考虑石墨电极最佳成品率的适当密度法-伟名石墨

考虑石墨电极最佳成品率的“适当密度法”

生产实践得知，孔隙率过小或密度过大的半成品在焙烧或石墨化过程中容易产生裂纹，形成裂纹与半成品受热后体积变化、热应力的作用及挥发分排出有关，因此在骨料粒度组成中必须有一定数量的大颗粒，而且产品直径不同，应该选择不同尺寸的大颗粒。俄罗斯学者克里洛夫提出了对两类直径的产品选择最大尺寸颗粒的公式:

D=7.5×10-Φ

（生产直径500mm及其以上规格的产品）

D=15×10-3Φ

（生产直径500mm以下的产品）

式中

Φ—生电极直径，单位为mm；

D—最大颗粒尺寸，单位为mm。

根据克里洛夫级配公式，计算出直径500mm石墨电极的最大颗粒尺寸为3.75mm，与目前中国炭素厂生产直径500mm石墨电极采用最大颗粒尺寸为4~2mm基本符合。

通过公式（1）及公式（2），求得对某一指定直径产品应选择的配料最大颗粒尺寸后，再通过解析计算得出最大粒度以下的几种颗粒尺寸及使用比例。

计算方法的依据是认为生坯密度过大、透气性差是石墨制品在各工序产生裂纹废品的主要原因。透气性与配料的颗粒组成有关，也即与骨料和粉料的比表面有关，可用下式表示:

B0=K2/S2

式中B0—渗透系数；

S——骨料比表面；

K2——计算材料气孔的相对容积和形状的系数。

由于不同直径焙烧石墨片电极的密度变化不大，所以可把K2看作常数，只是各规格电极的配方粒度组成不同，因此骨料比表面和石墨制品直径有如下的关系式:

S=A/Φ+S0

式中骨料比表面；

Φ一制品直径；

A、S—比例常数。

根据符合透气性要求的比表面积的推算，知道了最大颗粒尺寸后，再进一步计算其他尺寸颗粒料的使用比例及粘结剂使用数量（计算步骤从略）

以上介绍的配方计算方法，当然与特定的原料和工艺条件有关，因此各系数和比例常数的取值有其特定性。

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