JPH0372004B2 - - Google Patents
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- JPH0372004B2 JPH0372004B2 JP57232448A JP23244882A JPH0372004B2 JP H0372004 B2 JPH0372004 B2 JP H0372004B2 JP 57232448 A JP57232448 A JP 57232448A JP 23244882 A JP23244882 A JP 23244882A JP H0372004 B2 JPH0372004 B2 JP H0372004B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- parts
- average particle
- particle size
- coke
- petroleum coke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
Description
本発明は高密度且つ高強度の直径８mm以下の炭
素電極棒の製造法に関するものである。平均粒径
15〜250μｍで揮発分８〜15％の生石油コークス
単味、あるいはこれに平均粒径15〜250μｍの〓
焼コークス、人造黒鉛などを配合した混合物に粘
結剤を添加して加熱混練した後、常法ににより押
出し成形し、焼成を行い、さらに必要に応じて、
黒鉛化することを特徴とするものである。 本発明で得られる炭素電極棒は、ガウジング
用、ブラスチング用、映画用、照明用および医療
用などの各種用途に利用できるものである。 従来、炭素材の骨材としては、人造黒鉛、コー
クスおよびそれらにカーボンブラツクを配合した
ものが主として使用されてきた。 しかしながら、人造黒鉛、コークスを主体とし
た炭素材は、それら骨材と粘結剤との結合に限界
があり、十分な強度が得られなかつた。また、高
密度を得るために最密充填を考慮した粒度配合を
しなくてはならなず、いたずらに製造工程を煩雑
にしていた。さらに、粘結剤部は2500℃の温度以
上に焼成しない限りは黒鉛でなく炭素であるので
機械加工性も悪いといつた欠点を有していた。 他方、炭素電極棒は消耗品であるためその欠点
を補うべく炭素電極棒の両端を加工して接続使用
する、接続式炭素電極棒が多く使われている。 しかしながら、従来のものは十分な強度がない
こと、並びに加工性が悪い事などの制約があるか
ら直径８mm以上の製品に限られていた。 そこで、本発明者らは、前記問題点を解決する
ための高密度且つ高強度の炭素電極棒の製造方法
に関する永年の研究開発の結果、生石油コークス
の焼成時における大きな収縮を伴う炭素化、およ
び粘結材との相溶性と〓焼コークスの焼成安定性
に着目し、平均粒径15〜250μｍの生石油コーク
ス粉体単味、あるいはこれに平均粒径15〜250μ
ｍの〓焼コークス、人造黒鉛などを配合した混合
物を骨材とし、これらにコールタールピツチ、石
油ピツチあるいはフエノール樹脂、フラン樹脂、
ポリエチレン樹脂などの合成樹脂粘結剤を添加し
て混練し、押出し成形し、焼成させ、さらに必要
に応じて黒鉛化する通常の炭素電極棒の製造工程
に従い製造したところ、高強度且つ高密度の電極
棒が容易に得られる方法を見い出したものであ
る。 すなわち、本発明は従来法のように人造黒鉛な
どの高価な原料を必要とせず、しかも高密度且つ
高強度でなお且つ経済的に有利な電極棒の製造方
法を提供するものである。 さらに詳言すれば、従来の炭素材は人造黒鉛、
〓焼コークスと粘結剤とを混練して製造される
が、焼成過程において粘結剤の熱重縮合反応を利
用することにより、強度と密度の向上を図つてき
たものであつて、粘結剤のみによる収縮量には限
度があり、また限度以上の粘結剤を添加し、収縮
量を大きくすると焼成条件範囲が極度に狭くなり
焼成クラツクが発生する。しかも骨材と粘結剤と
の結合は炭化過程においてはいまだ十分でない事
が容易に考察される。 本発明は上記従来法を改良したものである。つ
まり生石油コークスは７〜15％程度の揮発分を含
有している。換言すれば粘結剤と相溶する成分が
含まれており骨材としての生石油コークスと粘結
剤との結合は炭化過程において非常に強固なもの
となり高強度が得られること、並びに生石油コー
クスは上記したことからも粘結性を有することが
わかり、骨材と粘結剤が焼成時に互いに収縮する
ことにより高密度が得られることなどを考慮し、
平均粒径15〜250μｍの生石油コークス単味ある
いは、平均粒径15〜250μｍの従来使用される仮
焼コークス、人造黒鉛などの原料を配合した物を
骨材として使用し、粘結剤を加えて加熱混練し、
押出し成形、焼成、必要に応じて黒鉛化する事を
特徴とする炭素電極棒製造法である。 なお、本発明でいう〓焼コークスとは石油コー
