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(guān)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(jìn)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(chǎn)大規(guī)格電極時(shí)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(chǎn)的石墨電極在熱處理時(shí)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(tài)，這一階段線膨脹系數(shù)為（1~3）×10-6/℃，當(dāng)溫度超過1000℃，電極毛坯尺寸開始收縮，在1600~1700℃時(shí)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(lián)系。一般普通石油焦比針狀石油焦的收縮大，不同質(zhì)量的針狀焦收縮量也有所區(qū)別。隨著溫度的進(jìn)一步提高，線尺寸再次增加，這時(shí)的線膨脹程度要比降溫時(shí)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(dá)到2300~2500℃，再次發(fā)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(jié)束后，毛坯冷卻時(shí)，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(chǎn)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(zhì)、粒度組成、混捏時(shí)的粘結(jié)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(chǎn)的普通功率石墨電極進(jìn)行過收縮測定。

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