煅后石油焦

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石墨電極

　　一、石墨電極的制造工藝

　　1、煅燒

　　炭質(zhì)原料在高溫下進(jìn)行熱處理，排出所含的水分和揮發(fā)份，并相應(yīng)提高原料理化性能的生產(chǎn)工序稱為煅燒。一般炭質(zhì)原料采用燃?xì)饧白陨頁]發(fā)份作為熱源進(jìn)行煅燒，　　高溫度為1250- 1350℃。

　?。?）煅燒使炭質(zhì)原料的組織結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能發(fā)生深刻變化，主要體現(xiàn)在提高了焦炭的密度、機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性，提高了焦炭的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性能，為后序工序奠定了基礎(chǔ)。

　　（2）煅燒的設(shè)備主要有罐式煅燒爐、回轉(zhuǎn)窯和電煅燒爐。煅燒質(zhì)量控制指標(biāo)是石油焦真密度不小于2.07g/cm3，電阻率不大于550μΩ.m,針狀焦真密度不小于

2.12g/cm3，電阻率不大于500μΩ.m。

　?。?）原料的破碎處理和配料

　?、僭谂淞现?，須對(duì)大塊煅后石油焦和針狀焦進(jìn)行中碎、磨粉、篩分處理。 中碎通常是將50mm左右的物料通過顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、對(duì)輥破碎機(jī)等破碎設(shè)備進(jìn)一步破碎到配料所需的0.5-20mm的粒度料。

　?、谀シ凼峭ㄟ^懸棍式環(huán)輥磨粉機(jī)（雷蒙磨）、立磨機(jī)等設(shè)備將炭質(zhì)原料磨細(xì)到0.15mm或0.075mm粒徑以下的粉末狀小顆粒的過程。

　?、酆Y分是通過具有均勻開孔的一系列篩子，將破碎后尺寸范圍較寬的物料分成尺寸范圍較窄的幾種顆粒粒級(jí)的過程，現(xiàn)行電極生產(chǎn)通常需要4-5個(gè)顆粒料粒級(jí)和1-2個(gè)粉料粒級(jí)。

　　④配料是按配方要求，對(duì)各種粒度的骨料和粉料、粘 結(jié)劑分別計(jì)算、稱量和聚焦的生產(chǎn)過程。 配方的科學(xué)性適宜性和配料操作的穩(wěn)定性是影響產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)和使用性能的最重要因素之一。

　?。?）配方需確定5方面內(nèi)容：

　?、龠x擇原料的種類； ②確定不同種類原料的比例； ③確定固體原料粒度組成； ④確定粘結(jié)劑的用量；⑤確定添加劑的種類和用量。

　?。?）返回料的回用（生碎、石墨碎、焙燒碎）

　?。?）配方基本原則：球體最緊密堆積原理

　?。?）電極配方中顆粒尺寸的確定

　　2、混捏

　　在一定溫度下將定量的各種粒度炭質(zhì)顆粒料和粉料與定量的粘結(jié)劑攪拌混合均勻，捏合成可塑性糊料的工藝過程稱為混捏。

　?。?）混捏的過程：干混（20-35 min）濕混（40-55 min）

　　（2）混捏的作用：

　?、俑苫鞎r(shí)使各種原料混合均勻，同時(shí)使不同粒度大小的固體炭質(zhì)物料均勻地混合和填充，提高混合料的密實(shí)度；

　?、诩尤朊簽r青后使干料和瀝青混合均勻，液態(tài)瀝青均勻涂布和浸潤(rùn)顆粒表面，形成一層瀝青粘結(jié)層，把所有物料互相粘結(jié)在一起，進(jìn)而形成均質(zhì)的可塑性糊料，有利于成型；

　　③部分煤瀝青浸透到炭質(zhì)物料內(nèi)部空隙，進(jìn)一步提高了糊料的密度和粘結(jié)性。

　　3、成型

　　炭材料的成型是指混捏好的炭質(zhì)糊料在成型設(shè)備施加的外部作用力下產(chǎn)生塑性變形，最終形成具有一定形狀、尺寸、密度和強(qiáng)度的生坯（或稱生制品）的工藝過程。

　?。?）涼料：圓盤涼料、圓筒涼料、混捏式?jīng)隽系确绞?/p>

排出揮發(fā)份、降低至適宜溫度（90-120℃）增加粘結(jié)力，使糊料塊度均勻利于成型20-30 min

　?。?）裝料：壓機(jī)升擋板----分2-3次下料----4-10MPa壓實(shí)