クス、ピツチコークスなどを指称するものであつ
て、これらの他にもその一部にカーボンブラツク
類などを併用する事もできる。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 平均粒径15μｍで揮発分11％の生石油コークス
100部にコールタールピツチ37部を添加しニーダ
ー中で120℃で２時間加熱混練した。この混練物
を常法により、押出し成形し、焼成し、黒鉛化し
て直径13mmの電極棒を得た。このようにして得ら
れた物性値は下記の表に示すとおりのものであ
る。 実施例 ２ 平均粒径80μｍで揮発分10％の生石油コークス
100部にコールタールピツチ29部を添加した。以
下実施例１と同様にして製品を得た。このように
して得られた製品の物性値は下記の表に示す通り
のものである。 実施例 ３ 平均粒径250μｍで揮発分10％の生石油コーク
ス100部にコールタールピツチ21部を添加した。
以下実施例１と同様にして製品を得た。このよう
にして得られた製品の物性値は下記の表に示す通
りのものである。 実施例 ４ 平均粒径15μｍで揮発分９％の生石油コークス
70部に平均粒径15μｍのピツチコークス30部を加
えた配合物にコールタールピツチ39部を添加し
た。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ５ 平均粒径15μｍで揮発分14％の生石油コークス
70部に平均粒径15μｍの石油コークス30部を加え
た配合物にコールタールピツチ39部を添加した。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ６ 平均粒径15μｍで揮発分14％の生石油コークス
30部に平均粒径15μｍのピツチコークス70部を加
えた配合物にコールタールピツチ42部を添加し
た。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ７ 平均粒径15μｍで揮発分15％の生石油コークス
５部に平均粒径15μｍのピツチコークス95部を加
えた配合物にコールタールピツち43部を添加し
た。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ８ 平均粒径15μｍで揮発分13％の生石油コークス
15部に平均粒径15μｍのピツチコークス70部とカ
ーボンブラツク15部を加えた配合物にコールター
ルピツチ41部を添加した。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ９ 平均粒径15μｍで揮発分13％の生石油コークス
70部に平均粒径15μｍの人造黒鉛30部を加えた配
合物にコールタールピツチ38部を添加した。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 10 平均粒径90ミクロンメータで揮発分８％の生石
油コークス100部にコールタールピツチ25部を添
加しニーダー中で120℃２時間加熱混練した。得
られた混練物を常法により押出し成形し、焼成
し、黒鉛化して直径８mmの電極棒を得た。このよ
うにして得られた炭素電極棒の物性値は下記の表
に示すとおりのものである。 実施例 11 平均粒径15ミクロンメータで揮発分14％の生石
油コークス70部に平均粒径15ミクロンメータの石
油コークス30部を加えた配合物のコールタールピ
ツチ39部を添加し、ニーダー中で120℃２時間加
熱混練した。得られた混練物を常法により押出し
成形し、焼成し、黒鉛化して直径５mmの電極棒を
得た。このようにして得られた炭素電極棒の物性
値は下記の表に示すとおりのものである。
素電極棒の製造法に関するものである。平均粒径
15〜250μｍで揮発分８〜15％の生石油コークス
単味、あるいはこれに平均粒径15〜250μｍの〓
焼コークス、人造黒鉛などを配合した混合物に粘
結剤を添加して加熱混練した後、常法ににより押
出し成形し、焼成を行い、さらに必要に応じて、
黒鉛化することを特徴とするものである。 本発明で得られる炭素電極棒は、ガウジング
用、ブラスチング用、映画用、照明用および医療
用などの各種用途に利用できるものである。 従来、炭素材の骨材としては、人造黒鉛、コー
クスおよびそれらにカーボンブラツクを配合した
ものが主として使用されてきた。 しかしながら、人造黒鉛、コークスを主体とし
た炭素材は、それら骨材と粘結剤との結合に限界
があり、十分な強度が得られなかつた。また、高
密度を得るために最密充填を考慮した粒度配合を
しなくてはならなず、いたずらに製造工程を煩雑
にしていた。さらに、粘結剤部は2500℃の温度以
上に焼成しない限りは黒鉛でなく炭素であるので
機械加工性も悪いといつた欠点を有していた。 他方、炭素電極棒は消耗品であるためその欠点
