4.2 】 主要设计参数
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4【.2.1 本条关!于粗碎工序原材料】破碎粒度的规定是】就下列煅烧设—备的热?处理要求制定的如】罐,式,煅,烧炉和电煅烧炉都】是竖式炉从》上部加料下部排料半!连续:生产:炉内物料透气性是维!护炉子正《常操作的重要条件之!一因此对进炉物【料有一定《的,粒度:要求而粒度》过大:则又烧不透产—生“生烧”不合格】料根据长期》生产实践确定—用罐式炉煅烧石【油焦、无烟》煤时粒度《不大于70mm;】电煅烧炉煅烧无【烟煤时粒度不—大于35m》m回转窑《。虽不存在对》物料透气性的要求】。但物料在窑内停留】时间短因此进窑物料!。粒度也不应大于7】0mm
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,4.2.2 — 原料煅烧》是物料在煅烧炉内的!高温处理中》排出挥发分、水分】并收缩达到》提高密?度和导电性能的【目的由于《生产铝用《阳极对煅后》石油:焦质量要求低于【石墨电极煅烧温【度又:是以最低《的生产成本达—到煅后料质量指【标为目标确定的因此!铝用阳极的石油焦】煅烧:温度可控制在—1250℃左右而】石墨电极的石油焦】煅烧温度应达到13!。50℃生产高—功率、超高功—率石:墨,电极的针状焦—煅烧温度应大—于14?50℃电煅烧—炉用于优质炭块和优!。质密闭糊用无烟煤】。的煅烧要求》部分:炭质石墨《化因此规定电煅烧炉!的,炉中心温度应高于2!000℃
》
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? 1 》 本款中有》关实收率《是,根据以下情况—规定的在《煅烧过程中物料的】。损失包括两部—。分其一是化》学损失系指原材料】所含挥发分、水分】等;其二是氧—化损失又称》炭质:烧损随煅烧设备【和操作水平而异以延!迟石油焦(生焦)国!家,行业标准1A为例】生,石油焦含挥》发分12%》水,分3%在煅烧过【程中挥?发燃烧?或蒸发此部》分即为化学损失共】15%?根据生产实践和【操作水平煅烧设备的!炭质烧?损,可控制在罐式炉【为5%左右回转【窑为8%左》。右因此石油焦的实】收率分别为罐式炉】80%回转窑在扣】除往沉灰《室约3%的粉尘【后实收率《为74%对煅烧【原料中?挥发分、水分与上】述值不?同时实收率应在保证!相同:的炭质烧损》的前提?下进行调整
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《 2? 本款对冶金焦炭!、沥青焦只规定烘】干后的水分要求这是!因为冶金焦炭、沥青!焦,均系高温处》理后的产《品不需要煅烧只需】烘干其水分后即【可用于生产
】
3】 本款中》煅后料真密》度的规定是保证炭】素制品质量》的,重要指标该值由炭】素,制品:的品种确定并受煅烧!温度高低的影响【以石油焦为例石墨】。电极要求《煅后料?的真密度在》2.08g/cm3!以上而生产高—功率石墨电极—和超高功率石墨【电极则要《求分别达到(2.0!8~2.10)g/!cm3和2.1【2g/cm3以【上针状焦煅后料的】真密度要求大—于,2.13g/—cm:3由于?针状焦一般》。以煅后焦形式—供应因此本规范未】对针状焦要求达到】的煅后?料指标作出》规定
《。
4.2【.3:
【 2《 本款关于—配,料中粉料是根据以】下情况规定》的在制备由》多种不同粒》级的炭素物》料组成的炭素制品】的配:料中粉料起到下述两!种作用?一是充填粒子间的空!隙提高制品》的密度;二是吸【。附粘结剂在焙—烧过程中与》粘结剂的焦结炭【形成网络《起到提高制品机械性!能的作用研究—表,明起上述两种作【用的是粉《料粒度小于》0.074》mm:的微粉?且根:据不同的炭》。素制:品有:不同的细度》。要求如粉料中—。。粒度小于0》.,074mm的微【粉炭糊类制》品要求?。控制:在55%~75%;!石墨制?品要求控制》在75%~》80%
