新型稀土鎢電極製造方案

目前，國內外生產氬弧焊、等離子切割、煉鋼等用的鎢-稀土氧化物電極材料均採用粉末壓制、燒結和變形加工而成。其工藝過程中的配料、混料方法，一般均採用“幹法”或“濕法”。

傳統方法工序繁多，能耗大，並且在包複粉末烘乾和熱分解過程中有NO₂（NO）、SO₂有害氣體析出。為了克服上述缺陷，有學者提出一種新的稀土鎢電極的製造方法。該方法不僅工序簡單，能耗小，成本低;而且粉末表面活性大，純度高，無有害氣體析出，所制得的電極電弧性能優異，電極使用壽命長。其製造過程包括：

（1）配料

所用鎢酸銨溶液的比重γ＝1.28克/釐米3，容積為60升;最終WCe粉的細微性控制在2.00μ，WCe粉中CeO2的含量為2.3%，根據附圖1，CeC2的加入總量為378克。

鎢酸銨溶液和CeO2粉混合後，在2.0個蒸氣壓下加熱攪拌1.5小時，當比重為1.06～1.08克/釐米3時，停止加熱，加30升冷去離子水，攪拌30分鐘，沉積45分鐘。

（2）蒸發結晶

將配製好的溶液（加入稀土氧化物的鎢酸銨溶液）加壓加熱攪拌蒸發。氣壓控制在1.5～2.5個大氣壓之間，加熱溫度為75-85℃，加熱攪拌時間為1.5～3小時。

（3）預還原

預還原是在氫氣保護的連續還原爐中進行，爐溫控制在400～ 500℃，保溫時間為1～2小時，預還原產物為W₄O₁₁•CeO₂粉。

（4）二次還原

在通氫連續還原爐內進行二次還原。還原高溫區溫度為800-950℃，保溫時間為3～4小時，由此制得W-CeO₂粉。

（5）壓制成型

二次還原的粉末經合舟混料機混合後過篩。過篩後的粉末加入粘結劑，待混合均勻後，在壓力機上壓制成所需的形狀。

（6）預燒

壓制成型的坯料在通氫鉬絲爐中進行預燒。預燒溫度為1100-1250℃，保溫時間40分鐘。

（7）垂熔

將預燒的坯料在罩式水冷通氫垂熔機上進行垂熔。垂熔的工藝參數為：升溫時間15～20分鐘;保溫電流2650-2850安培，保溫時間20分鐘;垂熔後坯料的密度d應大於17.4克/cm³。

與現行較優異的濕法工藝相比，新型稀土鎢電極製造方案簡化了兩大道工序，即省去了仲鎢酸銨的焙燒和WO₃與稀土鹽溶液相混合攪拌熬幹工序，非常明顯地節約了工時，降低了能耗;提高了生產率，消除了稀土鹽在焙燒和還原過程中的NO₂、SO₂等對環境和人體污染的有害氣體，加工收得率比現行工藝提高2～5%。

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