を補うべく炭素電極棒の両端を加工して接続使用
する、接続式炭素電極棒が多く使われている。 しかしながら、従来のものは十分な強度がない
こと、並びに加工性が悪い事などの制約があるか
ら直径８mm以上の製品に限られていた。 そこで、本発明者らは、前記問題点を解決する
ための高密度且つ高強度の炭素電極棒の製造方法
に関する永年の研究開発の結果、生石油コークス
の焼成時における大きな収縮を伴う炭素化、およ
び粘結材との相溶性と〓焼コークスの焼成安定性
に着目し、平均粒径15〜250μｍの生石油コーク
ス粉体単味、あるいはこれに平均粒径15〜250μ
ｍの〓焼コークス、人造黒鉛などを配合した混合
物を骨材とし、これらにコールタールピツチ、石
油ピツチあるいはフエノール樹脂、フラン樹脂、
ポリエチレン樹脂などの合成樹脂粘結剤を添加し
て混練し、押出し成形し、焼成させ、さらに必要
に応じて黒鉛化する通常の炭素電極棒の製造工程
に従い製造したところ、高強度且つ高密度の電極
棒が容易に得られる方法を見い出したものであ
る。 すなわち、本発明は従来法のように人造黒鉛な
どの高価な原料を必要とせず、しかも高密度且つ
高強度でなお且つ経済的に有利な電極棒の製造方
法を提供するものである。 さらに詳言すれば、従来の炭素材は人造黒鉛、
〓焼コークスと粘結剤とを混練して製造される
が、焼成過程において粘結剤の熱重縮合反応を利
用することにより、強度と密度の向上を図つてき
たものであつて、粘結剤のみによる収縮量には限
度があり、また限度以上の粘結剤を添加し、収縮
量を大きくすると焼成条件範囲が極度に狭くなり
焼成クラツクが発生する。しかも骨材と粘結剤と
の結合は炭化過程においてはいまだ十分でない事
が容易に考察される。 本発明は上記従来法を改良したものである。つ
まり生石油コークスは７〜15％程度の揮発分を含
有している。換言すれば粘結剤と相溶する成分が
含まれており骨材としての生石油コークスと粘結
剤との結合は炭化過程において非常に強固なもの
となり高強度が得られること、並びに生石油コー
クスは上記したことからも粘結性を有することが
わかり、骨材と粘結剤が焼成時に互いに収縮する
ことにより高密度が得られることなどを考慮し、
平均粒径15〜250μｍの生石油コークス単味ある
いは、平均粒径15〜250μｍの従来使用される仮
焼コークス、人造黒鉛などの原料を配合した物を
骨材として使用し、粘結剤を加えて加熱混練し、
押出し成形、焼成、必要に応じて黒鉛化する事を
特徴とする炭素電極棒製造法である。 なお、本発明でいう〓焼コークスとは石油コー
クス、ピツチコークスなどを指称するものであつ
て、これらの他にもその一部にカーボンブラツク
類などを併用する事もできる。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 平均粒径15μｍで揮発分11％の生石油コークス
100部にコールタールピツチ37部を添加しニーダ
ー中で120℃で２時間加熱混練した。この混練物
を常法により、押出し成形し、焼成し、黒鉛化し
て直径13mmの電極棒を得た。このようにして得ら
れた物性値は下記の表に示すとおりのものであ
る。 実施例 ２ 平均粒径80μｍで揮発分10％の生石油コークス
100部にコールタールピツチ29部を添加した。以
下実施例１と同様にして製品を得た。このように
して得られた製品の物性値は下記の表に示す通り
のものである。 実施例 ３ 平均粒径250μｍで揮発分10％の生石油コーク
ス100部にコールタールピツチ21部を添加した。
以下実施例１と同様にして製品を得た。このよう
にして得られた製品の物性値は下記の表に示す通
りのものである。 実施例 ４ 平均粒径15μｍで揮発分９％の生石油コークス
70部に平均粒径15μｍのピツチコークス30部を加
えた配合物にコールタールピツチ39部を添加し
た。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ５ 平均粒径15μｍで揮発分14％の生石油コークス
70部に平均粒径15μｍの石油コークス30部を加え
た配合物にコールタールピツチ39部を添加した。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ６ 平均粒径15μｍで揮発分14％の生石油コークス
30部に平均粒径15μｍのピツチコークス70部を加
えた配合物にコールタールピツチ42部を添加し
た。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ７ 平均粒径15μｍで揮発分15％の生石油コークス
５部に平均粒径15μｍのピツチコークス95部を加
えた配合物にコールタールピツち43部を添加し
た。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ８ 平均粒径15μｍで揮発分13％の生石油コークス
