【導(dǎo)讀】沈陽津沃技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司。主要參加編寫人員

　　

【正文】 250℃ :℃ 蒸汽壓力 : 100℃ : 250℃ : 20 熱膨脹系數(shù) : 200℃ : 104%體積 /℃ 20℃ : 104%體積 /℃ 蒸汽 保溫用壓力 : Mpa 飽和蒸汽溫度 : ℃ 冷卻水 工業(yè)用水 : 除油和臟物 溫 度 : 25℃ 總 硬 度 : CaCO3150 mg/l PH值 : 壓縮空氣 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)需壓力 : Mpa 壓縮空氣露點(diǎn) : 20℃ 4. UHP石墨電極生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)流程和物料流量表 生產(chǎn)流程 填加劑 煅后針狀石油焦 固體粘結(jié)劑瀝青 填加劑制備 貯 存 熔化 中細(xì)碎 液體粘結(jié)劑瀝青 配料 21 物料流量表 屑 品 品 糊料混捏 涼料 糊料保溫 成型 一次焙燒 浸漬 二次焙燒 石墨化 產(chǎn)品加工 檢驗(yàn)包裝 浸漬瀝青 液體浸漬劑制備 總供料： 37630 貯 存： 37621 揚(yáng)塵： 9 返回料： 4000+1582+1020+6297=12899 原料輸送 37630 粘 結(jié) 劑 瀝 青 制 備 ：13000 22 碎 廢 廢 工 化 燒 加 墨 焙 品 石 回 產(chǎn) 返 返 回 返 (接下頁 ) (接上頁 ) 來自浸漬劑制備 理 理 處 處 料 浸 料 原 次 原 回 再 回 返 回 返 品 返 屑 廢 品 碎 化 頭 工 墨 接 加 石 品 產(chǎn) 原料處理： 50520 配 料： 50502 混 捏： 62973 成 型： 62970 液體粘結(jié)劑： 12468 揚(yáng)塵： 18 成型廢品：6297 生制品貯存： 56673 一次焙燒： 56673 焙燒品貯存： 49986 焦化損失： 6585 焙燒廢品： 1020 浸 漬： 60183 二次焙燒： 67647 接頭再次浸漬品：10197 液體浸漬劑： 7464 焦化損失： 4818 揮發(fā)損失： 3 粘 結(jié) 劑 瀝 青 制 備 ：13000 揮發(fā)損失： 12 水分損失： 390 沉渣損失： 130 23 主要工藝技術(shù)方案 生產(chǎn)超高功率石墨電極，決定最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素主要有以下方面。 a、高質(zhì)量的針狀石油焦和粘結(jié)劑，浸漬劑瀝青。 b、 正確的混合料粒度配比，保持在最佳溫度下混捏電極糊料，并且保持在最佳溫度和一定壓力下成型的生電極結(jié)構(gòu)均勻。 c、在一次焙燒、二次焙燒工序保持最佳焙燒升溫曲線；在制品石二次焙燒品貯存： 62829 石墨化： 52632 石墨化品貯存： 50000 產(chǎn)品加工： 50000 包 裝： 40000 成品庫： 40000 外 售： 40000 揮發(fā)損失： 1050 石墨化廢品： 1582 產(chǎn)品加工碎屑： 10000 加工碎屑處理： 6000 加工碎屑包裝： 6000 付產(chǎn)品庫： 6000 外 售： 6000 24 墨化過程中保持最佳電流密度的均勻熱處理。 d、精確的電極最終機(jī)械加工 本工藝流程及其所用設(shè)備保證 UHP石墨電極生產(chǎn)所需要 的全部要求。 