石墨的生产工艺流程!
一、生产石墨的原料有石油焦、针状焦和煤沥青
石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物。色黑多孔,主要元素为碳,灰分含量很低,一般在0.5%以下。石油焦属于易石墨化炭一类,石油焦在化工、冶金等行业中有广泛的用途,是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。
石油焦按热处理温度区分可分为生焦和煅烧焦两种优质石墨电极加工,前者由延迟焦化所得的石油焦,含有大量的挥发分,机械强度低,煅烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼油厂只生产生焦,煅烧作业多在炭素厂内进行。
针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石墨化的一种优质焦炭,焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒(长宽比一般在1.75以上)产品目录,在偏光显微镜下可观察到各向异性 的纤维状结构,因而称之为针状焦。
煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。为多种碳氢化合物的混合物,常温下为黑色高粘度半固体或固体,无固定的熔点,受热后软化,继而熔化,密度为1.25-1.35g/cm3。按其软化点高低分为低温、中温和高温沥青三种。中温沥青产率为煤焦油的54-56%。煤沥青的组成极为复杂,与煤焦油的性质及杂原子的含量有关,又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。表征煤沥青特性的指标很多优质石墨电极加工,如沥青软化点、甲苯不溶物(TI)、喹啉不溶物(QI)、结焦值和煤沥青流变性等。
二、原料的破碎处理和配料
在配料之前,须对大块煅后石油焦和针状焦进行中碎、磨粉、筛分处理。
中碎通常是将50mm左右的物料通过颚式破碎机、锤式破碎机、对辊破碎机等破碎设备进一步破碎到配料所需的0.5-20mm的粒度料。
磨粉是通过悬棍式环辊磨粉机(雷蒙磨)、球磨机等设备将炭质原料磨细到0.15mm或0.075mm粒径以下的粉末状小颗粒的过程。
筛分是通过具有均匀开孔的一系列筛子,将破碎后尺寸范围较宽的物料分成尺寸范围较窄的几种颗粒粒级的过程,现行电极生产通常需要4-5个颗粒料粒级和1-2个粉料粒级。
生坯的检查:体积密度、外观敲击、剖析
焙烧:是炭制品生坯在填充料保护下、装入专门设计的加热炉内进行高温热处理, 使生坯中的煤沥青炭化的工艺过程。煤沥青炭化后形成的沥青焦将炭质骨料和粉料颗粒固结在一起, 焙烧后的炭制品具有较高的机械强度、较低的电阻率、较好的热稳定性和化学稳定性。
焙烧是炭素制品生产的主要工序之一, 也是石墨电极生产三大热处理过程中的重要一环, 焙烧生产周期较长(一焙22-30天,二焙依炉型5-20天), 而且能耗较高。生坯焙烧的质量对成品质量和生产成本都有一定影响。
生坯内煤沥青在焙烧过程中焦化,排出10%左右的挥发份,同时体积产生2-3%的收缩石墨的生产工艺流程!,质量损失8-10%。炭坯的理化性能也发生了显著变化,由于气孔率增加体积密度由1.70g/cm3降为1.60g/cm3114黄页sitemaps,电阻率10000μΩ.m左右降至40-50μΩ.m,焙烧坯的机械强度也大为提高。
二次焙烧是焙烧品浸渍后进行再次焙烧,使浸入焙烧品孔隙中的沥青炭化的工艺过程。生产体积密度要求较高的石墨需进行二焙,接头坯料还需进行三浸四焙或二浸三焙。
焙烧炉主要炉型:连续作业----环式炉(带盖、不带盖)、隧道窑间歇作业----倒焰窑、车底式焙烧炉、箱式焙烧炉
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