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《 3 本款关于!生碎破碎粒度是【根据以下情况规【定的生碎是混捏工】序产生的《不合格?糊料及?。。成型工?序,产生的不合格—坯料的总称电—极及阴极制品约为】工,序总量的15—%~20%预焙阳极!约为工序总量—的3%?在生产中都可—返回配料系》统,回收利?用因:其,粒度组成、粘结剂】含量与生产配料【一,致因此可直接—返回:到混捏工序中与【新配好的料混合在】一起组成《。。一批新的《糊料生碎粒》度与混捏设备有【较大关系间断—混捏:锅在加入生碎—。后可根据需》要调整加热熔化【时间因此生碎—粒度可稍大一般控】制在小于30m【m,。即可:而连续?混捏机生产连续性】强,。物料在混捏机内停留!时间有限加入大颗】粒生碎将《熔化不透《影响糊料质量因【此采用连续混—捏机时加入生—碎的:粒度不应《大于15mm
【
4—.2:.,4 沥青》熔化是采用液体【沥青配料工艺的【一,道工:。。。序目的是《利用间接加》热的方式使》固体沥青熔化—除去:沥,青中的水分》。并加热?到混捏工序所要求】的温度该温度是根】据沥青的种类—和长期实《。践总:结出来的中温沥青软!。。。化点一般为(—75~?90)℃(环—球法)改质沥青软】化,点一般?为(105~—1,20)?℃(环?球,。法)根据生产要求】。。沥青的使用》温度:应高于其软化点(6!0~80)℃因此】规定中温《沥青不低《于,1,。30℃改质沥青不低!于180℃一般【沥青水分含量—波动在3%~5【%经熔化《后除去生产》过程中仅有少量机】。械损:。耗和杂质《排除因此沥青—熔化实收率不应低】于92%
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?4.:2.5
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2【 :本款表4.2.【。5中关于间断—混捏锅?预热、混捏》时间是根据以下情况!规定的预热是将干混!合料:加热到与加》入的熔融沥》青相接近的》温,度避免因冷》热物料相接触时热沥!青在冷料《表面凝固渗透不【到焦炭内的空隙中】形成不均质糊—料而影响制品质量】在实际操作》。中根据不同的设备】型式预热混捏过程】不能单一的用—时间来?控制而以物料—预热和混捏》终了时糊料的—温度为依据》控制混捏操作
】
《。 《3 本款关于连】续,生产的预焙阳极【。生产线?混捏系统相关参数的!规定因为其》中冷却后的糊料温】度最高可到170】℃是针对目前—采用抽真《空振动成型工艺最高!的成型温《度可比?不抽真空高(10】~20)℃且采用高!温成型可提》高生阳极的密度【减少沥?青的:配,入,量
4.!2.:7 大中型炭素厂!石墨电极挤压成型多!采用30MN及以上!吨位、旋《转料室?、抽真空电极—挤压机该类设备【。生产出的生》电极体积密度—都能达到(1.【70~1.72)】g/cm3本条【规定为1.7—0g/c《m3 目前一【些中:型厂的压机吨位【多在:3,0MN?以下一般没有抽【真空装置这类压机生!产的:生电极体积密度【要达到1.7—。0,g,/cm3的指标【尚有一?定困难
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4.《。2.8 《 虽然石墨电极的成!型,主要采用《挤压:成型但在我国一些中!小厂也?采用振动《成型的工艺目前【阴极炭块生》。产也:较多地采用振动成】型工:艺因此提出了—振动成型生产石墨电!极及阴极《炭块时的密度要求用!振动成型法生产【生阳极时通过工艺】改进:。目前各厂基本—上能够达到体—积密度1.6—2g/cm3—以上
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4.2.9 ! 一次焙烧及再【次焙烧?的,产品质量评价—指标:以实收率计不—。能具体反映焙烧【炉,作业:。本身:。的优:劣,以件数的合格品【率计可以较好地【反映炉子《的,综合水平提出炉子内!部的温差要》求有利于降低炉【子的最高火焰温度】以及在最高温—度下的?维持时间利于—能源节约