原料制備 原料制備系統(tǒng)包括原料貯存 、 粘結(jié)劑瀝青熔化 、返回料處理、 熱媒鍋爐房 四 個(gè)生產(chǎn)工序。 a. 原料貯存 眾所周知，針狀石油焦是制造大直徑 UHP石墨電極的理想原料 ,UHP石墨電極具有高電流傳導(dǎo)性和抗熱震性，針狀焦的各向異性結(jié)構(gòu)決定了石墨電極的特性，煅后針狀石油焦的高真密度 ()，低硫份(%)和低灰份 (%)等技術(shù)指標(biāo)由煅后針狀石油焦廠根據(jù)要求保證提供。進(jìn)廠煅后針狀焦采用袋裝。 生產(chǎn) UHP石墨電極的煅后針狀石油焦應(yīng)具有很低的水份含量(%)，水份含量超過 %的煅后針狀石油焦需放置一段時(shí)間排出水份后使用 ,進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)的針狀焦應(yīng)不斷地由樣品檢查站抽樣檢查，樣品送到中心化驗(yàn)室進(jìn)行篩分析和質(zhì)量測(cè)定。 設(shè)計(jì)采用 30 84m針狀石油焦 倉庫和 八 個(gè)Ф 6 20m貯倉 ，分別貯存不同產(chǎn)地或品質(zhì)的煅后針狀石油焦。 b、粘結(jié)劑瀝青熔化 由生產(chǎn)廠家提供的粘結(jié)劑瀝青需符合甲苯不溶物，喹啉不溶物和結(jié)焦值的指標(biāo)要求，固體進(jìn)廠的粘結(jié)劑瀝青在熱媒間接加熱的熔化槽中熔化，沉淀雜質(zhì)，排出水份，熔化合格的粘結(jié)劑瀝青由輸送泵送到貯槽中貯存，為使各熔化槽送入貯槽中的粘結(jié)瀝青混合均勻，由 攪拌裝置 將槽中 的粘結(jié)劑瀝青循環(huán)攪拌。 用輸送泵將粘結(jié)劑瀝青送到生電極制造系統(tǒng)配料混捏的高位貯槽中使用。 設(shè)計(jì) 2臺(tái) Q=， 25 設(shè)計(jì) 4臺(tái)Φ 7 7m液體瀝青貯槽分別 加熱和 貯存 溶化后的液體 粘結(jié)劑瀝青和浸漬瀝青。 c、 返回料處理 所有 成型廢品、焙燒廢品和石墨化廢品均在一套處理系統(tǒng)中處理，成型廢品、焙燒 廢品 和 石墨化廢品由 液壓 破碎機(jī)交替破碎，使其粒度達(dá)到約 150mm，然后經(jīng)反擊式破碎機(jī)破碎至 40mm以下粒度送到生電極制造工序的原料貯倉中貯存?zhèn)溆?。 d、熱媒鍋爐房 為避免粘結(jié)劑瀝青在貯槽和管 路中凝結(jié)，采用熱媒油對(duì)貯槽和管路進(jìn)行間接加熱保溫，用 發(fā)生爐煤氣 將熱媒油加熱到需要的溫度，并根據(jù)粘結(jié)劑熔化，混捏加熱 、浸漬罐加熱 和貯槽，管路保溫溫度要求調(diào)節(jié)確定各系統(tǒng)需要熱媒 溫度，以保持各用熱點(diǎn)的溫度穩(wěn)定。各 生產(chǎn) 用熱系統(tǒng)的總熱媒耗量約 106KJ/ｈ。 生 電極制造 生電極制造系統(tǒng)包括原料及返回料處理，配料混捏，成型、冷卻及貯存，成型水處理等工序。 a、原料及返回料處理 : 針狀石油焦由直線振動(dòng)篩篩分，大于規(guī)定粒度的原料由輥式破碎機(jī)破碎，再返回振動(dòng)篩篩分，大部分粒度料在第一次處理階段產(chǎn)生，經(jīng)過有意控制的二次破碎，將原料分成 16～ 8mm， 8～ 4mm， 4～ 2mm，２～１ mm，１～０ mm五種粒級(jí)。 配料不平衡料送入懸輥式磨粉機(jī)中磨粉，由于有意控制，進(jìn)入磨粉機(jī)原料的粒度小于 4mm。