碳陽(yáng)極生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 種繁多 , 廣泛應(yīng)用于冶金 、 機(jī)械、電子、化工、紡織、 體育 、 醫(yī)學(xué)、 軍工、國(guó)防、航天、核能及耐火材料等 各個(gè)領(lǐng)域 ， 是當(dāng)今高新技術(shù)發(fā)展必不可少的非金屬材料。 無(wú)定形碳、石墨、金剛石是碳在自然界的三種同素異形體 .化合物 CO2， 碳?xì)浠衔?， 碳酸鹽等。 國(guó)內(nèi)一般僅對(duì)硫 分、 灰分有要求，對(duì)微量元素美、歐等都有限定， 石油焦中的硫可分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫、有機(jī)硫通過(guò)煅燒可除去，但無(wú)機(jī)硫要在高溫下才能分解揮發(fā) 。 (五 ) 提高原料的抗氧化性能： 石油焦在 高溫作用 下 隨 著氫、氧、硫 等 化學(xué) 元素不斷排出，因此其 化學(xué)活性有所下降 ．碳?xì)浠衔锔邷叵聼岱纸舛a(chǎn)生的次生焦沉積于原料的氣孔和表面，并使其緊密化．煅燒后石油焦的抗氧化性能有所提高． 二．石油焦在煅燒過(guò)程中的一些主要理化性能的變化 ____________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 5 （一）灰分：灰分主要是硅、鐵、鈣、鎂等的化合物 ，在煅燒的溫度下一般是不易被排除，而且由于石油焦在煅燒過(guò)程中排出了相當(dāng)數(shù)量的揮發(fā)物，和一些碳質(zhì)的氧化燒損，因此灰分增大，一般 要 增加 1020%左右 . (二 ) 真比重 : 有較大程度提高，從煅前的 /ｄｍ 3 提高到 — /ｄｍ 3 可以提高制品的體積密度 , (三 ) 體積 : 石油焦煅燒后體積都有所收縮 ,但收縮的程度不一樣 , (四 ) 粉末比電阻 : 石油焦煅前比電阻極大 .經(jīng)過(guò) 1300 度煅燒后 ,比電阻均小于550μΩ ｍ 三．煅燒設(shè)備 罐式煅燒爐 回轉(zhuǎn)窯 電煅爐 （一） 各種煅燒設(shè)備的特點(diǎn)； 罐式煅燒爐： 優(yōu)點(diǎn)： 煅燒質(zhì)量比較好，原料在罐子內(nèi)雖然停留時(shí)間長(zhǎng)，但碳質(zhì)的氧化燒損不大，原料中揮發(fā)份可以充分利用， 全爐熱效率高，生產(chǎn)連續(xù)，在生產(chǎn)過(guò)程中維修費(fèi)用低． 缺點(diǎn)：需要較多的鋼材和規(guī)格繁多的異形耐火磚，所以投資較大，一般結(jié)構(gòu)的罐式爐．當(dāng)煅燒揮發(fā)份含量大的延遲焦時(shí)，在爐內(nèi)易發(fā)生結(jié)焦堵?tīng)t或放炮等到失?，F(xiàn)象． 回轉(zhuǎn)窯； 優(yōu)點(diǎn)： 機(jī)械化程度高 ，建設(shè)快，能保證煅燒質(zhì)量，能利用余熱，產(chǎn)能大．缺點(diǎn)鋼材用量多 ．缺點(diǎn)： 由于回轉(zhuǎn)窯的煅燒物料是受火焰直接加熱，因此氧化燒損大，質(zhì)量不及罐式煅燒爐煅燒的 ，還要借助外燃． 電煅爐 焦化爐 （二） 煅燒焦質(zhì)量的控制 １． 混合料的配比及粒度要求． ２． 加料和排料 :正常排料 85— 95 ㎏ /h ３． 溫度的控制． 火道溫度： 首層溫度 1100℃ —— 1250℃， 二層溫度 1250℃ —— 1380℃ , 五層溫度 1250℃ —— 1380℃ , 八層溫度 950℃ 1100℃ 。 1． 2 合格煅燒焦的質(zhì)量識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)： 真密度： ≥ 粉末電阻率： ≤ 550μΩ .m 揮發(fā)份：≤ ﹪ 灰 分：≤ ﹪ 1． 3 粒子純度要求： 粒級(jí)純度篩分是碳素廠(chǎng)內(nèi)部管理破碎、磨粉作業(yè)并和計(jì)算工作配方有關(guān)的一項(xiàng)工作指標(biāo)，純度在粒級(jí)分類(lèi)中要控制在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)。生碎破碎至 12ｍｍ以下進(jìn)入生碎料倉(cāng)， 二 磨粉 2． 1 磨粉主要設(shè)備： 球磨機(jī)，雷蒙機(jī)，脈沖收塵器及相關(guān)溜管等 2． 2 工藝目的 將中碎破碎后的粒子由磨粉機(jī)研磨成 轉(zhuǎn)入粉料倉(cāng)，以備配料用。 篩分目的： 檢查中碎，磨分的工藝執(zhí)行情況和設(shè)備的運(yùn)行情況。 將所取試樣混均，顆粒料稱(chēng)取 200g，粉料稱(chēng)取 100g，做純度分析。 