前沿：石墨電極生產行業的發展遠落后于使用電極行業的要求。即使普通功率石墨電極，在其生產過程中 還存在很多問題，如成品率低、生產成本高、使用效果差等。特別是在石墨電極行業處于低谷時，探究生產工藝上存在的問題和改進措施很有必要，本文主要對 一些中小企業生產過程中存在的問題進行分析總結。

　　１存在問題和差距

　　１.１原料

　　國內用于生產超高功率石墨電極的原料客觀上存在著差距，國外無論是日本，還是美國，生產石電極用的原料來源穩定，質量可靠。

　　國內由于針狀焦的供應問題，石墨電極生產企業不得不經常更換供應商和原料配比。況且國內的針狀焦和進口的針狀焦目前還存在一定質量差距。

　　從主觀方面來說，國內生產超高功率石墨電極的廠家從降低成本的角度考慮，生產時摻配了價格較低的大慶石油焦或撫順石油焦，甚至還有其他石油焦。

　　更有甚者，個別廠家在生產超高功率電極時粒針狀焦也不用，充其量是增加浸漬次數，用這樣的電極冒充超高功率電極，必然導致市場上價格混亂，嚴重危害了很多廠家的利益。

　　普通功率電極的生產同樣存在原料問題。特別是生產步５００ｍｍ和少６００ｍｍ的石墨電極，在選用原料時，通常會選用易石墨化的大慶或撫順石油焦。

　　但國內很多中小企業為了降低成本，縛擇葫蘆島焦或者更差的石油焦作原料，在生產過程中就會出現大量廢品，最終在用戶使用時出現消耗高、掉塊等問題。

　　1.2黏結劑

　　國外生產石墨電極采用專用的電極瀝青，國內的瀝青生產廠家在不斷努力下也生產出了改質瀝青，很多廠家使用后使電極質量得到了提高，但要普及和推廣還有一個過程。

　　很多廠家沒有對黏結劑加以重視，有的廠家對煤瀝青的認識只是停留在軟化點上，別的指標都不檢查。生產過程中，黏結劑只有熔化，沒有靜置過程，必然在成型和焙燒過程中出現大量廢品。

　　1.3配料

　　（１）由于振動篩或篩網選用上存在問題，粒子的純度很低，不少廠家的粒子純度只有５０％￣６０％，所以鍋與鍋之間粒子料差異很大，很難保證糊料的穩定性。

　　（２）不少廠家至今還沒有采用電子秤配料，配料人為影響因素太多，導致鍋與鍋之間糊料的塑性和粒度組成差異很大。

　　（３）配料量過大。有不少廠家由于工人是按產量拿工資， 就不管混捏鍋最佳生產量是多少，也不管混捏鍋最大產量是多少，一味地多配料。生產中混捏鍋上面的料都不動，出糊時中間還夾雜著干料出糊時中間還夾雜著干料，生坯質量當然沒有保障。

　　（４）粉子太細。有不少廠家還沿用粉子純度為7５％，甚至８０％以上；粉料在進行篩分分析時不規范，取來的粉子試樣不烘干，有的廠家篩分時連規定玻璃球也沒有，這些都會導致生產用的粉子太細。而且國內的混捏鍋很難將細粉子混合均勻，使用細粉子不僅成型工序成品率低，焙燒、石墨 化成品率也低，最終在用戶使用時消耗很高。

　　（５）收塵粉的不合理使用。收塵粉一是太細，二是雜質含量多。很多大廠在生產過程中將收塵粉用做他用，特別是在超高功率和高功率中不用；即使在普通電極中使用也應是均勻加入，而不是有了加，沒了不加，或者直接將收塵粉排入粉料中，粉料和收塵粉非常不均勻地混在一起；如收塵粉加人量超過7％以上，生坯的質量就會受到影響。

　　（６）配方粒度的合理性。近幾年在配方粒度組成方面國內專業技術人員做了很多工作，并且大顆粒配方的理念很受推崇，但這個配方是怎樣來的，生產的產品用在什么樣爐型上，還需在炭素行業摸索總結。