　?。?）預(yù)壓：壓力20-25MPa，時(shí)間3-5min，同時(shí)抽真空

　　（4）擠壓：壓機(jī)降擋板----5-15MPa擠壓----剪切----翻入冷卻 水槽

　?。?）擠壓的技術(shù)參數(shù)：壓縮比、壓機(jī)料室及嘴型溫度、涼料溫度、預(yù)壓壓力時(shí)間、擠壓壓力、擠壓速度、冷卻水溫度

　?。?）生坯的檢查：體積密度、外觀敲擊、剖析

　　5、焙燒

　　是炭制品生坯在填充料保護(hù)下、裝入專門設(shè)計(jì)的加熱爐內(nèi)進(jìn)行高溫?zé)崽幚? 使生坯中的煤瀝青炭化的工藝過程。煤瀝青炭化后形成的瀝青焦將炭質(zhì)骨料和粉料顆粒固結(jié)在一起, 焙燒后的炭制品具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、較低的電阻率、較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。

　　（1）焙燒是炭素制品生產(chǎn)的主要工序之一, 也是石墨電極生產(chǎn)三大熱處理過程中的重要一環(huán), 焙燒生產(chǎn)周期較長(zhǎng)（一焙22-30天，二焙依爐型5-20天）, 而且能耗較高。生坯焙燒的質(zhì)量對(duì)成品質(zhì)量和生產(chǎn)成本都有一定影響。

　?。?）生坯內(nèi)煤瀝青在焙燒過程中焦化，排出10%左右的揮發(fā)份，同時(shí)體積產(chǎn)生2-3%的收縮，質(zhì)量損失8-10%。炭坯的理化性能也發(fā)生了顯著變化，由于氣孔率增加體積密度由1.70g/cm3降為1.60g/cm3，電阻率10000μΩ.m左右降至40-50μΩ.m，焙燒坯的機(jī)械強(qiáng)度也大為提高。

　　（3）二次焙燒是焙燒品浸漬后進(jìn)行再次焙燒，使浸入焙燒品孔隙中的瀝青炭化的工藝過程。生產(chǎn)體積密度要求較高的電極（除RP以外的所有品種）和接頭坯料需進(jìn)行二焙，接頭坯料還需進(jìn)行三浸四焙或二浸三焙。

　?。?）焙燒爐主要爐型：

　?、龠B續(xù)作業(yè)----環(huán)式爐（帶蓋、不帶蓋）、隧道窯

　?、陂g歇作業(yè)----倒焰窯、車底式焙燒爐、箱式焙燒爐

　　（5）焙燒曲線及高溫度：

　　一次焙燒----320、360、422、480小時(shí)，1250 ℃

　　二次焙燒----125、240 、280 小時(shí)，700-800 ℃

　?。?）焙燒品的檢查：外觀敲擊、電阻率、體積密度、抗壓強(qiáng)度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖析 浸漬是將炭材料置于壓力容器中，在一定的溫度和壓力條件下將液態(tài)浸漬劑瀝青浸入滲透到制品電極孔隙中的工藝過程。目的是降低制品氣孔率，增加制品體積密度和機(jī)械強(qiáng)度，改善制品的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。

浸漬的工藝流程及相關(guān)技術(shù)參數(shù)是：焙燒坯——表面清理——預(yù)熱（260-380 ℃，6-10小時(shí)）——裝入浸漬罐——抽真空（8-9KPa，40-50min）——注瀝青（180-200 ℃）——加壓（1.2-1.5MPa,3-4小時(shí)）——返瀝青——冷卻（罐內(nèi)或罐外）

　?。?）浸漬品的檢查：浸漬增重率G=(W2-W1)/W1×100%

　　一次浸漬品增重率≥14%

　　二次浸漬品增重率≥9%

　　三次浸漬品增重率≥5%

　　6、石墨化

　　是指在高溫電爐內(nèi)保護(hù)介質(zhì)中把炭制品加熱到2300 ℃以上,使無定形亂層結(jié)構(gòu)炭轉(zhuǎn)化成三維有序石墨晶質(zhì)結(jié)構(gòu)的高溫?zé)崽幚磉^程。平面六角網(wǎng)格層狀結(jié)構(gòu)

　?。?）石墨化的目的和作用：

　?、偬岣咛坎牧系膶?dǎo)電、導(dǎo)熱性（電阻率降低4-5倍，導(dǎo)熱性提高約10倍）； ②提高炭材料的抗熱振性能和化學(xué)穩(wěn)定性（線膨脹系數(shù)降低50-80%）； ③使炭材料具有潤(rùn)滑性和抗磨性；

　　④排出雜質(zhì)，提高炭材料的純度（制品的灰分由0.5-0.8%降到0.3%左右）。

　?。?）石墨化過程的實(shí)現(xiàn)：

　　炭材料的石墨化是在2300-3000 ℃高溫下進(jìn)行的，故工業(yè)上只有通過電加熱方式才能實(shí)現(xiàn)，即電流直接通過被加熱的焙燒品，這時(shí)裝入爐內(nèi)的焙燒品既是通過電流產(chǎn)生高溫的導(dǎo)體，又是被加熱到高溫的對(duì)象。

