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耐火材料行业动态

高导热石墨砖的生产工艺路线确定及过程控制

用于高炉炉腹至炉身的高导热石墨砖,由于具有导热性能和高温强度好,气孔率、灰分低,耐碱性优良等突出特点,而在高炉上得以很好应用,并且满足高炉的使用要求。高导热石墨砖在生产过程中,其工艺路线的确定及控制如下所示:  

工艺路线确定

   采用以上配方,根据成品理化指标要求,结合人造石墨生产实际,确定如下工艺路线:

   生焦—煅烧—破碎 (磨粉)—配料—混捏(粘结剂沥青加入)—挤压成型—焙烧—一次浸渍—二次焙烧—二次浸渍—三次焙烧—石墨化—加工。

工艺过程控制

(1)煅烧质量的控制:

   根据阿累尼乌斯公式,即1nK=A-Q/T,K为反应速度常数,A为常数,Q为结合能,T为温度。如果制品缺陷增加,导致结合能下降,从而导致K值增大,即反应速度加快,消耗加快。

   据此,将8  层逆流灌式煅烧炉,5~8层煅烧带温度控制在1250~1300℃,并适当调整排料速度,使得煅后焦真密度保持在2.07g/cm3左右。此时煅后焦活性点适中,吸附性稳定,成型过程所消耗的沥青量少,制品强度高,性能好。

   如果煅烧温度过低,煅后焦在随后的石墨化热处理中,体积出现二次收缩,结构产生裂纹缺陷,产品使用过程消耗加快;如果煅烧温度控制过高,煅后焦活性点增加,吸附性增强,粘结剂用量多,在后期焙烧热处理中,由于沥青轻质馏分的排除,使得制品孔隙增多,缺陷增加,产品使用过程消耗加快。

(2)延长混捏时间,提高混捏温度控制。

   近年来随着煤焦油产品的深加工,煤沥青性质出现了变化,软化点增高,沥青粘度偏大,可塑区间减小。通过对沥青粘度—温度曲线分析,确定了提高沥青浸润温度、混捏温度,以增加沥青对焦炭的浸润效果,保证混捏功率曲线不变形,使糊料具有良好的塑性,保证了石墨砖的结构。

   同时 ,采用高温下料制度,减少各排糊料的塑性差别;降低捣固压力,减少内分结构;延长压机预压时间,提高制品密度。

(3)多次浸烧工艺:

   为保证产品较低的显气孔率,保证产品的综合性能指标,对产品增加两次浸烧,以达到填充气孔,对产品进行补强。焙烧后和浸渍前产品要彻底清理,制品要求错位装筐,保证间隙,进行浸渍。高压浸渍压力≥1.5MPa,真空度≥0.09MPa,浸烧后指标变化如表5。

(4)石墨化采用小炉芯装炉

   送电变压器16000KVA,电流密度2.5A/cm2,石墨化温度达到2900~3000℃以上。石墨化热处理温度越高,石墨材料开始氧化的起始温度越高,材料抗氧化性越强,试验数据如表6。

(5)由于成品形状各异,加工精度要求高,数量多。

   加工工艺采取了先锯,再刨,最后铣的路线。在二级精度平台上验收控制石墨砖的宽度、高度公差为±0.5mm以内。


TAG标签: 石墨砖

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