考慮石墨電極最佳成品率的“適當密度法”

生產實踐得知，孔隙率過小或密度過大的半成品在焙燒或石墨化過程中容易產生裂紋，形成裂紋與半成品受熱后體積變化、熱應力的作用及揮發(fā)分排出有關，因此在骨料粒度組成中必須有一定數量的大顆粒，而且產品直徑不同，應該選擇不同尺寸的大顆粒。俄羅斯學者克里洛夫提出了對兩類直徑的產品選擇最大尺寸顆粒的公式:

D=7.5×10-Φ

（生產直徑500mm及其以上規(guī)格的產品）

D=15×10-3Φ

（生產直徑500mm以下的產品）

式中

Φ—生電極直徑，單位為mm；

D—最大顆粒尺寸，單位為mm。

根據克里洛夫級配公式，計算出直徑500mm石墨電極的最大顆粒尺寸為3.75mm，與目前中國炭素廠生產直徑500mm石墨電極采用最大顆粒尺寸為4~2mm基本符合。

通過公式（1）及公式（2），求得對某一指定直徑產品應選擇的配料最大顆粒尺寸后，再通過解析計算得出最大粒度以下的幾種顆粒尺寸及使用比例。

計算方法的依據是認為生坯密度過大、透氣性差是石墨制品在各工序產生裂紋廢品的主要原因。透氣性與配料的顆粒組成有關，也即與骨料和粉料的比表面有關，可用下式表示:

B0=K2/S2

式中B0—滲透系數；

S——骨料比表面；

K2——計算材料氣孔的相對容積和形狀的系數。

由于不同直徑焙燒石墨片電極的密度變化不大，所以可把K2看作常數，只是各規(guī)格電極的配方粒度組成不同，因此骨料比表面和石墨制品直徑有如下的關系式:

S=A/Φ+S0

式中骨料比表面；

Φ一制品直徑；

A、S—比例常數。

根據符合透氣性要求的比表面積的推算，知道了最大顆粒尺寸后，再進一步計算其他尺寸顆粒料的使用比例及粘結劑使用數量（計算步驟從略）

以上介紹的配方計算方法，當然與特定的原料和工藝條件有關，因此各系數和比例常數的取值有其特定性。

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