　　目前廣泛采用的爐型有艾奇遜（Acheson）石墨化爐和內(nèi)熱串接(LWG)爐。前者產(chǎn)量大、溫差大、電耗較高，后者加熱時(shí)間短、電耗低、電阻率均勻但不好裝接頭。

　　石墨化工藝過程的控制是通過測(cè)溫確定與升溫情況相適應(yīng)的電功率曲線進(jìn)行控制，通電時(shí)間艾奇遜爐50-80小時(shí)，LWG爐9-15小時(shí)。

　　石墨化的電耗很大，一般為3200-4800KWh，工序成本約占整個(gè)生產(chǎn)成本的20-35%

　?。?）石墨化品的檢查：外觀敲擊、電阻率測(cè)試

　　7、機(jī)械加工

　　炭石墨材料機(jī)械加工的目的是依靠切削加工來到達(dá)所需要的尺寸、形狀、精度等，制成符合使用要求電極本體和接頭。

　?。?）石墨電極加工分為電極本體和接頭兩個(gè)獨(dú)立加工過程。

　?、俦倔w加工包括鏜孔與粗平端面、車外圓與精平端面和銑螺紋3道工序，圓錐形接頭的加工可分為6道工序：切斷、平端面、車錐面、銑螺紋、鉆孔安栓和開槽。

　　②電極接頭連接方式：圓錐形接頭連接（一吋三扣和一吋四扣）、圓柱形接頭連接、凹凸連接（公母扣連接）

　　（2）加工精度的控制：螺紋錐度偏差、螺紋螺距、接頭（孔）大徑偏差、接頭孔同軸度、接頭孔垂直度、電極端面平整度、接頭四點(diǎn)偏差等。用專用環(huán)規(guī)和板規(guī)等檢查。

　　（3）成品電極的檢查：精度、重量、長(zhǎng)度、直徑、體積密度、電阻率、預(yù)裝配合精度等。

　　以上提到的石墨電極的制造工藝過程中，磨粉機(jī)發(fā)揮了重要的作用，將石油焦、針狀焦和煤瀝青加工成粉體，以便進(jìn)一步生產(chǎn)石墨電極。

　　二、石墨電極的原料：石油焦、針狀焦和煤瀝青制粉機(jī)械　磨粉機(jī)

　　80目，325目，400目石油焦、針狀焦和煤瀝青粉石油焦、針狀焦和煤瀝青生產(chǎn)設(shè)備 HC擺式磨粉機(jī)　

　　桂林鴻程石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨：HC擺式磨粉機(jī)

　　【進(jìn)料粒度】：25-30mm

　　【成品細(xì)度】：0.18-0.038mm

　　【產(chǎn)量范圍】：1-25/h

　　【專注領(lǐng)域】：HC縱擺式磨粉機(jī)是桂林鴻程在傳統(tǒng)的雷蒙磨粉機(jī)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的實(shí)踐和不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)，研發(fā)的一款革命性新型的擺式磨粉機(jī)。HC縱擺式磨粉機(jī)涵蓋了縱擺式結(jié)構(gòu)，免維護(hù)磨輥總成，超細(xì)分級(jí)機(jī)，高效節(jié)能的除塵系統(tǒng)，維護(hù)方便的傳動(dòng)系統(tǒng)等幾項(xiàng)專屬專利，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)大幅度提高，是真正高效高產(chǎn)，維護(hù)方便，運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)能環(huán)保的新型擺式磨粉機(jī)。

　　石油焦、針狀焦和煤瀝青生產(chǎn)設(shè)備325目石油焦、針狀焦和煤瀝青粉石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨生產(chǎn)線設(shè)備鴻程牌有何優(yōu)勢(shì)？

　　(1)石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨可靠的性能

　　（新技術(shù)）梅花架及縱擺磨輥裝置，結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理。機(jī)器振動(dòng)非常小，噪音低、機(jī)械運(yùn)行平穩(wěn)、性能可靠。通過市場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，已獲得極好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。（HC1500有縱擺和橫擺兩種結(jié)構(gòu)，客戶可按需求自由選購。）

　　(2)石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨高效節(jié)能

　　物料在單位研磨時(shí)間內(nèi)處理量更大、效率更高。在與R型磨粉機(jī)總功率不變的情況下，產(chǎn)量同比提高40%以上，單位電耗成本節(jié)省30%以上，是真正的高效節(jié)能型磨粉機(jī)產(chǎn)品。

　　(3)石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨減震系統(tǒng)

　　根據(jù)客戶對(duì)物料的細(xì)度要求，通過選配減震系統(tǒng)，可以吸收和釋放內(nèi)應(yīng)力，從而使設(shè)備更穩(wěn)定、更耐用。

　　×石油焦、針狀焦和煤瀝青生產(chǎn)設(shè)備:石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨，雷蒙磨機(jī)械多少錢一臺(tái)?

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