　　1.4 混捏

　　（1）濕料混捏。國外很多廠家即使剛進來的針狀焦，都進行８００Ｔ二次煅燒，排出針狀焦中水分等。而國內不少廠家沒有存放干料的庫房和料倉，干料就堆放在露天下，不僅會吸附空氣中水分，嚴重的會淋雨。

　　干混時混捏鍋上面觀察口有明顯的水蒸汽和水滴。僅憑干混將原料中水分全部排出是比較難的，如水留在原料中，當瀝青加入時就會影響瀝青的滲透，混捏效果就會大大折扣。

　　（２）不合理的導熱油管網系統和混捏溫度。很多中小企業為了省錢，沒有請專業人員進行生產工序設計，都是自行設計、制作、安裝。特別是導熱油管網系統，只是簡單地、想 當然地連接管道，導熱油在管內運行，不能直觀反映整個管網內的溫度分布情況。

　　必然出現幾臺混捏鍋的溫度不同，而且溫度還不斷地變化，而混捏時間又是按工藝要求一致，必然導致糊料溫度差異很大。

　　個別企業不是先制定工藝溫度，而是工藝溫度適應生產條件。導熱油爐太小、煅燒余熱量太少等等原因，導熱油出口溫度只有150T左右，甚至還有更低的，也強行生產，出糊溫度只有120T左右，而瀝青軟化點卻在８７￣９０Ｘ，糊料塑性必然很差。

　　（３）干混時間過長，原料的粒度組成遭到破壞,干料加熱的重要性被越來越多的人認知，但干料加熱必須是在料的粒度不被破坯的前提下。

　　不少企業為了提高干混溫度，不是在混捏鍋上增加干料加熱器，而是靠延長干混時間，有的甚至將干混時間延長到１ｈ以上，雖然干料溫度得到一定的提高，但同時原料粒度組成也遭到破壞。

　　（４）攪刀與鍋底之間間距過大或過小。攪刀與襯板之間的距離應是根據所生產產品粒度而定，不是很多書上籠統所說的不大于３０ｍｍ。

　　不少企業混捏鍋買來用了四五年，也不檢查攪刀和襯板磨損情況，由于攪刀與襯板之間的間距過大，使捏合作用變小，引起混捏不均，出現夾干料現象；有的企業修理混捏鍋時，又使攪刀與襯板之間間距小于配料的最大粒度，大顆粒料被磨碎，從而改變了料的粒度組成。

　　（５）生碎塊度太大。不少企業生碎破碎時只有一級顎式破碎，破碎后生碎塊粒度在５０ｍｍ左右，在混捏過程中很難使其與糊料融為一體，最終在產品使用時掉塊。

　　（６）加人過多黏結劑。雖然增加黏結劑量，糊料的流動性變好，壓型工序易成型，但焙燒廢品率也增高。不僅給焙燒工序帶來空頭、變形廢品隱患，還會造成最終產品的體積密度和強度降低。

　　1.5 涼料

　　（１）圓筒涼料，涼料過程中形成大大小小的圓球，在成型過程中，總會出現球與球之間的界面。下料溫度若低一點，電極內部就出現很多結構性裂紋。甚至在成品石墨電極中也會出現圓球形的塊，最終在用戶使用時掉塊嚴重。

　　（２）圓盤涼料，涼料過程時間越長，溫差越大，糊料塑性變差。但時間短了瀝青煙氣又排不出，造成后工序產品缺陷 機會加大。

　　1.6 擠壓成型

　　（１）用小壓機擠壓大規格產品。在一些中小企業由于沒有大壓機，就用小壓機強行生產大規格產品。大家知道大壓機生產時要將嘴型口一段結構不好的部分切掉，而小壓機料室小，一共就能出一、兩根產品，所以基本都是兩鍋糊料接起來的產品，生坯的內部結構也是比較差，在后工序和用戶使用時產品斷裂在所難免。