15部に平均粒径15μｍのピツチコークス70部とカ
ーボンブラツク15部を加えた配合物にコールター
ルピツチ41部を添加した。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 ９ 平均粒径15μｍで揮発分13％の生石油コークス
70部に平均粒径15μｍの人造黒鉛30部を加えた配
合物にコールタールピツチ38部を添加した。 以下、実施例１と同様にして製品を得た。この
ようにして得られた製品の物性値は下記の表に示
す通りのものである。 実施例 10 平均粒径90ミクロンメータで揮発分８％の生石
油コークス100部にコールタールピツチ25部を添
加しニーダー中で120℃２時間加熱混練した。得
られた混練物を常法により押出し成形し、焼成
し、黒鉛化して直径８mmの電極棒を得た。このよ
うにして得られた炭素電極棒の物性値は下記の表
に示すとおりのものである。 実施例 11 平均粒径15ミクロンメータで揮発分14％の生石
油コークス70部に平均粒径15ミクロンメータの石
油コークス30部を加えた配合物のコールタールピ
ツチ39部を添加し、ニーダー中で120℃２時間加
熱混練した。得られた混練物を常法により押出し
成形し、焼成し、黒鉛化して直径５mmの電極棒を
得た。このようにして得られた炭素電極棒の物性
値は下記の表に示すとおりのものである。
【表】
【表】
以上の実施例から明らかなように本発明の生石
油コークス単味、あるいは〓焼コークス、人造黒
鉛など従来使用される原料を配合した混合物を骨
材として使用する事により、従来法では得られな
かつた高密度及び高強度の炭素電極棒を安価に製
造することができる効果があるものである。 特に強度においては、従来法の３倍以上もある
高強度の製品を製造できるので、接続式カーボン
の応用範囲を直径６mm以下の細物電極まで拡げる
事ができるなどの利点がある。 また、密度も従来品に比べ高く、炭素電極の燃
焼時における消耗が少くなる利点もあり、電気比
抵抗は従来品に比べ低く、メツキ被覆量を減少さ
せることができるなどの数々の優れた効果を発揮
するものである。
油コークス単味、あるいは〓焼コークス、人造黒
鉛など従来使用される原料を配合した混合物を骨
材として使用する事により、従来法では得られな
かつた高密度及び高強度の炭素電極棒を安価に製
造することができる効果があるものである。 特に強度においては、従来法の３倍以上もある
高強度の製品を製造できるので、接続式カーボン
の応用範囲を直径６mm以下の細物電極まで拡げる
事ができるなどの利点がある。 また、密度も従来品に比べ高く、炭素電極の燃
焼時における消耗が少くなる利点もあり、電気比
抵抗は従来品に比べ低く、メツキ被覆量を減少さ
せることができるなどの数々の優れた効果を発揮
するものである。
Claims (1)
- １ 平均粒径15〜250μｍで揮発分８〜15％の生
石油コークス粉体単味あるいは平均粒径15〜
250μｍの炭素質骨材を配合した混合物に粘結剤
を添加して混練し、押出し成形し、焼成を行い、
さらに必要に応じて黒鉛化することを特徴とする
直径８mm以下の炭素電極棒の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57232448A JPS59121107A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 炭素電極棒の製造方法 |
| JP4294003A JPH0692730A (ja) | 1982-12-27 | 1992-10-08 | 炭素電極 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57232448A JPS59121107A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 炭素電極棒の製造方法 |
| JP4294003A JPH0692730A (ja) | 1982-12-27 | 1992-10-08 | 炭素電極 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4294003A Division JPH0692730A (ja) | 1982-12-27 | 1992-10-08 | 炭素電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121107A JPS59121107A (ja) | 1984-07-13 |
| JPH0372004B2 true JPH0372004B2 (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=26530469
