JPH03230492A - 中空黒鉛電極の製造方法 - Google Patents
中空黒鉛電極の製造方法Info
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- JPH03230492A JPH03230492A JP2023385A JP2338590A JPH03230492A JP H03230492 A JPH03230492 A JP H03230492A JP 2023385 A JP2023385 A JP 2023385A JP 2338590 A JP2338590 A JP 2338590A JP H03230492 A JPH03230492 A JP H03230492A
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- hollow hole
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電気製鋼炉に用いる人造黒鉛製の中空電極を
製造する方法に関する。
製造する方法に関する。
電気製鋼炉においては、通常の円柱状の人造黒鉛電極の
ほかに電極の長手方向に中心軸に沿った貫通孔を穿設し
てアーク安定用の不活性ガスや成分調整用の鉱物を吹き
込むようにした中空電極が使用される。
ほかに電極の長手方向に中心軸に沿った貫通孔を穿設し
てアーク安定用の不活性ガスや成分調整用の鉱物を吹き
込むようにした中空電極が使用される。
従来、中空電極を製造するためには、−旦、製品形態と
して形成された通常の円柱状電橋に旋盤により孔を機械
加工する２次的工程を付加しておこなわれていた。とこ
ろが、製鋼用の電極は直径が４００ｍｍ以上、長さが１
５００＋ｓｍを越える大型材料であるうえに孔径が電極
全断面積／中空断面積の空隙比として３０以上の比較的
小さなものであるため、孔加工に著しい手数を要するう
え材料の加工ロスも大量に発生するという生産性、作業
性および経済面上の問題点があった。
して形成された通常の円柱状電橋に旋盤により孔を機械
加工する２次的工程を付加しておこなわれていた。とこ
ろが、製鋼用の電極は直径が４００ｍｍ以上、長さが１
５００＋ｓｍを越える大型材料であるうえに孔径が電極
全断面積／中空断面積の空隙比として３０以上の比較的
小さなものであるため、孔加工に著しい手数を要するう
え材料の加工ロスも大量に発生するという生産性、作業
性および経済面上の問題点があった。
！発明が解決しようとする課題〕
本発明は、上記の問題点を解消した中空黒鉛電極の製造
方法を従供するもので、電極全断面積／中空断面積の比
が３０以上の空隙比を有する比較的小さな中空孔を押出
成形の過程で同時に形成することによって生産性、作業
性等を向上させる点に第１の目的がある。
方法を従供するもので、電極全断面積／中空断面積の比
が３０以上の空隙比を有する比較的小さな中空孔を押出
成形の過程で同時に形成することによって生産性、作業
性等を向上させる点に第１の目的がある。
従来、パイプ状の全断面積に対する中空断面積の比が１
〜２０の空隙比をもつ黒鉛パイプを製造する場合、パイ
プ状に成形された中空孔にコークスバッキング材を充填
した状態で焼成すると溶融により中空内に流出するバイ
ンダー成分が吸収され、また中空孔の収縮、材料の変形
などが防止されることが知られている。ところが、中空
黒鉛電極のように電極直径が大きく、かつ中空孔の径が
小さい（全断面積／中空断面積の空隙比が３０以上）場
合に前記の方法を採ると、溶融バインダーの流出量が多
くなる割合に中空孔中のバンキング材量が少ない関係で
バッキング材の焼結固着（コークス化）に基づく孔の閉
塞、縮小、変形等を招く０本発明の第２の目的は、電極
全断面積／中空断面積の空隙比が３０以上のような場合
であっても中空孔の閉塞、縮小、変形等を伴うことがな
い焼成処理を施すところにある。
〜２０の空隙比をもつ黒鉛パイプを製造する場合、パイ
プ状に成形された中空孔にコークスバッキング材を充填
した状態で焼成すると溶融により中空内に流出するバイ
ンダー成分が吸収され、また中空孔の収縮、材料の変形
などが防止されることが知られている。ところが、中空
黒鉛電極のように電極直径が大きく、かつ中空孔の径が
小さい（全断面積／中空断面積の空隙比が３０以上）場
合に前記の方法を採ると、溶融バインダーの流出量が多
くなる割合に中空孔中のバンキング材量が少ない関係で
バッキング材の焼結固着（コークス化）に基づく孔の閉
塞、縮小、変形等を招く０本発明の第２の目的は、電極
全断面積／中空断面積の空隙比が３０以上のような場合
であっても中空孔の閉塞、縮小、変形等を伴うことがな
い焼成処理を施すところにある。
上記の目的を達成するための本発明による中空黒鉛電極
の製造方法は、原料ペーストを軸心マンドレルを有する
円筒ノズルを介して中空状に押出成形し、成形体の中空
孔にその孔径より稍小さい外径をもち、かつ４００℃以
上の温度で揮散もしくは一部が炭化する材質からなる円
