碳素电极

元素碳组成的电极的总称

碳素电极（carbon electrode）由元素碳组成的电极的总称。可分为天然石墨电极、人造石墨电极、碳电极以及特种碳素电极等四类。

简介

碳素电极是由元素碳组成的电极。碳素电极具有优良的导电导热性、耐热性、耐化学腐蚀性、机械强度高、易于加工成型等优点。广泛应用于冶金、化工、电化学等工业中，如电弧炉用电极、电解用电极、电池用电极等。根据原料种类及制备方法的不同，大致可分为天然石墨电极、人造石墨电极、碳电极及特种碳素电极等4类。

天然石墨电极是由天然石墨与胶粘剂经混合、成型、烧制而成，主要用于各种电弧炉用电极，因天然石墨易发生插层反应而不宜作为电解用电极。人造石墨电极是由原料（石油焦、沥青焦、无烟煤、炭黑等）与胶粘剂（煤焦油、煤焦油沥青、合成树脂）及添加剂混合成型后，先在1000~1400℃下碳化，然后在2000~2500℃下经石墨化处理而得，可用于各种碱金属、碱土金属等电解用电极。碳电极是由沥青焦、石油焦与胶粘剂混合成型经碳化制得，石墨化程度不高，导电性不如人造石墨，可用于铝及镁等电解用电极、于电池电极等。特种碳素电极是指由特种碳素材料制成的电极，主要有以碳纤维为基体的多孔碳电极，可用于燃料电池等；由热固性树脂经碳化制得的玻璃碳电极，具有很高的纯度和耐化学腐蚀性，用于分析。

碳素电极性能要求

制造碳素电极的主要原料是预热无烟煤或无烟煤，其中加入部分回收材料（碎电极等）或铸造焦炭，用烟煤沥青或含蒽油的沥青作粘结剂，再加少量天然石墨经挤压成型焙烧而制成。

碳素电极的性能，冶金工业部标准重色1922—55的规定有以下几点：

1、接头及接头糊随同电极供应，其数量为每根电极一个接头，每吨电极5公斤接头糊。

2、电极用接头接起来以后，其端面空隙不应超过0.5毫米。

3、电极连接在一起时，一电极的中心线与另一电极中心线的偏差不超过3毫米。

4、任何一种直径电极的弯曲，都不能超过其长度的0.5%。允许供应较短的电极，但不短于一米，其数量在每批中不得超过总重量的10%。

5、电极端部边上的掉块深度不应大于10毫米，总长度不大于40毫米。接头孔及接头上螺纹的掉块，允许其长度不大于15毫米，不超过两处，电极及接头上不允许有横裂纹。

电极的运输和保管

电极的运输和保管应做好以下几项工作：

1、电极应存放在干燥通风的仓库里，并垫离地面20厘米以上，离墙不少于500毫米。

2、应保持原包装的完整，平放叠置堆垛，垛高不超过1.5米。

3、按先入先出的原则发料，以免存放日久吸潮变质。

4、电极在运输中，应严防雨雪浸淋和碰撞。

碳素电极用途

碳素电极足以无烟煤和冶金焦为主要原料(有时加入少量天然石墨或石墨化碎)生产的导电材料。碳素电极的比电阻要比石墨化电极大2~3倍，在常温下的抗压强度比石墨化电极大一些，但导热性及抗氧化性均不如石墨化电极。由于主要原料是灰份较高的无烟煤和冶金焦，所以碳素电极的灰份一般为6~10%。

碳素电极适合使用于中、小型电炉及铁合金炉冶炼一些普通电炉钢及铁合金。因为碳素电极灰份含量比较高，所以不适合熔炼高级合金钢。碳素电极的原料比较容易解决，生产时不需要进行石墨化，产品的成本比石墨化电极低得多。产品经过焙烧后进行机械加工。机械加工包括车光表面并在两端车出连接用的带螺纹的接头孔，以及车制供两根产品连接使用的接头。为了使两根电极更好的连接，每吨成品应同时供给数公斤由石墨粉、糖浆和水调成的炭素膏，供连接产品时涂在接头孔内。

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