　　（２）無抽真空。抽真空有利于排出糊料中的瀝青煙氣，所以涼料時溫度可以稍高一些，便于成型和提高生坯體積密度。而很多企業用的壓機太簡單，無抽真空。

　　（３）無同步剪。所生產出的產品距端頭３００￣５００ｍｍ處內部有不少小裂紋，電極加工成成品，正好處在電極孔底位置，石墨電極在使用時常從這里斷裂。

　　（４）內襯磨損后未及時更換。壓機使用幾年后內襯已磨損， 壓料環與內襯之間間距增大，預壓時糊料從壓料環與內襯之間擠出，厚度有的達３０￣５０ｍｍ，這樣壓機很難保壓，糊料在料室內很難被壓實。

　　1.7 焙燒（敞開式環式焙燒爐）

　　1.71測溫點不正確

　　論什么樣的焙燒爐，都存在選擇測溫點問題，如果測溫點選得不合理，再合理的曲線也燒不出合格的產品。現實當中很多人最關心的是曲線，對測溫點不重視。甚至有很多人認為，曲線溫度的執行情況要看爐室的熱電偶的溫度。

　　但實踐中，雖然控制了熱電偶的溫度但還是產生很多廢品，原因是這個溫度點的溫度是火道煙氣溫度。實際上，火道中的熱煙氣將溫度傳給耐火磚，耐火磚再將溫度傳給填充料，填充料再將溫度傳給制品，制品溫度存在溫升滯后。

　　開始升溫時溫度梯度不超過０.４５T／ｃｍ，當爐室內熱電偶溫度升到３０0Ｔ以上后，溫度梯度可達到２．３－２.５。正因為爐室溫度變量太多，同時溫升速度也有慣性，所以不能將爐室中間溫度做為曲線運行控制點的溫度。

　　選擇曲線運行控制測溫點應選火道煙氣溫度最敏感的點，但對于敞開式環式焙燒爐來說就是熱煙氣在火道內下去，再返上來的轉彎的位置。

　　也有人將熱電偶插在緊靠火道第一個火孔外側的料室中。必須依據選擇的測溫點來確定升溫曲線。

　　1.72填充料問題多

　　（１）濕料做填充料，在制品加熱過程中，填充料水分蒸發了，填充料下沉，致使制品間隙中出現有實有虛的地方，這在制品塑性階段就因四周填充料擠壓不均而變形；另一方面由于下沉使上層制品端部保護料過薄造成端部氧化。

　　（２）熱料，料的溫度高于毛坯黏結劑軟化點時，毛坯就要受熱軟化，而這種突變溫度只集中在毛坯表面一層，導致毛坯表面起泡和原有的分層、裂紋加大；返還料的熱量還不致于達到使毛坯全部軟化的程度，這就使毛坯在焙燒加熱過程中受熱軟化階段四周填充料擠壓力不均而產生變形，同時因局部受熱快，造成局部導熱快，造成毛坯局部受熱快產生局 部裂紋或掉塊。

　　某廠敞開式環式焙燒爐裝出爐時，工人為了省力，將出爐的紅料直接用作上覆蓋料，造成填充料嚴重氧化和產品氧化，還出現了一次煙道著火，將電捕除塵器燒壞。

　　（３）填充料中有木塊、紙殼等物，毛坯在４００ｔ以上， 這些雜物燃燒后，它們所占據的空間出現空洞或堆積密度較低地方，使得毛坯內部氣體膨脹力大于此時外部擠壓力，造成此部位凸出變形和裂紋。

　　（４）填充料粒度過細。毛坯所用填充料相對毛坯規格過細，在３５０￣５５０Ｔ之間，毛坯內的黏結劑受熱產生裂解氣體，由于毛坯周圍填充料粒度過細，導致透氣性差，毛坯內裂解氣體不能及時逸出毛坯體外，造成毛坯內氣體膨脹壓力不斷增大，當這種膨脹力超出毛坯表面強度極限時就導致裂紋廢品。