筒または円柱状の充填杆材を挿入したのち焼成炭化およ
び黒鉛化することを構成上の特徴としている。
の製造方法は、原料ペーストを軸心マンドレルを有する
円筒ノズルを介して中空状に押出成形し、成形体の中空
孔にその孔径より稍小さい外径をもち、かつ４００℃以
上の温度で揮散もしくは一部が炭化する材質からなる円
筒または円柱状の充填杆材を挿入したのち焼成炭化およ
び黒鉛化することを構成上の特徴としている。
通常、黒鉛電極はコークス粉粒の原料フィラーをクール
ピッチからなるバインダーと共に捏合した原料ペースト
を所定の直径に押出成形したのち焼成炭化および黒鉛化
処理を施して製造されるが、本発明は前記押出成形時に
中空孔を同時に形成する。中空状の押出成形は、第１図
（横断面図）および第２図（正面図）に示すような押出
ノズルを用いておこなわれる。すなわち、この押出ノズ
ルは原料ペーストを押し込む挿入部が湾曲開口した円筒
ノズル１の開口部側（湾曲部分）にスパイダー５を介し
てノズル中心を先端まで延長する所定直径のマンドレル
２が装着された構造に設計されている。マントれる２は
複数片のスパイダー５で支持されており、該スパイダー
５は通常の円柱成形との併用が可能なように開口部位に
沿ったリング６を介して着脱自在な状態に取り付けられ
ている。成形にあたっては、蓋３を被せた状態で押出装
置のコンテナから押し出された原料ペーストを円筒ノズ
ルｌの開口部側からノズル内に圧入する。
ピッチからなるバインダーと共に捏合した原料ペースト
を所定の直径に押出成形したのち焼成炭化および黒鉛化
処理を施して製造されるが、本発明は前記押出成形時に
中空孔を同時に形成する。中空状の押出成形は、第１図
（横断面図）および第２図（正面図）に示すような押出
ノズルを用いておこなわれる。すなわち、この押出ノズ
ルは原料ペーストを押し込む挿入部が湾曲開口した円筒
ノズル１の開口部側（湾曲部分）にスパイダー５を介し
てノズル中心を先端まで延長する所定直径のマンドレル
２が装着された構造に設計されている。マントれる２は
複数片のスパイダー５で支持されており、該スパイダー
５は通常の円柱成形との併用が可能なように開口部位に
沿ったリング６を介して着脱自在な状態に取り付けられ
ている。成形にあたっては、蓋３を被せた状態で押出装
置のコンテナから押し出された原料ペーストを円筒ノズ
ルｌの開口部側からノズル内に圧入する。
原料ペーストは正大過程でマンドレル２により中空孔が
形成されながら進行するが、この際スパイダー５で一旦
分割されたペースト組織はノズルの狭径化に基づく圧縮
作用によって強固に結合して円筒ノズル１の先端部に差
しかかったら、蓋３を外しそのまま押し出しを継続して
中空成形体を得る。
形成されながら進行するが、この際スパイダー５で一旦
分割されたペースト組織はノズルの狭径化に基づく圧縮
作用によって強固に結合して円筒ノズル１の先端部に差
しかかったら、蓋３を外しそのまま押し出しを継続して
中空成形体を得る。
ついで第３図に示すように、成形体７の中空孔の全長に
その孔径より稍小さい直径、好ましくは１〜５ｍｍ程度
小さい直径をもつ円筒または円柱状の充填杆材８を挿入
する。該充填杆材８は４００℃以上の温度で揮散もしく
は一部が炭化する材質からなり、成形体の焼成時に生ず
る膨張圧に対して抵抗性のある材料で構成することが好
適である。この要件を満足する材料としては、例えば紙
、パルプまたは炭化残留率の少ない熱硬化性樹脂などを
挙げることができる。したがって、これら材料から形成
された円筒または円柱が好適に使用されるが、紙円筒を
用いる場合にはある程度肉厚のものを用いることが望ま
しい。
その孔径より稍小さい直径、好ましくは１〜５ｍｍ程度
小さい直径をもつ円筒または円柱状の充填杆材８を挿入
する。該充填杆材８は４００℃以上の温度で揮散もしく
は一部が炭化する材質からなり、成形体の焼成時に生ず
る膨張圧に対して抵抗性のある材料で構成することが好
適である。この要件を満足する材料としては、例えば紙
、パルプまたは炭化残留率の少ない熱硬化性樹脂などを
挙げることができる。したがって、これら材料から形成
された円筒または円柱が好適に使用されるが、紙円筒を
用いる場合にはある程度肉厚のものを用いることが望ま
しい。
中空孔に充填杆材を挿入した成形体は焼成炉に移し、コ
ークスバッキング材を被包した状態で１０００〜１３０
０℃の温度により焼成炭化する。
ークスバッキング材を被包した状態で１０００〜１３０
０℃の温度により焼成炭化する。
この際、充填杆材が紙円筒である場合には円筒内部にバ
ッキング材を充填することもできる。
ッキング材を充填することもできる。
焼成処理後の中空孔には若干の炭化物が残留することが
あるが、中空孔をケレン棒で差し込んで往復させること
により容易に掻き落とすことができる。
あるが、中空孔をケレン棒で差し込んで往復させること
により容易に掻き落とすことができる。
焼成炭化した成形体は、引き続き黒鉛化炉に入れ２８０
０℃以上の温度で黒鉛化処理をして中空黒鉛電極を得る
。
