石墨化催化劑

石墨化催化劑在配料中添加某些具有催化作用的物質，促使焙燒品在較低的溫度下石墨化或在相

同的溫度下提高石墨化程度。製品石墨化一般用測量石墨晶格常數d呲或計算富蘭(lan) 克林
P值表示．固內(nei) 外學者對催化石墨化進行過火量的研究工作，如通過電子顯微鏡觀察，
某些能形成嵌化物的餘(yu) 屬粒子，促進炭原子六角網狀平麵規則排列，形成石墨結構。能
促使石墨晶體(ti) 的連續生長和縮小石墨品格的層麵陽J距。表3 14”1列舉(ju) 了一些研究成果。
表明添加某些金屬氧化物後確有不同的催化效果，催化效果較好的是鈦和鐵的兩(liang) 種氧化
物。使用高硫石油焦(台硫量l_48％)為(wei) 原料，配方中加入氧化鐵粉後，對成品石墨電極的
分析結果見表3．15”’。國外炭素廠在生產(chan) 石墨電極的配比中加入少量二氧化鈦作實驗，
成品電極的電阻率明顯F降，但用鈦熔點較高，不易扡發，殘留成分較多而且產(chan) 品硬度
提高，凶此成品電極機械加工時產(chan) 生一定困難。國外生產(chan) 石墨電極即采用硫含量很低的石油焦。配比中都加入1．0％左右的Fe：03，

主要是抑製石墨化過程的氣脹，有利於(yu) 減少裂紋廢品。
毛坯裝在石墨化爐中當溫度上升到1400℃以上，氫、氮、硫等元素將以H：，H：S，CS2，
N：，NH。等形式釋放出來，經大量研究表明，氮元素在1400～1900℃區間釋放出來，硫元
素在1700～2100℃區間釋放出來，此時處於(yu) 可塑狀態的焦炭氣孔壁受到排出氣體(ti) 的壓力，
體(ti) 積產(chan) 生膨脹。由此推論，引起膨脹主要是硫、氮元素及其化合物的逸出，因此在
1700～2100℃期間電極產(chan) 生的膨脹稱為(wei) 氣脹。產(chan) 生氣脹的機理仍在深入研究中，多數學者
認為(wei) 石油係針狀焦的氣脹是由於(yu) 硫元素引起的。配料時加入少量氣脹抑製劑，可延緩雜
質氣體(ti) 的釋放，氣脹抑製劑通常使用氧化鐵粉，抑製劑與(yu) 硫反應生成硫化物，隨後在較高
的溫度下以較低的速度分解出單質硫，金屬氧化物防止氣脹的效果是由於(yu) 其硫化物的穩
定性作用，當用氧化鐵為(wei) 氣脹抑製劑時，硫的逸出推遲到2100～2500℃間。