混合篩分要求： (技術(shù)配方 ) 略 生碎按照總糊重的 15%均勻添加， 顆 粒度范圍 120 mm 熟碎按照顆粒料總重量的 5%(可以到 25%)均勻添加，調(diào)整配方時(shí)要相應(yīng)減去顆粒重量，熟碎粒度范圍 120 mm，生產(chǎn)中要檢查篩網(wǎng)，防止篩網(wǎng)破損，熟碎過(guò)粗。 10 kg，瀝青不超過(guò)177。 三．混捏 (連續(xù)混捏 ,間歇混捏 ) 1． 1 混掍的目的： 干混使粗顆粒，細(xì)顆粒、粉料得到充分混合均勻，并干料得到加溫預(yù)熱。 5℃ 1． 6 出鍋前觀(guān)察 瀝青 量情況：過(guò)多，本鍋糊料報(bào)廢，過(guò)少，可以二次補(bǔ) 瀝青 ，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)班長(zhǎng)或技術(shù)員同意并在其監(jiān)督進(jìn)行。但 QI 過(guò)高會(huì)使糊料粘結(jié)性差 . 一定量的分布均勻的 QI 有利于提高制品的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性 . β樹(shù)脂 。糊料溫度偏低，粘結(jié)劑粘度上升，塑性差，成型困難在規(guī)定時(shí)間內(nèi)難于達(dá)到體積密度指標(biāo)。 5. 生陽(yáng)極塊質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： 生陽(yáng)極重量在規(guī)定重量下允許177。 粒度經(jīng)目測(cè)或篩分， 61mm 占總量的 90%以上， 10mm 不超過(guò) 總量的 9%小于 粉料不用。 每焙燒出 1 噸 陽(yáng)極需消耗 1030 ㎏填充料 . 填充料的作用 :為了防止焙燒制品變形和燃燒 ,用粒狀材料填充在制品四周 ,稱(chēng)為填充料 .在生產(chǎn)工藝中屬于輔助材料 ,要求 :成本低 ,方便 ,傳熱好 ,高溫下不與產(chǎn)品發(fā)生反應(yīng) ,不爐體材料廠(chǎng)發(fā)生反應(yīng) .(填充料的種類(lèi) ) 焙燒爐運(yùn)行時(shí)會(huì)碰到很不希望有的現(xiàn)象 — 填充料焦結(jié) .清理焦結(jié)的填充料是一項(xiàng)非常困難的操作 .填充料焦結(jié)是由于揮發(fā)份、瀝青被填充料吸附生成熱解炭的結(jié)果 .合理的瀝青量可以使焦結(jié)效果消失 . 3. 裝爐 裝爐工藝參數(shù)： 填充料底部厚 50～ 100mm。 碳?jí)K與橫墻之間不小于 40 mm，相鄰碳?jí)K 之 間的間隙 和倒角 用填充料塞實(shí) . 待裝爐室溫度不高于 80186。 4．煤瀝青炭化曲線(xiàn)和焙燒升溫曲線(xiàn) , 陽(yáng)極的升溫速度一般遵循“兩頭快，中間慢”的原則，即低溫預(yù)熱階段和高溫?zé)Y(jié)階段的加熱速度快一些，揮發(fā) 份 大量 逸出的中溫階段加熱速度要控制慢一些。 b. 揮發(fā)份逸出階段：生陽(yáng)極加熱到 250700 186。C 之間，升溫速度一定要慢，應(yīng)均勻緩慢升溫，否則升溫過(guò)快會(huì)造成裂紋、疏松、孔度增加、體積密度下降。C ，陽(yáng)極目標(biāo)溫度 10501080186。 % 不直度 不大于長(zhǎng)度的177。 預(yù)焙陽(yáng)極有缺損的碳碗數(shù)不多于兩個(gè)，每個(gè)碳碗內(nèi)棱缺損不多于兩處，棱缺損不多于其面積的 1/2，小于 1/3 的忽 略不計(jì)。陽(yáng)極表面裂紋直線(xiàn)長(zhǎng)度小于 100 ㎜，寬度小于 1 ㎜的忽略不計(jì)。 而且還參與電化學(xué)反應(yīng)而消耗 .因此生產(chǎn)中要定期更換新的陽(yáng)極炭塊 . 一 . 陽(yáng)極反應(yīng) : 2Ａｌ 2Ｏ 3 + 3Ｃ === 4Ａｌ + 3ＣＯ 2 Ａｌ 2Ｏ 3 + 3Ｃ === 2Ａｌ + 3ＣＯ 二 . 陽(yáng)極消耗： 1. 電化學(xué)消耗， 從理論上計(jì)算， 陽(yáng)極氣體中生成 100%ＣＯ 2， 生產(chǎn) 1 噸鋁需要消 耗炭陽(yáng)極 333 公斤，生成 100%ＣＯ，生產(chǎn) 1 噸鋁需要消耗炭陽(yáng)極 667 公斤 。一部分 與陽(yáng)極氣體中的ＣＯ 2 反應(yīng)，一部分由工人打撈出來(lái)，增加 陽(yáng)極消耗和 工人 的勞動(dòng) 強(qiáng)度 。Ｊ 陽(yáng) C .槽溫越高 ,電流效率越低 ,每升高 10 186
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