０℃以上の温度で黒鉛化処理をして中空黒鉛電極を得る
。
上記の工程によれば、原料ペーストの押出過程で外径成
形と同時に正常な中空孔が形成されるから、円柱状の黒
鉛材料について煩雑な孔加工を施す必要はなくなる。つ
いで、次工程の焼成段階においては、中空孔に挿入され
た充填杆材が成形体＆ＩＩＩ織で溶融する温度域（２ｏ
Ｏ〜３５０’Ｃ）において中空内へ流出する事態を阻止
するとともにその１部を吸収する。さらに成形体の熱膨
張による中空孔の収縮現象および変形化を防止するため
に有効機能する。充填杆材はバインダー成分が安定化す
る４００℃以上の温度になると揮散もしくは一部が炭化
残留する。この際に炭化残留する充填杆材成分は、中空
孔の内面に容易に剥離する状態に付着しているから、ケ
レン捧を往復させることにより簡単に除去することがで
きる。
形と同時に正常な中空孔が形成されるから、円柱状の黒
鉛材料について煩雑な孔加工を施す必要はなくなる。つ
いで、次工程の焼成段階においては、中空孔に挿入され
た充填杆材が成形体＆ＩＩＩ織で溶融する温度域（２ｏ
Ｏ〜３５０’Ｃ）において中空内へ流出する事態を阻止
するとともにその１部を吸収する。さらに成形体の熱膨
張による中空孔の収縮現象および変形化を防止するため
に有効機能する。充填杆材はバインダー成分が安定化す
る４００℃以上の温度になると揮散もしくは一部が炭化
残留する。この際に炭化残留する充填杆材成分は、中空
孔の内面に容易に剥離する状態に付着しているから、ケ
レン捧を往復させることにより簡単に除去することがで
きる。
このような工程作用を介して縮小、変形などのない高精
度の中空孔を有する中空黒鉛電極が生産性よく製造され
る。
度の中空孔を有する中空黒鉛電極が生産性よく製造され
る。
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。
実施例
粒度調整したコークス粉粒フィラーにバインダーとして
クールピッチを配合し捏合処理した原料ペーストを、コ
ンテナの前面に第１図に示す円筒ノズルをセットした押
出ノズルを介して押出成形して電極の外径３７４ ｍｍ
、長さ１８１８ｍｍ。
クールピッチを配合し捏合処理した原料ペーストを、コ
ンテナの前面に第１図に示す円筒ノズルをセットした押
出ノズルを介して押出成形して電極の外径３７４ ｍｍ
、長さ１８１８ｍｍ。
中空孔の直径４３ｍｍ、電極全断面積／中空断面積の空
隙比７５．８の中空成形体を成形した。
隙比７５．８の中空成形体を成形した。
次に成形体の中空孔全長に外径４０ｍｍ、厚さ５ｍｍの
厚紙円筒からなる充填杆材を挿入し、これを焼成炉に入
れて周囲をコークスバッキング材で被包した状態で１３
００℃までの温度で焼成処理した。
厚紙円筒からなる充填杆材を挿入し、これを焼成炉に入
れて周囲をコークスバッキング材で被包した状態で１３
００℃までの温度で焼成処理した。
冷却後に焼成電極の中空孔をケレン棒を挿入して軽く往
復させ、内面に付着している炭化成分を除去した。この
状態で中空孔を検査したところ、コークス固着物による
閉塞、縮小、変形等のない孔径３８〜４０ｍｍの正常な
貫通孔が形成されていることが６ｉ ＬＨされた。
復させ、内面に付着している炭化成分を除去した。この
状態で中空孔を検査したところ、コークス固着物による
閉塞、縮小、変形等のない孔径３８〜４０ｍｍの正常な
貫通孔が形成されていることが６ｉ ＬＨされた。
上記の焼成電極を黒鉛化炉に移し、２８００℃で黒鉛化
処理を施すことにより良好な中空黒鉛電極が製造された
。
処理を施すことにより良好な中空黒鉛電極が製造された
。
比較例１
実施例と同様にして中空孔を成形した成形体をそのまま
焼成炉に入れ、中空孔になにも充填しないで焼成処理を
おこなった。この場合には成形体組織から流出したピッ
チがコークス化して中空孔を閉塞し、ケレン捧で掻き落
とすことができない状態に固着していた。
焼成炉に入れ、中空孔になにも充填しないで焼成処理を
おこなった。この場合には成形体組織から流出したピッ
チがコークス化して中空孔を閉塞し、ケレン捧で掻き落
とすことができない状態に固着していた。
比較例２
実施例と同様にして中空成形した成形体の中空孔に粒度
３〜１０ｍｍのコークス粒を充填した状態で焼成処理を
おこなった。この場合には、組織内から流出したピッチ
成分がコークス粒に吸収されて焼結固着し、孔の大部分
を閉塞した。固着物は極めて強固で、ケレン棒で掻き落
とすことができなかった。
３〜１０ｍｍのコークス粒を充填した状態で焼成処理を
おこなった。この場合には、組織内から流出したピッチ
成分がコークス粒に吸収されて焼結固着し、孔の大部分
を閉塞した。固着物は極めて強固で、ケレン棒で掻き落
とすことができなかった。
本発明によれば下記のような効果がもたらされる。
（１）電極成形工程において円滑に精度のよい中空孔を
形成することができる。したがって、２次的な機械加工
による中空電極を製造する従来技術に比べて工程数が減
少するとともに材質の加工ロスがなくなるから、生産性
、作業性が向上し、製造原価を低減化することができる
