專利名稱：石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法。
背景技術(shù)：
目前石墨電極制品生產(chǎn)中確定炭素糊料混捏溫度主要是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、糊料 塑性狀態(tài)，生坯擠壓壓強(qiáng)，參考浙青軟化點(diǎn)、3樹(shù)脂含量、揮發(fā)分、動(dòng)力粘度值等指標(biāo)進(jìn)行綜 合評(píng)定，這樣經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的試探性生產(chǎn)壓型，一般需要試探性壓型500 800噸生坯 制品，糊料的混捏溫度需要逐步摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能最終確定下來(lái)。這種摸索性試生產(chǎn)壓型勢(shì)必會(huì)造成大量生坯廢品，且延緩了生產(chǎn)周期，提高了企 業(yè)生產(chǎn)成本。至今，尚未見(jiàn)石墨電極炭素糊料混捏溫度通過(guò)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型計(jì)算確定的方 法的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)和實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，在一個(gè)總體發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，提供科學(xué)合理，石墨電極炭素糊 料混捏溫度容易準(zhǔn)確確定，試生產(chǎn)壓型品數(shù)量少、生坯廢品率低，混捏工序效率高、生坯電 極質(zhì)量好的石墨電極炭素糊料混捏溫度的兩種確定方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法，其特征是它包括對(duì)作為粘結(jié)劑的 浙青的甲苯不溶物TI、喹啉不溶物QI、水分W、揮發(fā)分V、灰分A、0樹(shù)脂、結(jié)焦值Fc和軟化 點(diǎn)Sp理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試；建立石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度下限^和混捏溫 度上限t2數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式分別為混捏溫度下限= 478. 7Fc+0. 172Sp_110……(1)混捏溫度上限t2 = 478. 7Fc+0. 172Sp_102......(2)根據(jù)實(shí)測(cè)的浙青結(jié)焦值Fc和軟化點(diǎn)Sp理化指標(biāo)分別代入(1)式和(2)式確定石 墨電極炭素糊料混捏溫度t的范圍。另一種石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法，其特征是它包括根據(jù)作為粘結(jié) 劑的浙青在不同溫度下的動(dòng)力粘度測(cè)試值，毫帕.秒mPa. s，確定石墨電極炭素糊料混捏溫 度t的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式為
...... (3)式中，經(jīng)驗(yàn)參數(shù)\的取值范圍1.05 0.58，粘度參數(shù)B、A是根據(jù)浙青粘度實(shí)際 測(cè)試結(jié)果分別由(4)式、(5)式計(jì)算求得，e為無(wú)理數(shù)，e = 2. 718281828……，粘度參數(shù)B的計(jì)算公式為
……⑷
粘度參數(shù)A的計(jì)算公式為 式中5表示實(shí)測(cè)溫度，n表示實(shí)測(cè)動(dòng)力粘度，n表示測(cè)溫點(diǎn)個(gè)數(shù)，將(4)式、(5) 式的計(jì)算值代入(3)式，取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)\ = 1.05，確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏 溫度下限、，取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)\ =0.58，確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度上限t2， 從而確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的范圍。本發(fā)明的石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法，是在一個(gè)總體發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ) 上，提供石墨電極炭素糊料混捏溫度的兩種確定方法，一種為根據(jù)作為粘結(jié)劑的浙青實(shí)測(cè) 的結(jié)焦值Fc和軟化點(diǎn)Sp理化指標(biāo)，得到一個(gè)數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，另一種為根據(jù)作為粘結(jié)劑的浙 青在不同溫度下的動(dòng)力粘度測(cè)試值，得到另一個(gè)數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停俜謩e根據(jù)數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?采用計(jì)算的方法確定糊料混捏溫度范圍，從而將石墨電極炭素糊料混捏溫度問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù) 學(xué)模型的計(jì)算問(wèn)題來(lái)解決，具有科學(xué)合理，石墨電極炭素糊料混捏溫度容易準(zhǔn)確確定，試生 產(chǎn)壓型品數(shù)量少、生坯廢品率低，混捏工序效率高、生坯電極質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 以本鋼中溫浙青為例，用本發(fā)明的第一種石墨電極炭素糊料混捏溫度 的確定方法確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度下限、和混捏溫度上限t2如 下本鋼浙青測(cè)試結(jié)果為甲苯不溶物TI = 16. 