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三禾炭素

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碳电极的发展史  

2012-02-13 20:13:43|  分类: 炭素产品 |  标签: |举报 |字号 订阅

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           在我国,碳电极是从本世纪初兴起的一种新产品,其实,碳电极是电极类里是老产品,在19世纪发明的电极,从严格意义上说就是碳电极。从碳电极的基础上发展到石墨电极,从石墨电极引申出再生电极,在再生电极淘汰之后又兴起碳电极。碳电极经历了一个循环。

     在1810年英国科学家汉佛莱?戴维(Humphry Davy)利用木炭制成通电后能产生电弧的炭质电极,开辟了使用炭素材料作为高温导电电极的广阔前景,1846年斯泰特(Stair)和爱德华(Edwards)用焦炭粉及蔗糖混合后加压成型,并在高温下焙烧从而制造出另一种炭质电极,再将这种炭质电极浸在浓糖水中以提高其体积密度,他们获得了生产这种电极的专利权。1877年美国克利夫兰(Cleveland)的勃洛希(C.F.Brush)和劳伦斯(w.H.Lawrence)采用煅烧过的石油焦研制低灰分的炭质电极获得成功。1899年普利查德(O.G.Pritchard)首先报道了用锡兰天然石墨为原料制造天然石墨电极的方法。1896年卡斯特纳(H.Y.Gastner)获得了使用电力将炭质电极直接通电加热到高温,而生产出比天然石墨电极使用性能更好的人造石墨电极的专利权。1897年美国金刚砂公司(Carborundum Co.)的艾奇逊(E.G.Acheson)在生产金刚砂的电阻炉中制造了第一批以石油焦为原料的人造石墨电极,产品规格为22mm×32mmX380mm,这种人造石墨电极当时用于电化学工业生产烧碱,在此基础上设计的“艾奇逊”石墨化炉将由石油焦生产的炭质电极及少量电阻料(冶金焦粒)构成“炉芯电阻”,通电后产生高温,使由石油焦制成的炭质电极在高温下“石墨化”而获得人造石墨电极。19世纪末法国人埃鲁(P.L.T.Heroult)发明了直接电弧炉,开始用于冶炼电石和铁合金生产,1899年首次用于炼钢,电弧炉需要一定数量耐高温的导电电极。虽然1900年前后艾奇逊石墨公司(Acheson Graphite Co.)就出售可连接的电极,但这时只能生产小规格石墨电极,20世纪初期电炉炼钢主要使用以无烟煤为原料的炭质电极或以天然石墨为原料的天然石墨电极。生产炭质电极或天然石墨电极的工艺比较简单,1910年已经向市场供应直径达610mm的炭质电极。但是石墨电极的优良性能以及制造工艺的不断改进,大规格石墨电极的大批量生产及售价不断下降,电炉炼钢工业逐渐改用石墨电极,使用炭质电极或天然石墨电极逐渐减少。在企业大量使用石墨电极的同时,利用石墨电极的边角料石墨粉、石墨碎生产成再生电极,再生电极的性能好于炭素电极,低于石墨电极。

       我国的炭素产业起步于19世纪中期,1942年建成全国最早的炭素企业大同炭素厂,生产炭素电极,1956年兴建全国最大的碳素厂吉林炭素厂,生产石墨电极。1980年以后炭素企业遍地兴起,到处开花,生产炭素电极、再生电极为主,在20世纪90年代炭素电极、再生电极遭到市场淘汰,一大批乡镇企业纷纷倒闭,剩下的炭素企业转为生产石墨电极,在本世纪初市场需求大规格电极,于是碳电极开始兴起。历史不会简单的重复,由于科技进步、设备更新,此时的炭素电极和以前的炭素电极在质量上已经有了很大的提高。

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