　　（５）填充料粒度過粗。毛坯所用填充料粒度相對毛坯規格過粗，在２５０￣３５０丈之間，由于粒度大的填充料熱傳導系數大，使小規格毛坯內部膨脹加劇，易產生變形或局部 裂紋；另外在揮發階段由于透氣率相對過大，使毛坯中可焦結的裂解物逸出毛坯外量相對增加，最終使產品密度相對降低同時制品表面有細麻點。

　　1.8 浸漬

　　（１）焙燒品清理不干凈。不少廠家焙燒品是靠人工清理，當成型工序油量大時，粘附在電極上焦粒與溢出來的瀝青結合在一起，人工很難清理，有的厚達幾厘米，電極外面的這層殼必然影響浸漬效果。

　　（２）預熱溫度不均勻。局部溫差達３００ｔ以上電極浸完后各處體積密度差異很大，導致石墨化工序開裂.

　　（３）抽真空太差。抽真空用單級射流真空栗，真空度有限，浸漬效果也有限。

　　1.9 石墨化

　　（１）裝爐量太大。為了追求產量和降電耗，盲目加大裝爐量。大直流爐出現偏流，石墨化產品出現一頭生的現象，用戶使用電極掉爐。內串爐中由于電流密度小，石墨化度差。

　　（２）變壓器參數與爐子尺寸不匹配。近幾年新建的石墨化爐比較多，不少廠家沒有找專業的設計單位設計，而是從生 產變壓器的廠家和同行那里得到些技術參數，然后就參照別廠石墨化爐砌筑爐子，砌筑過程中再結合自己產品的一些情況做一些調整，結果建成后變壓器與爐體不匹配，石墨化后產生的廢品多，送電工藝曲線怎么調整也解決不了；由于變壓器要征收基本電費，所以選擇變壓器時要慎重考慮，若變 壓器容量過大，產量低時，變壓器利用率低，雖工藝電量低，綜合下來電費不少。

　　（３）內串石墨化預加緊壓力不合理。現在很多廠電極的預加緊油缸是與銅母線和鋁排夾緊共用，為了銅母線與鋁排接觸可靠，油缸壓力通常調得大—些，但這樣對產品不利，容易造成電極端部裂紋，特別是多柱混裝時，容易造成小規產品或其中一柱較長產品開裂.

　　1.10 成品加工

　　（１）車床的鋼性太差。

　　由于石墨電極向大規格發展，但用于加工電極的車床適合中小規格制品，不少廠家為了能加工大一些規格，只是簡單將床頭箱和托架加高，但忽略車床最重要的一點—車床的鋼性。在加工電極時，車床的床頭箱、托架等都在擺動，先不說這對車床危害有多大，加工出來電極的同心度、精度就可想而知了。

　　（２）石墨電極本體與接頭不匹配

　　ａ）石墨電極本體與接頭內在質量不匹配。一些中小廠家由于自己不生產石墨電極接頭料，接頭料是靠外購，常常出現石墨電極本體與接頭之間匹配不合理現象。出現最多的是石墨電極本體的體積密度比接頭高，另外就是石墨電極本體的電阻率與接頭的電阻率相當，或更低一些。必然導致在用戶使用時，從接頭處斷裂頻頻發生.

　　ｂ）電極孔和接頭不匹配。由于國家標準存在上下偏差的問題，在加工石墨電極孔與接頭時，除了用量具量外，必須試預裝，否則會因為接頭外形大，孔小，連接在一起時偏緊，在使用時易從接頭最大徑處斷裂.

　　２建議

　　（１）對中小石墨電極生產企業而言，企業應先建章立制，特別是先根據產品制定好工藝技術規程，而不是根據企業情況制定工藝規程。對那些做不到的應逐步改進。

　　（２）石墨電極生產應該做好細節。生產管理最好實現看板操作，對每一個細小環節做到實處。

（３）企業之間多交流，查找自己的差距，不斷完善改進 。

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