Основными составляющими угольных электродов и электродной массы для самоспекающихся электродов являются антрацит и каменноугольный кокс. Для изго­товления графитированных электродов применяют малозольные нефтяной, сланцевые и пековый коксы.

Для повышения эксплуатационных свойств электро­дов в шихту вводят искусственный и реже естественный графит, а также бой графитированных электродов. Для связывания твердых составляющих шихты электродных изделий применяют средне- и высокотемпературный ка­менноугольные пеки, а для производства электродной массы — среднетемпературный каменноугольный пек или смесь его с каменноугольной смолой.

При производстве электродной продукции сырые ма­териалы дробят и прокаливают (за исключением графи­та и обожженного боя) в ретортных или трубчатых вра­щающихся печах, в результате чего увеличивается их плотность, удаляется основное количество летучих, повы­шается электропроводность и механическая прочность. Прокаленные материалы измельчают на дробилках и в мельницах различных типов с последующим рассевом материалов на барабанных ситах или вибрационных гро­хотах.

Подготовленные материалы точно дозируют по видам сырья и его гранулометрическому составу и затем пода­ют в смесительные машины, куда задают и связующее, причем жидкие пек и смолу предварительно нагревают для удаления влаги и частично летучих веществ. В ре­зультате тщательного перемешивания при температуре ~150° С получается однородная смесь, называемая электродной массой, которую используют для последую­щей переработки на электроды, или выдается в качестве готовой продукции, применяемой для самоспекающихся электродов.

Электроды получают на гидравлических прессах ме­тодом выдавливания массы через мундштук при давле­нии (50—200) · 105 Па (50—200 кгс/см2) в зависимости от сечения изделия.

Спрессованные электроды охлаждают водой на спе­циальных рольгангах и затем обжигают в многокамер­ных газовых печах непрерывного действия. В результате обжига связующее превращается в кокс, что обеспечи­вает резкое повышение механической прочности, элек­тропроводности и термической стойкости электродов. Обжиг ведут при температурах 1200—1300° С под сводом печи в защитной засыпке из мелкого коксика, предохра­няющей электроды от сгорания и деформации. Продол­жительность обжига зависит от размеров и плотности изделий и обычно составляет 320—400 ч.

Для получения графитированных электродов обож­женную заготовку подвергают графитизации в электри­ческих печах сопротивления при 2500—3000° С в течение 50—60 ч, причем сопротивлением в этих печах служат сами электроды и пересыпка — коксик фракции 10— 30 мм. Общая продолжительность графитизации, вклю­чая загрузку, графитизацию, остывание и разгрузку пе­чи, составляет 7—10 сут. В результате графитизации повышается электропроводность, теплопроводность и хи­мическая стойкость, уменьшается твердость электродов.

Обожженные угольные и графитированные электро­ды подвергают механической обработке: обточке цилиндрической поверхности, обработке торцов и нарезке ниппельных гнезд. Ниппельное соединение обеспечива­ется ниппелем с винтовой нарезкой, ввинчиваемым в нип­пельные гнезда в торцах электродов. У угольных элек­тродов иногда нарезают на одном конце электрода ко­нический ниппель, а на другом конце —коническое гнез­до. Для графитированных электродов применяют цилиндрические и конические ниппели (рис. 43). Ниппели вытачивают из специальных заготовок, об­ладающих высокой плотностью и механической прочностью, что обеспечивается дополнительной пропиткой обожженных заготовок пеком под давлением 5-106 Па (5 ат) при температуре 280—300° С.

Соединение электродов при помощи цилиндрического (а) и конического (б) ниппелей (А — пековая пробка)
Соединение электродов при помощи цилиндрического (а) и конического (б) ниппелей (А — пековая пробка)

Для повышения эксплуатационных качеств графитированных электродов в ряде случаев на их поверхность наносят различные защитные покрытия, или их пропи­тывают различными солями, или вводят в массу при их изготовлении различные добавки, снижающие окисление электрода во время его службы. Это позволяет снизить расход электродов на 20—30%.