90%，喹啉不溶物QI = 4. 32%，水分1 = 0. 14%，揮發(fā)分 V = 64. 31%，灰分 A = 0. 13%, 3 樹(shù)脂=12. 58%，結(jié)焦值 Fc = 51. 62%, 軟化點(diǎn)Sp = 87. 2V。將結(jié)焦值Fc和軟化點(diǎn)Sp分別代入(1)式和(2)式；(1)式得到混捏溫度下限、=478. 7Fc+0. 172Sp_110 = 478. 7X51. 62 % +0. 172X87. 2-110 ^ 152°C ；(2)式得到混捏溫度上限 t2 = 478. 7Fc+0. 172Sp_102 = 478. 7X51. 62 % +0. 172X87. 2-102 ^ 160°C。本鋼中溫浙青為本溪鋼鐵集團(tuán)有限公司板材股份有限公司生產(chǎn)的市售產(chǎn)品。實(shí)施例2 以中溫改質(zhì)浙青為例，用本發(fā)明的第一種石墨電極炭素糊料混捏溫度 的確定方法確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度下限、和混捏溫度上限t2如下 中溫改質(zhì)浙青測(cè)試結(jié)果為甲苯不溶物TI = 22. 96%，喹啉不溶物QI = 7. 38%，水分W = 0. 09%，揮發(fā)分 V = 60. 32%，灰分 A = 0. 10%, 3 樹(shù)脂=15. 58%，結(jié)焦值 Fc = 53. 41%, 軟化點(diǎn)Sp = 88. 6°C。將結(jié)焦值Fc和軟化點(diǎn)Sp分別代入(1)式和(2)式；(1)式得到混捏溫度下限、=478. 7Fc+0. 172Sp_110 = 478. 7X53. 41 % +0. 172X88. 6-110 ^ 161°C ；(2)式得到混捏溫度上限 t2 = 478. 7Fc+0. 172Sp_102 = 478. 7X53. 41 % +0. 172X88. 6-102 ^ 169°C。本發(fā)明的第二種石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法是根據(jù)作為粘結(jié)劑的浙 青在不同溫度下的動(dòng)力粘度測(cè)試值，毫帕.秒mPa. s，確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的 數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式為

(3)式中，經(jīng)驗(yàn)參數(shù)λ的取值范圍1.05 0.58，粘度參數(shù)B、A是根據(jù)浙青粘度實(shí)際 測(cè)試結(jié)果分別由(4)式、(5)式計(jì)算求得，e為無(wú)理數(shù)，e = 2. 718281828……，粘度參數(shù)B的計(jì)算公式為
……⑷粘度參數(shù)A的計(jì)算公式為
(5)式中δ表示實(shí)測(cè)溫度，測(cè)試浙青溫度范圍120 200°C，溫度間隔10°C，η表示 實(shí)測(cè)動(dòng)力粘度，n表示測(cè)溫點(diǎn)個(gè)數(shù)，粘度參數(shù)A和B的取值應(yīng)至少保留3位小數(shù)位數(shù)，將⑷式、(5)式的計(jì)算值代入 (3)式，取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)λ = 1.05，確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度下限、，取經(jīng) 驗(yàn)參數(shù)λ = 0. 58，確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度上限t2，從而確定石墨電 極炭素糊料混捏溫度t的范圍。表1兩種浙青的動(dòng)力粘度η實(shí)測(cè)值
實(shí)施例3 仍以本鋼中溫浙青為例，用本發(fā)明的第二種石墨電極炭素糊料混捏溫 度的確定方法，本鋼中溫浙青的測(cè)溫點(diǎn)個(gè)數(shù)n = 6，根據(jù)公式(3)、公式(4)計(jì)算得到粘度參數(shù)B、粘度參數(shù)A為 實(shí)施例4 仍以中溫改質(zhì)浙青為例，用本發(fā)明的第二種石墨電極炭素糊料混捏溫 度的確定方法，中溫改質(zhì)浙青的測(cè)溫點(diǎn)個(gè)數(shù)n = 7，根據(jù)公式(3)、公式⑷可以計(jì)算得到粘度參數(shù)B、粘度參數(shù)A為 中溫改質(zhì)浙青為石家莊市德利化工有限公司生產(chǎn)的市售產(chǎn)品。表2公式(3)中三個(gè)參數(shù)值 實(shí)施例3 對(duì)于本鋼中溫浙青，取人=1. 05，粘度參數(shù)B = 10. 80392，粘度參數(shù)A =60. 44917代入(3)式得到石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度下限、，混捏溫度下限 取人=0. 58，粘度參數(shù)B = 10. 80392，粘度參數(shù)A = 60. 44917代入(3)式得到 石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度上限t2混捏溫度上限 實(shí)施例4:對(duì)于中溫改質(zhì)浙青，混捏溫度下限ti，取\ = 1.05，粘度參數(shù)B = 10. 76490，粘度參數(shù)A = 60. 89890代入(3)式得到混捏溫度下限 取入=0. 58，粘度參數(shù)B = 10. 76490，粘度參數(shù)A = 60. 89890代入(3)式得到混捏溫度上限 石墨電極炭素糊料混捏溫度兩種數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比表3石墨電極炭素糊料混捏溫度的數(shù)學(xué)模型計(jì)算值(°C ) 本發(fā)明的以上兩種方法均能根據(jù)浙青的理化指標(biāo)，通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算來(lái)確定石墨 電極炭素糊料混捏溫度。公式(1)、(2)對(duì)比公式(3)、⑷和(5)計(jì)算的石墨電極炭素糊料 混捏溫度t的范圍相差甚微。從本鋼中溫浙青和中溫改質(zhì)浙青的實(shí)施例中，雖然兩種浙青軟化點(diǎn)基本相同，但 是由于結(jié)焦值不同，炭素糊料混捏溫度也會(huì)不同。根據(jù)上面兩種浙青各自數(shù)學(xué)模型計(jì)算出 來(lái)的炭素糊料混捏溫度其計(jì)算值完全符合實(shí)際生產(chǎn)情況。本發(fā)明不局限本具體實(shí)施方式
