4，2 主要设计参数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35mm.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70mm，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1350,生产高功率 超高功率石墨电极的针状焦煅烧温度应大于1450，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2000,1,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,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.2.08、2。10,g。cm3和2。12g、cm3以上，针状焦煅后料的真密度要求大于2，13g.cm3，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0,074mm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75,80，3,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30mm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、120,环球法。根据生产要求 沥青的使用温度应高于其软化点。60.80.因此.规定中温沥青不低于130.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。4。2、5，2，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。70g、cm3、目前一些中型厂的压机吨位多在30MN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、70g,cm3的指标，尚有一定困难,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、62g。cm3以上 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,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,13、18，A，cm2提高到25A。cm2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,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 3000，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30A cm2，此时炉芯温度可达到3000，以上、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.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。加工和搬运过程中造成的断裂和加工超差的不合格品,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.