石墨電極生產工藝流程與磨粉機

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

　　炭質原料在高溫下進行熱處理，排出所含的水分和揮發(fā)份，并相應提高原料理化性能的生產工序稱為煅燒。一般炭質原料采用燃氣及自身揮發(fā)份作為熱源進行煅燒，　　高溫度為1250- 1350℃。

　　（1）煅燒使炭質原料的組織結構和物理化學性能發(fā)生深刻變化，主要體現在提高了焦炭的密度、機械強度和導電性，提高了焦炭的化學穩(wěn)定性和抗氧化性能，為后序工序奠定了基礎。

　?。?）煅燒的設備主要有罐式煅燒爐、回轉窯和電煅燒爐。煅燒質量控制指標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。

　　（3）原料的破碎處理和配料

　?、僭谂淞现埃殞Υ髩K煅后石油焦和針狀焦進行中碎、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、錘式破碎機、對輥破碎機等破碎設備進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（雷蒙磨）、立磨機等設備將炭質原料磨細到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的過程，現行電極生產通常需要4-5個顆粒料粒級和1-2個粉料粒級。

　?、芘淞鲜前磁浞揭?，對各種粒度的骨料和粉料、粘 結劑分別計算、稱量和聚焦的生產過程。 配方的科學性適宜性和配料操作的穩(wěn)定性是影響產品質量指標和使用性能的最重要因素之一。

　　（4）配方需確定5方面內容：

　?、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

　　（8）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顆粒料和粉料與定量的粘結劑攪拌混合均勻，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）

　?。?）混捏的作用：

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

　　②加入煤瀝青后使干料和瀝青混合均勻，液態(tài)瀝青均勻涂布和浸潤顆粒表面，形成一層瀝青粘結層，把所有物料互相粘結在一起，進而形成均質的可塑性糊料，有利于成型；

　?、鄄糠置簽r青浸透到炭質物料內部空隙，進一步提高了糊料的密度和粘結性。

　　3、成型

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

　?。?）涼料：圓盤涼料、圓筒涼料、混捏式涼料等方式

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

　?。?）裝料：壓機升擋板----分2-3次下料----4-10MPa壓實

　?。?）預壓：壓力20-25MPa，時間3-5min，同時抽真空

　?。?）擠壓：壓機降擋板----5-15MPa擠壓----剪切----翻入冷卻 水槽

　?。?）擠壓的技術參數：壓縮比、壓機料室及嘴型溫度、涼料溫度、預壓壓力時間、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下、裝入專門設計的加熱爐內進行高溫熱處理, 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骨料和粉料顆粒固結在一起, 焙燒后的炭制品具有較高的機械強度、較低的電阻率、較好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。

　?。?）焙燒是炭素制品生產的主要工序之一, 也是石墨電極生產三大熱處理過程中的重要一環(huán), 焙燒生產周期較長（一焙22-30天，二焙依爐型5-20天）, 而且能耗較高。生坯焙燒的質量對成品質量和生產成本都有一定影響。

　　（2）生坯內煤瀝青在焙燒過程中焦化，排出10%左右的揮發(fā)份，同時體積產生2-3%的收縮，質量損失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，焙燒坯的機械強度也大為提高。

　?。?）二次焙燒是焙燒品浸漬后進行再次焙燒，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）和接頭坯料需進行二焙，接頭坯料還需進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，1250 ℃

　　二次焙燒----125、240 、280 小時，700-800 ℃

　?。?）焙燒品的檢查：外觀敲擊、電阻率、體積密度、抗壓強度、內部結構剖析 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械強度，改善制品的導電和導熱性能。

浸漬的工藝流程及相關技術參數是：焙燒坯——表面清理——預熱（260-380 ℃，6-10小時）——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）——返瀝青——冷卻（罐內或罐外）

　?。?）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

　　是指在高溫電爐內保護介質中把炭制品加熱到2300 ℃以上,使無定形亂層結構炭轉化成三維有序石墨晶質結構的高溫熱處理過程。平面六角網格層狀結構

　?。?）石墨化的目的和作用：

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

　?、芘懦鲭s質，提高炭材料的純度（制品的灰分由0.5-0.8%降到0.3%左右）。

　　（2）石墨化過程的實現：

　　炭材料的石墨化是在2300-3000 ℃高溫下進行的，故工業(yè)上只有通過電加熱方式才能實現，即電流直接通過被加熱的焙燒品，這時裝入爐內的焙燒品既是通過電流產生高溫的導體，又是被加熱到高溫的對象。

　　目前廣泛采用的爐型有艾奇遜（Acheson）石墨化爐和內熱串接(LWG)爐。前者產量大、溫差大、電耗較高，后者加熱時間短、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溫確定與升溫情況相適應的電功率曲線進行控制，通電時間艾奇遜爐50-80小時，LWG爐9-15小時。

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

　　（3）石墨化品的檢查：外觀敲擊、電阻率測試

　　7、機械加工

　　炭石墨材料機械加工的目的是依靠切削加工來到達所需要的尺寸、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獨立加工過程。

　　①本體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。

　?、陔姌O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）

　?。?）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、接頭四點偏差等。用專用環(huán)規(guī)和板規(guī)等檢查。

　?。?）成品電極的檢查：精度、重量、長度、直徑、體積密度、電阻率、預裝配合精度等。

　　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，以便進一步生產石墨電極。

　　二、石墨電極的原料：石油焦、針狀焦和煤瀝青制粉機械　磨粉機

　　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設備 HC擺式磨粉機　

　　桂林鴻程石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨：HC擺式磨粉機

　　【進料粒度】：25-30mm

　　【成品細度】：0.18-0.038mm

　　【產量范圍】：1-25/h

　　【專注領域】：HC縱擺式磨粉機是桂林鴻程在傳統(tǒng)的雷蒙磨粉機的基礎上，經過多年的實踐和不斷的創(chuàng)新和改進，研發(fā)的一款革命性新型的擺式磨粉機。HC縱擺式磨粉機涵蓋了縱擺式結構，免維護磨輥總成，超細分級機，高效節(jié)能的除塵系統(tǒng)，維護方便的傳動系統(tǒng)等幾項專屬專利，各項技術指標大幅度提高，是真正高效高產，維護方便，運行平穩(wěn)，節(jié)能環(huán)保的新型擺式磨粉機。

　　石油焦、針狀焦和煤瀝青生產設備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線設備鴻程牌有何優(yōu)勢？

　　(1)石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨可靠的性能

　?。ㄐ录夹g）梅花架及縱擺磨輥裝置，結構先進合理。機器振動非常小，噪音低、機械運行平穩(wěn)、性能可靠。通過市場的實際應用，已獲得極好的社會效益和經濟效益。（HC1500有縱擺和橫擺兩種結構，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

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

　　(3)石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨減震系統(tǒng)

　　根據客戶對物料的細度要求，通過選配減震系統(tǒng)，可以吸收和釋放內應力，從而使設備更穩(wěn)定、更耐用。

　　×石油焦、針狀焦和煤瀝青生產設備:石油焦、針狀焦和煤瀝青雷蒙磨，雷蒙磨機械多少錢一臺?

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