， 對(duì)于其他不同種類的浙青粘結(jié)劑的炭素糊料混捏溫度的確定同樣適用本發(fā)明建立的數(shù)學(xué) 模型，只需要測(cè)試其浙青的結(jié)焦值Fc、軟化點(diǎn)sP、動(dòng)力粘度n，即可準(zhǔn)確計(jì)算出石墨電極的 炭素糊料的混捏溫度。本發(fā)明所涉及的理化名詞解釋如下軟化點(diǎn)Sp —定體積的浙青試樣，在一定重量的負(fù)荷下加熱，試樣軟化下垂至一 定距離時(shí)的溫度，單位。C。結(jié)焦值Fc —定質(zhì)量的浙青試樣，在550 士 10°C的高溫爐內(nèi)加熱，然后稱量焦渣， 焦渣質(zhì)量占試樣質(zhì)量的百分比。動(dòng)力粘度n 液體浙青內(nèi)摩擦力大小的一種表示方法。浙青粘度一般用不同溫度 時(shí)對(duì)于其中的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的扭矩經(jīng)過(guò)換算測(cè)得，單位mPa. s。甲苯不溶物TI 一定質(zhì)量的浙青試樣用甲苯進(jìn)行抽提，其殘留物的質(zhì)量占原試樣 質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。喹啉不溶物QI —定質(zhì)量的浙青試樣，以喹啉在一定溫度下進(jìn)行溶解，其不溶物 的質(zhì)量占原試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。
β樹(shù)脂含量甲苯不溶物減去喹啉不溶物。揮發(fā)分V 在制定溫度下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)，將浙青試樣加熱，揮發(fā)物質(zhì)量占試樣量的百分比。
權(quán)利要求
一種石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法，其特征是它包括對(duì)作為粘結(jié)劑的瀝青的甲苯不溶物TI、喹啉不溶物QI、水分W、揮發(fā)分V、灰分A、β樹(shù)脂、結(jié)焦值Fc和軟化點(diǎn)Sp理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試；建立石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度下限t1和混捏溫度上限t2數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式分別為混捏溫度下限t1＝478.7Fc+0.172Sp-110……(1)混捏溫度上限t2＝478.7Fc+0.172Sp-102……(2)根據(jù)實(shí)測(cè)的瀝青結(jié)焦值Fc和軟化點(diǎn)Sp理化指標(biāo)分別代入(1)式和(2)式確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的范圍。
2.—種石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法，其特征是它包括根據(jù)作為粘結(jié)劑的 浙青在不同溫度下的動(dòng)力粘度測(cè)試值，毫帕.秒mPa. s，確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t 的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式為 式中，經(jīng)驗(yàn)參數(shù)\的取值范圍1.05 0.58，粘度參數(shù)B、A是根據(jù)浙青動(dòng)力粘度實(shí)際 測(cè)試結(jié)果分別由(4)式、(5)式計(jì)算求得，e為無(wú)理數(shù)，e = 2. 718281828……，粘度參數(shù)B的計(jì)算公式為 粘度參數(shù)A的計(jì)算公式為 式中5表示實(shí)測(cè)溫度，n表示實(shí)測(cè)動(dòng)力粘度，n表示測(cè)溫點(diǎn)個(gè)數(shù)，將(4)式、(5)式的 計(jì)算值代入(3)式，取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)\ = 1.05，確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度 下限、，取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)X = 0. 58，確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的混捏溫度上限t2，從 而確定石墨電極炭素糊料混捏溫度t的范圍。
全文摘要
本發(fā)明是一種石墨電極炭素糊料混捏溫度的確定方法，其特點(diǎn)是它包括對(duì)作為粘結(jié)劑的瀝青結(jié)焦值Fc和軟化點(diǎn)Sp理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，建立石墨電極炭素糊料混捏溫度t數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式，通過(guò)計(jì)算確定炭素糊料混捏溫度的上限和下限范圍；還能根據(jù)瀝青在不同溫度下的動(dòng)力粘度測(cè)試值，確定另一石墨電極炭素糊料混捏溫度t的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式，也能通過(guò)計(jì)算確定炭素糊料混捏溫度的上限和下限范圍。具有科學(xué)合理，石墨電極炭素糊料混捏溫度容易準(zhǔn)確確定，試生產(chǎn)壓型品數(shù)量少、生坯廢品率低，混捏工序效率高、生坯電極質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N25/04GK101871897SQ20101020351
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者于淑賢, 關(guān)海濤, 王成華, 賈儒, 賈文濤 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)吉林炭素股份有限公司