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石墨電極真密度的測定及其他介紹
閱讀：3281 發(fā)布時(shí)間：2017-9-20
石墨電極真密度的測定及其他介紹
石墨電極以石油焦、瀝青焦為顆粒料，煤瀝青為黏結(jié)劑，經(jīng)過}昆捏、成型、焙燒、石墨化和機(jī)械加工而制成的一種耐高溫的石墨質(zhì)導(dǎo)電材料。石墨電極是電爐煉鋼的重要高溫導(dǎo)電材料，通過石墨電極向電爐輸入電能，利用電部和爐料之間引發(fā)電弧產(chǎn)生的高溫為熱源，使?fàn)t料熔化進(jìn)行煉鋼，其他一些電冶煉或電解設(shè)備也常使用石墨電極為導(dǎo)電材料。2000年*消耗石墨電極100萬t左右，中國2000年消耗石墨電極25萬t左右。利用石墨電極優(yōu)良的物理化學(xué)性能，在其他工業(yè)部門中也有廣泛的用途，以生產(chǎn)石墨電極為主要品種的炭素制品工業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)代原材料工業(yè)的重要組成部門。
直流電弧爐用石墨電極 直流電弧爐是20世紀(jì)80年代初發(fā)展成熟的新型電爐煉鋼設(shè)備，初期的直流電弧爐是在原來的交流電弧爐基礎(chǔ)上改造而成，有的使用3根石墨電極，有的使用2根石墨電極，但80年代中期以后新設(shè)計(jì)的直流電弧爐多數(shù)只用1根石墨電極，與相同功率使用3根石墨電極的交流電弧爐相比，在高溫下受到氧化的電極總表面積大大減少，同樣以超高功率運(yùn)行的直流電弧爐，每噸鋼的石墨電極的消耗可以降低50％左右，直流電弧爐電流通過電極時(shí)不產(chǎn)生趨膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)，在電極橫截面上電流分布均勻，而且直流電弧的穩(wěn)定性好，運(yùn)行中機(jī)械振動(dòng)較小，電爐的噪聲也較低。直流電弧爐配用石墨電極的直徑也是根據(jù)電爐容量和電極允許電流密度計(jì)算出來的，對相同輸入功率的超高功率電爐而言，使用1根石墨電極的直流爐，電極直徑要大一些，如容量為150t的交流電弧爐使用直徑600mm的電極，而相同容量的直流電弧爐要使用直徑700～750mm的電極，直流電弧爐對石墨電極的質(zhì)量要求比交流電弧爐使用的還要高一些。
石墨電極真密度的測定
測定石墨電極試樣的真密度為不含孔隙的試樣單位體積的質(zhì)量。測定石墨電極真密度的方法有X射線衍射法和密度瓶法。前者一般用于科學(xué)研究，后者廣泛用于生產(chǎn)檢測，也適用于炭素原料真密度的測定。
測定方法 將干燥石墨電極試樣粉碎至0.15mm以下，稱取3g，放入25mL密度瓶中，加入15mL蒸餾水，在砂浴(或電熱板)上煮沸5min排除試樣孔隙中的氣體，取下密度瓶冷至室溫，加入事先煮沸并冷至室溫的蒸餾水到密度瓶的刻線，把密度瓶放人20℃±1℃的水浴中20min，密度瓶液面應(yīng)低于水浴液面，zui后調(diào)整至刻線，取出密度瓶，用干毛巾將瓶外水分擦干，用天平迅速稱量。真密度按下式計(jì)算：
dt=m•dw/(m+m1–m2)
式中dt為真密度，g/cm3；m為試樣質(zhì)量，g；m1為密度瓶加水的質(zhì)量，g；m2為密度瓶加水加試樣的質(zhì)量，g；dw為水在20℃的密度，g/cm3。
除水之外，作為浸潤介質(zhì)的還有乙醇、丁醇苯、煤油等，這些介質(zhì)的浸潤性優(yōu)于水，測定精度稍高，但易揮發(fā)和燃燒。此外，還可采用真空法排除試樣孔中的氣體，在保持一定真空度的條件下，測定真密度(真空排氣法見炭塊顯氣孔率的測定)。