粉料中小于 75％。 采用 Xoptix粉料在線粒度監(jiān)控儀石油焦和石墨粉純度，以確?；炷蠛腺|(zhì)量。 所有返回料在獨(dú)立的處理系統(tǒng)中處理，石墨碎、石墨化電極廢品、焙燒電極廢品由破碎機(jī)交替破碎，使其粒度達(dá)到約 20mm。 石墨碎 一部分采用 懸輥式磨粉機(jī)中磨粉 配料使用 、一部分 經(jīng)破碎篩分 26 系統(tǒng)處理達(dá)到 4～ 2mm、 2～ 0mm粒度配料使用。 焙燒碎由輸送機(jī)輸送到貯倉中貯存，按工藝要求均勻地加入到原料處理系統(tǒng)中破碎篩分。 生碎經(jīng)破碎至 20mm以下粒度后配料使用。 通風(fēng) 除塵器系統(tǒng)收集的粉料 (塵 )送到 配料系統(tǒng)中單獨(dú)設(shè)置配料倉配料 使用。 經(jīng)原料、返回料、磨粉系統(tǒng)處理后粒度合格的各種物料分別送入配料倉中備用。 b、配料混捏 采用計(jì)算機(jī)按規(guī)定配料方自動(dòng)地控制每一臺(tái)配料秤的計(jì)量過程，這樣做的目的是為了避免手工操作所帶來的誤差或者在工藝流程中任何不希望的干擾。所有配料經(jīng)集合料斗混合后 由電動(dòng)運(yùn)料車 輸送到 干料 加熱 器 內(nèi) ，干混合料在由 導(dǎo)熱油 加熱 的 干料 加熱 鍋 內(nèi)預(yù)熱到約180℃。 各種物料的配料量以及它們?cè)诨旌狭现械闹亓堪俜直劝次锪狭＜?jí)分類，由此可以得到正確粒度比的干混合料，并且再循環(huán)料 (生 碎 )可以使用。 在干混合料中加入大約 1％的Ｆ e2O3作為膨脹抑制劑，以抑制在石墨化早期時(shí)電極的體積膨脹，防止形成裂紋。 粘結(jié)劑瀝青的溫度維持在 180℃，經(jīng)電子漏斗秤計(jì)量后加入到混捏機(jī)中。 為保證規(guī)定的配料完全符合配方，任何配方的修改只能在控制臺(tái)的鍵盤上進(jìn)行。 被加熱到 180℃的干混合料與粘結(jié)劑瀝青 、生碎 在混捏機(jī)中混捏，混捏溫度保持 180℃，混捏好的糊料經(jīng) 水冷鍋式 冷 卻 機(jī)冷卻 到約 125℃，然后由 設(shè)置在移動(dòng)小車上的 糊料保溫斗 將 冷卻后的電極糊料 送到 成型機(jī)成型 ，冷卻后糊料在保溫斗內(nèi)均勻溫度至 120177。 5℃。 27 在配料混捏系統(tǒng)收集到的粉塵返回混捏系統(tǒng)，以便使混合料中粉料組分重量的比例保持一定。 在混捏過程中產(chǎn)生的粘結(jié)劑蒸汽采用 碳粉吸附后由除塵器 器凈化處理，使排入大氣中尾氣的瀝青焦油含量小于 30mg/m3。 電極本體糊料混捏生產(chǎn)設(shè)計(jì)采用 3套 4000L雙加熱混捏機(jī)配套相應(yīng)規(guī)格的 鍋式 冷卻 機(jī) （二用一備） ；電極接頭 糊料混捏生產(chǎn)設(shè)計(jì)采用 3套3000L雙加熱混捏機(jī)配套相應(yīng)規(guī)格的 鍋式 冷卻 機(jī) （二用一 備） 。 采用 2臺(tái) 4000L（或 3000L） 雙加熱混捏機(jī)同時(shí)向成型機(jī)供混捏糊料。 