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57232448A Granted JPS59121107A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 炭素電極棒の製造方法 |
| JP4294003A Pending JPH0692730A (ja) | 1982-12-27 | 1992-10-08 | 炭素電極 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4294003A Pending JPH0692730A (ja) | 1982-12-27 | 1992-10-08 | 炭素電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS59121107A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010075731A (ko) * | 2000-01-13 | 2001-08-11 | 반봉찬 | 폐 코크스 냉각분진을 이용한 아크 방전 탄소전극봉원료대체제 및 그 제조방법 |
| JP5159002B2 (ja) * | 2000-08-29 | 2013-03-06 | ジャパンスーパークォーツ株式会社 | 高純度炭素電極及びこれを用いた石英ガラスルツボの製造方法 |
| KR20030066825A (ko) * | 2002-02-05 | 2003-08-14 | 청림에스코 주식회사 | 탄소 발열체의 제조방법 및 탄소 발열체 |
| US20050253118A1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-11-17 | Sgl Carbon Ag | Fracture resistant electrodes for a carbothermic reduction furnace |
| CN100457681C (zh) * | 2006-11-07 | 2009-02-04 | 中钢集团吉林炭素股份有限公司 | 超大型高炉用高导热高强度石墨砖及生产工艺和应用 |
| NO20100098A1 (no) * | 2010-01-19 | 2011-07-20 | Elkem Carbon As | Fremgangsmate for fremstilling av grafittlegemer |
| CN113372119B (zh) * | 2020-04-28 | 2022-12-30 | 吉林炭素有限公司 | 一种石墨电极本体配方中干料粒级组成的设计方法 |
| CN111996555A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-27 | 百色皓海碳素有限公司 | 预焙阳极干料的制备方法 |
| CN112500165A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-16 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种利用常温混捏工艺制备炭素制品的方法 |
| CN113518484B (zh) * | 2021-04-20 | 2024-05-14 | 昆山缔微致精密电子有限公司 | 一种cnc电极效率成型改善工艺 |
| CN115626826B (zh) * | 2022-11-11 | 2023-09-05 | 湖南大学 | 一种具有独立微孔的低密耐磨炭石墨材料及其制备方法 |
| CN119390473B (zh) * | 2024-11-12 | 2025-07-22 | 成都方大炭炭复合材料股份有限公司 | 一种多孔石墨材料及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52133098A (en) * | 1976-04-30 | 1977-11-08 | Ibiden Co Ltd | Production of special carbon material |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP57232448A patent/JPS59121107A/ja active Granted
-
1992
- 1992-10-08 JP JP4294003A patent/JPH0692730A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0692730A (ja) | 1994-04-05 |
| JPS59121107A (ja) | 1984-07-13 |
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