石墨的生產(chǎn)工藝流程是什么?
一、出產(chǎn)石墨的質(zhì)料有石油焦、針狀焦和煤瀝青
石油焦是石油渣油、石油瀝青經(jīng)焦化后得到的可燃固體產(chǎn)物。色黑多孔,首要元素為碳,灰分含量很低,一般在0.5%以下。石油焦歸于易石墨化炭一類,石油焦在化工、冶金等職業(yè)中有廣泛的用途,是出產(chǎn)人造石墨制品及電解鋁用炭素制品的首要質(zhì)料。
石油焦按熱處理溫度區(qū)別可分為生焦和煅燒焦兩種,前者由推遲焦化所得的石油焦,含有很多的蒸發(fā)分,機(jī)械強(qiáng)度低,煅燒焦是生焦經(jīng)煅燒而得。我國(guó)多數(shù)煉油廠只出發(fā)生焦,煅燒作業(yè)多在炭素廠內(nèi)進(jìn)行。
針狀焦是外觀具有顯著纖維狀紋路、熱膨脹系數(shù)特別低和很容易石墨化的一種優(yōu)質(zhì)焦炭,焦塊決裂時(shí)能按紋路分裂成細(xì)長(zhǎng)條狀顆粒(長(zhǎng)寬比一般在1.75以上),在偏光顯微鏡下可觀察到各向異性 的纖維狀結(jié)構(gòu),因此稱之為針狀焦。
煤瀝青是煤焦油深加工的首要產(chǎn)品之一。為多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮叵聻楹谏哒扯劝牍腆w或固體,無固定的熔點(diǎn),受熱后軟化,繼而熔化,密度為1.25-1.35g/cm3。按其軟化點(diǎn)高低分為低溫、中溫文高溫瀝青三種。中溫瀝青產(chǎn)率為煤焦油的54-56%。煤瀝青的組成極為雜亂,與煤焦油的性質(zhì)及雜原子的含量有關(guān),又受煉焦工藝準(zhǔn)則和煤焦油加工條件的影響。表征煤瀝青特性的指標(biāo)很多,如瀝青軟化點(diǎn)、甲苯不溶物(TI)、喹啉不溶物(QI)、結(jié)焦值和煤瀝青流變性等。
二、質(zhì)料的破碎處理和配料
在配料之前,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。
中碎一般是將50mm左右的物料經(jīng)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。
磨粉是經(jīng)過懸棍式環(huán)輥磨粉機(jī)(雷蒙磨)、球磨機(jī)等設(shè)備將炭質(zhì)質(zhì)料磨細(xì)到0.15mm或0.075mm粒徑以下的粉末狀小顆粒的進(jìn)程。
篩分是經(jīng)過具有均勻開孔的一系列篩子,將破碎后尺寸規(guī)模較寬的物料分紅尺寸規(guī)模較窄的幾種顆粒粒級(jí)的進(jìn)程,現(xiàn)行電極出產(chǎn)一般需要4-5個(gè)顆粒料粒級(jí)和1-2個(gè)粉料粒級(jí)。
生坯的查看:體積密度、外觀敲擊、分析
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進(jìn)程。煤瀝青炭化后構(gòu)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。
焙燒是炭素制品出產(chǎn)的首要工序之一, 也是石墨電極出產(chǎn)三大熱處理進(jìn)程中的重要一環(huán), 焙燒出產(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)量和出產(chǎn)成本都有必定影響。
生坯內(nèi)煤瀝青在焙燒進(jìn)程中焦化,排出10%左右的蒸發(fā)份,同時(shí)體積發(fā)生2-3%的縮短,質(zhì)量丟失8-10%。炭坯的理化性能也發(fā)生了明顯變化,因?yàn)闅饪茁试黾芋w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。
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進(jìn)程。出產(chǎn)體積密度要求較高的石墨需進(jìn)行二焙,接頭坯料還需進(jìn)行三浸四焙或二浸三焙。
焙燒爐首要爐型:連續(xù)作業(yè)----環(huán)式爐(帶蓋、不帶蓋)、隧道窯間歇作業(yè)----倒焰窯、車底式焙燒爐、箱式焙燒爐