c、成型、冷卻及貯存 可旋轉(zhuǎn)的成型機(jī)糊料缸旋轉(zhuǎn)到垂直位置 ,分 3～ 5個(gè)階段充滿糊料 ,在每個(gè)階段對(duì)糊料進(jìn)行搗固、糊料中的氣體由真空系統(tǒng)抽出 (真空度約50乇 ), 然后將糊料缸旋轉(zhuǎn)到水平位置 ,關(guān)閉出口對(duì)糊料進(jìn)行預(yù)壓 ,預(yù)壓壓力為主柱塞壓力的 20～ 30%,電極糊料被最大壓力預(yù)壓后 ,打開壓型嘴口鎖定擋板、符合壓型嘴口直徑的電極以一定速度被慢慢擠出 ,擠出后生電極由可移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)的托架承接、當(dāng)生電極達(dá)到規(guī)定長(zhǎng)度后由氣動(dòng)切剪機(jī)將電極切剪下來、滾入水池 中冷卻。 在擠出生電極時(shí) ,成型機(jī)糊料缸內(nèi)需保持一特定的壓力。 體積密度為 ,如果達(dá)不到設(shè)定值、這種電極不再進(jìn)入下一處理工序、冷卻變硬后作為廢品返回處理。 成型后的電極在冷卻水池的流水中冷卻 ,在冷卻處理時(shí) ,電極 靠自重在傾斜的冷卻水槽內(nèi) 低速 向前滾動(dòng) （ 電極 接頭 在低速的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上輸送 ） ,冷卻后的生電極 由專用電極水中撈取機(jī)從冷卻水槽中撈出，經(jīng)檢查合格送到 一次焙燒加工處理 。 成型機(jī)控制系統(tǒng)的控制臺(tái)可以準(zhǔn)確地控制和檢查系統(tǒng)的溫度、壓力等技術(shù)參數(shù) ,以保證制造高質(zhì)量生電極的最佳技術(shù)條 件。 28 設(shè)計(jì) 1臺(tái) 40MN立搗臥擠油壓擠壓機(jī)生產(chǎn)大規(guī)格產(chǎn)品電極本體， 1臺(tái)25MN立臥式油壓擠壓機(jī)生產(chǎn)小規(guī)格產(chǎn)品電極本體和接頭。 d、成型水處理 從生電極冷卻水槽溢出的冷卻水 ,含有少量的焦油和苯酚 ,經(jīng)捕集焦油后循環(huán)使用 ,大約 10%的冷卻水經(jīng)進(jìn)一步除油、除酚后返回循環(huán)使用 ,該冷卻水一般不允許外排。 一次焙燒 a、電極 焙燒 采用一臺(tái) 36室 每爐室 5個(gè)料箱（料箱尺寸為： 4920 10505620mm）和 二 臺(tái) 36室每爐室 5個(gè)料箱（料箱尺寸為： 4920 11005900mm）的帶蓋、有火井電極焙燒爐進(jìn)行產(chǎn)品 的一次焙燒。 生電極在焙燒爐中焙燒時(shí) ,電極中的的粘結(jié)劑瀝青焦化成碳 ,熱處理過程按照規(guī)定的焙燒曲線進(jìn)行。每次升溫的溫度梯度按如下原則 : 100～ 450℃ : ℃ /h 450～ 650℃ ～ ℃ /h 650～ 1100℃ ℃ /h 粘結(jié)劑瀝青緩慢 ,穩(wěn)定地焦化對(duì)電極質(zhì)量是非常重要的 ,焙燒爐根據(jù)焙燒曲線由燃?xì)鉄旒訜帷? 為防止在加熱時(shí)電極變形 ,在爐箱內(nèi)電極周圍填充有填充料、填充料為 ～ 6mm冶金焦 ,并且在電極頂部也覆蓋填充料 ,以防止電極在加熱時(shí)氧化。 在加熱焙燒過程中 ,在 70～ 500℃的溫度范圍內(nèi) ,電極成為有塑性的 ,并且在 200～ 300℃時(shí)電極達(dá)到最軟 ,在 400～ 450℃的溫度范圍內(nèi)揮發(fā)份散發(fā)最多 ,大約 30～ 40%(相對(duì)重量而言 )的粘結(jié)劑在焙燒時(shí)以氣態(tài)揮發(fā)或轉(zhuǎn)變成二氧化碳?xì)怏w ,表示電極糊有 7～ 10%的失重。 整個(gè)電極焙燒過程由微機(jī)自動(dòng)控制以保證電