技术|炭素制品一次焙烧、浸渍与二次焙烧的工艺流程
加压成型的炭素生坯在进行一次焙烧后,将其用沥青浸渍再进行二次焙烧,沥青浸渍和二次焙烧的目的是为了提高石墨制品的密度和强度。一次焙烧品经加工后为焙烧制品,如进一步石墨化,加工后成为普通石墨制品;二次焙烧品经石墨化,加工后成为优质石墨制品。整个工艺流程如下:
一次焙烧
装炉时在生坯四周填以冶金焦粒,以免生坯加热过程中产生变形;
预热要尽量利用焙烧过程中产生的余热和挥发分燃烧;
加热的最高火焰温度要求达到1200~1300℃,采用煤气、天然气或重油作燃料;
焙烧品在炉(窑)内从预热开始到炉内冷却结束,构成一个焙烧周期,一般需280~360h,视制品的性质、规格而定。
沥青浸渍
浸渍前,焙烧品在预热炉内于280~320℃温度下预热4~6h,采用煤或煤气作燃料;
浸渍在密闭罐内进行,先将预热后的半成品装入罐内,抽真空(真空度为2.7~4.0kPa),然后加入熔化的沥青,浸渍的温度为180~200℃,再加压(压力为1.27~1.47MPa,时间2~3h);
冷却有罐内冷却和罐外冷却两种方式,前者是将沥青先从罐内排出,然后通入冷水循环冷却,时间为1~2h;后者是将浸渍品从罐内取出,用水喷淋,时间为3~4h;浸渍用的沥青应是中软化点的煤沥青。
二次焙烧
焙烧与浸渍工艺的设备选择
焙烧设备
应用于工业生产的焙烧设备有倒焰窑、环式炉、隧道窑和车底炉四种。
倒焰窑结构简单、投资小,但产量小,环境污染严重,现已不采用;
环式炉焙烧适应性强,但能耗较高,而且排出废气尚须净化处理;
隧道窑热耗低、适应性强、废气不需净化,是较理想的焙烧设备;
车底炉生产灵活,废气不需净化,但只适宜作二次焙烧。
浸渍设备
主要是浸渍罐,有立式、卧式和管式三种。
立式浸渍罐为间断式生产,浸渍后的焙烧品在罐内冷却,适用于小批量生产;
卧式浸渍罐较立式浸渍罐便于装、卸制品,有单开门和双开门两种。前者用烟气加热,间断生产,制品在罐内冷却,适用于中型炭素企业;后者用导热油加热,可自动连续作业,浸渍品在罐外冷却,适合于大规模生产;
管式浸渍罐适合于大规格石墨电极的浸渍,它以单根电极排成一列在管式罐内进行浸渍。