。
形成することができる。したがって、２次的な機械加工
による中空電極を製造する従来技術に比べて工程数が減
少するとともに材質の加工ロスがなくなるから、生産性
、作業性が向上し、製造原価を低減化することができる
。
（２）電極全断面積／中空断面積の空隙比が３０以上の
比較的小径の中空孔をもつ成形体であっても、中空孔の
閉塞、縮小、変形などの事態を伴うことなく焼成処理を
おこなうことが可能となる。したがって、常に正常な中
空黒鉛電極が生産性よく製造することができる。
比較的小径の中空孔をもつ成形体であっても、中空孔の
閉塞、縮小、変形などの事態を伴うことなく焼成処理を
おこなうことが可能となる。したがって、常に正常な中
空黒鉛電極が生産性よく製造することができる。
第１図は本発明に用いる中空電極成形用の押出ノズルを
例示した横断面図、第２図はその正面図である。第３図
は本発明の実施状態を示す中空成形体の断面図である。 １・・・円筒ノズル ３・・・蓋 ５・・・スパイダー ７・・・成形体 ２・・・マンドレル ４・・・尖端部 ６・・・リング ８・・・充填杆材
例示した横断面図、第２図はその正面図である。第３図
は本発明の実施状態を示す中空成形体の断面図である。 １・・・円筒ノズル ３・・・蓋 ５・・・スパイダー ７・・・成形体 ２・・・マンドレル ４・・・尖端部 ６・・・リング ８・・・充填杆材
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原料ペーストを軸心マンドレルを有する円筒ノズル
を介して中空状に押出し成形し、成形体の中空孔にその
孔径より稍小さい外径をもち、かつ４００℃以上の温度
で揮散もしくは一部が炭化する材質からなる円筒または
円柱状の充填杆材を挿入したのち焼成炭化および黒鉛化
処理することを特徴とする中空黒鉛電極の製造方法。 ２、電極全断面積／中空断面積の比が３０以上の空隙比
を有する請求項１記載の中空黒鉛電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023385A JPH0722036B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 中空黒鉛電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023385A JPH0722036B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 中空黒鉛電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03230492A true JPH03230492A (ja) | 1991-10-14 |
| JPH0722036B2 JPH0722036B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=12109057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023385A Expired - Lifetime JPH0722036B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 中空黒鉛電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722036B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010067597A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Yoichiro Tominaga | 耐熱衝撃性黒鉛電極とその製造方法 |
| CN102249680A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-11-23 | 龚炳生 | 中空石墨电极的制备方法 |
-
1990
- 1990-02-01 JP JP2023385A patent/JPH0722036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010067597A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Yoichiro Tominaga | 耐熱衝撃性黒鉛電極とその製造方法 |
| CN102249680A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-11-23 | 龚炳生 | 中空石墨电极的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722036B2 (ja) | 1995-03-08 |
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