在石墨化过程中的收缩量超过膨胀量，最终收缩量的多少受很多因素的影响，如原料性质、粒度组成、混捏时的粘结剂用量及成型方法、压力大小，以及熔烧和石墨化的最终温度等，曾对75%石油焦和25%沥青焦配料生产的普通功率石墨电极进行过收缩测定。