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4.?2.10《 浸渍是将焙【烧过的电极》经表面?清理后?将其浸泡在软—化点较低《的浸渍沥《青中加?。压让:沥,青浸入到电极内部】充填其孔隙达到提】高电:极的密度、抗压强度!和耐电流冲》击等性能对石墨电】极以往生产是只浸渍!电极接头随着生产的!发展和炼钢电炉向大!型化、强化操作发展!需用:高功率石《墨电极、超高—功率石墨《电极它不但要求电极!具有较高《的抗折强《度耐:电流负荷的》能力也由普通功率】石墨电极的(1【3~18《)A/cm2—提高到2《5A/c《m2以上为满足这】些要求除从改—进生产配方和—工艺采用优质材【料等:入手外?将电极全《部浸渍并提高浸渍压!强是一项十分有效】的技术措施衡—量浸渍效果的指标是!增重率提高浸—渍品增重率的—诸措施中以提高浸】渍压强效果最明显】实践证明浸渍增【重率随?浸渍压强《增高而增高》从综合经济》。效益等方面考虑【高压浸渍压强规定在!(1.2~1—.5)MPa增重率!。。达到15《%以上?此指标?与德国、《日,本同行相比较是【接近的增重》率系指焙烧品在【浸渍:后的增?重量:与浸渍前的重量【的比值表4》.2.10所列的】增重率是因》大截面焙烧品在浸】渍时沥青渗入内【。部较难而量较少所】致表中增重率均【系一次浸《渍的数据
【。
?。4,.2.11 石墨!化是将?。焙烧后的电极—经2500℃以上的!高温处理使不定【型碳:逐步:转变成结晶石墨的过!程石墨化炉》是石墨化《热处:理工序的主要设备】石墨化炉属电阻型】电,炉,目前并行使用—的炉型有《主,要利用电阻料—的电阻及主要利用制!品本身电阻在—大电流作用》下产生的焦耳热来加!热,两种形式分别—。称为:艾奇逊炉及内—热串接炉大直流【艾奇:逊炉由于难于达到高!功率及超《高功率所需的最高温!度约3000℃的】要,求目前新建的—用于石墨电》极及石墨《化阴极生《产的石墨《化炉:均采用内热串接石】。墨化炉?由于内热串》接石:墨化炉其原理为利用!制品本身的电—阻产生?热,只要制品本身—的电:阻率相?差不:大就:不存在艾奇逊炉内】制,品内外温差》大而限?制升温速度的—问题因此其送电过程!可以大大缩短—电耗:也较:大直流艾《奇逊炉低是新建厂】应该采用的炉型对】。于产量小、制品规格!小、品种《。多的生产厂如石墨阳!极等的生产仍—保留:使用直流艾奇—逊炉的可能
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《 石》墨化过程中随—着炉温升《高,炉芯电阻将随—着碳:-石墨转化》程度的加深》而逐渐降低炉芯【。的热量与电流的【平方成正比衡—量炉芯?电流大小《。的,指标是炉芯电流【密度碳被《石墨化的程》度取决于炉芯—温度一般要求在【(2500~300!0)℃的高温下【石墨结?晶逐趋完善目前我国!大型石墨化炉—炉芯最终电流密度】。控制在约30—A/cm2此—时,炉芯温度可》达到30《00℃?以上
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4.2.12 ! 影响石墨电极机械!加工工序的》实收率?有下列三《种情况
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【①为保证石墨电【极的几何尺寸需【将,生产过程《中预留的加工—。。余量切削除去;为】满足使用性能要求】需在每根电极的【。两,端加工连接用螺【纹孔这两部分—加工切削量为正常】。损失:根据我国目前的生产!水平损?失率为9%》~11%②加工和搬!运,过程中造成的断裂和!加,工超:。差的不合格品③电】极,内部:缺陷:如,内,。。层,。孔洞:、裂纹等加》。工后暴露出来造成】。的不合格品根据【以上分析第一种【损失为不《可避免因素》第二:种损失是人》为因素第三种损失受!。电极生产的各个工】序的影?响阴极?。炭,块机械加工成品【率70%是指—加工阴极钢棒槽【。后的:实收率随着阴—极制:品规格的加大尤其是!厚度的增加正—常生产的加工—切屑量减少》实收率应相应提高】
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