是50kw/h,保持24h;
[0041] 4000~6400kw功率,上升功率是40kw/h,保持60h;
[0042]6400~8200kw功率,上升功率是120kw/h,保持巧h;
[0043] 8200~11700kw功率,上升功率是700kw/h,保持化; W44] 11700kw功率W后,升峰至最大功率leOOOkw,保持1比。 W45] 本發明的第八優選技術方案為:爐子停電24~28小時后抓浮料,48~56小時后 誘水冷卻;爐停電后5~6天打上蓋,11~12天抓頂部焦,12~13天卸爐。
[0046] 下面對本發明的技術方案做進一步的解釋和說明。
[0047]細顆粒結構石墨制品在石墨化過程中開裂的原因有清爐不干凈的情況發生,造成 爐頭、爐尾導電墻及爐底有殘存的電阻料、保溫料等。由于清爐不凈,會引起爐底漏電或爐 忍偏流現象,不僅損耗大量電能,而且由于電流在爐忍內發生嚴重不均衡,導致爐內制品溫 度相差過大,引起橫裂紋產生。因此,本發明細化清爐工藝操作方法,確保清爐時做到干凈 徹底。導電電極爐內端面在多次使用后有端面結娃及不平整現象,有時不作修整就再次裝 爐,也可能造成電流偏流,使爐內制品溫度相差過大而產生橫裂紋。因此,需要及時清理整 修爐頭、爐尾導電電極的爐內端面,確保導電性均勻良好。裝爐時產品排列不齊,電阻料填 充不均勻,甚至有電阻料棚料現象,通電后各處電流不均一,溫差大。電阻料選用不合適或 調配不均勻,細顆粒結構石墨易開裂制品應用石墨化焦,采用冶金焦電阻過大或與石墨化 焦混合不均勻,造成制品各部位溫差過大或爐忍各部位溫度不均,產生開裂。裝爐方法不 當,爐忍電流偏流引起爐忍溫度不均。送電曲線不合理,選用的開始功率過大或上升功率太 快,升溫過快,引起制品內應力超過了熱應力強度而開裂。制品規格、配方與粒度組成不同, 導熱性與抗熱震性不同,應制定相適應的送電曲線。
[0048] 本發明對工藝進行了改進,具體為:
[0049] 首先,清除爐忍電阻料,再清理爐側保溫料,做到此兩種料不相混,最后清理爐底。 側墻保溫料需要清理干凈。爐頭爐尾粘結物需要一爐一清。燒壞小桐用石墨快堵好,縫隙 用石墨膏抹上。爐頭粉要一爐搗實、填充一次,不能混入石英砂、焦粉、耐火磚等雜物,如有 結晶體必須清除掉。爐體、爐墻整體小修,保證送電、冷卻全過程不進風,進水。
[0050] 本發明的電阻料的制備方法為:將篩好的干凈的熟冶金焦(粒度要求為IOmm~ 35mm,其中粒度為10~20mm的占15%,20~30mm的占70%,30~35mm的占15% )與篩 好的生冶金焦按8:2均勻混合。本發明的反應料用新焦粉和石英砂按6. 5 :3. 5混合均勻配 比。爐底料用新焦粉和石英砂按7 :3混合均勻配比。
[0051] 新爐或者大清后的爐底,先鋪石英砂700mm,再鋪新焦粉和石英砂按7:3的爐底料 400mm,并巧實。檢查并檢修爐頭爐尾,爐忍必須上、下、左、右對稱于導電電極并垂直于爐 底。圍爐忍時用鐵板制作的間隔400mm的裝爐板排放爐內,爐忍大小根據裝爐制品規格、制 品種類等制定。在圍好的爐忍中鋪冶金焦粒或賠燒碎150mm作底部墊層。
[0052]根據裝爐方案預先劃好每排產品的位置,然后進行裝產品,本發明通過大量的生 產實踐,摸索出一套適用于細顆粒的產品排布方式。裝制品時制品壓力面垂直爐忍電流方 向,要求橫平豎直,與爐忍對稱。如有制品分層,則制品層與層間距為50mm。爐頭(尾)放 石墨化焦。爐忍電阻料要沿爐長方向均勻鋪灑且與放側部保溫料交叉進行,然后在裝爐板 的夾層內放入反應料。然后在圍好的產品的頂部鋪一層頂層墊層,在頂層墊層上鋪灑反應 料,在裝爐板外側與艾奇遜石墨化爐之間填充保溫料,撤去裝爐板,最后在反應料表面鋪灑 一層保溫料。先鋪灑新的反應料,然后再鋪灑舊保溫料,在艾奇遜爐頂堆積成圓頂狀,圓頂 上蓋的斜角>45。。
[0053] 送電時需要母線連接、車載母線、移動母線必須對準標定位置,連接前用砂紙、抹 布除去銅板接觸面的氧化層W及灰塵,做到擦亮上緊。送電前要檢查各個接點、爐頭(尾) 冷卻水系統。爐子停電24h后抓浮料,4化后方可誘水冷卻。停電爐誘水冷卻時必須做到少 誘勤誘,均勻灑水。爐停電后5~6天打上蓋,11~12天抓頂部焦,12~13天卸爐。卸爐 時用鋼絲繩套套住制品吊放到地上,散開放置,清除制品附著物,整齊堆放到制定位置。
[0054] 鋪爐底部保溫料時應用含水分較低的料,水分含量為0~10%。在送電過程中避 免因水蒸氣向上蒸發而給制品的質量帶來壞影響,也避免水蒸氣蒸發帶走過多的熱量影響 爐內制品的正常升溫。本發明的電阻料粒度可增加電阻料與制品的接觸面積,有利于電流 均勻分布。保溫料能把高溫爐忍與外界隔離,起到熱絕緣作用,故而加厚覆蓋制品保溫料能 起到很好的作用。
[0055] 石墨化爐在供電運行時存在一個最佳升溫速度曲線,要求在不同的溫度范圍內W 不同的升溫速度進行升溫,W此升溫速度曲線升溫,能夠保證加熱質量而且能耗低,產量最 大,太快或太慢均不利于產品質量的提高。決定最佳升溫速度的關鍵因素是加熱過程中制 品內產生的熱應力,加熱過程中制品內的溫度分布決定制品中產生的熱應力大小,溫度分 布越不均勻,制品內產生的熱應力越大,而制品的溫度分布則是由爐內的電流密度分布決 定的。溫差與升溫速度是相互制約的,如果提高升溫速度可縮短石墨化周期,但由此引起的 溫差過大可能導致開裂和石墨化程度不一致,因此送點曲線應按照爐子所允許的溫差來調 節。送電與W前相比將部分階段上升功率放慢和部分階段上升功率加快,總時長基本不變。
[0056] 在預熱脫水期,溫度范圍0°C~200°C,適宜升溫速度20°CA~40°CA,爐阻按線 性規律迅速下降,供電方式應開始功率低點。重復賠燒期,溫度范圍200°C~1300°C,適宜 升溫速度70°CA~90°CA,爐阻下降,供電方式應上升功率快點。結構轉變期,隨著溫度 的升高,制品的各項理化指標發生較大的變化,制品體積收縮較大,如果升溫過快,熱應力 將急劇上升,很容易使制品產生裂紋,要求升溫速率較低,溫度范圍1300°C~1800°C,適宜 升溫速度40°CA~50°CA,爐阻回升然后下降,供電方式應上升功率慢點。石墨晶體完善 期,開始期升溫速率可W加快,溫度范圍> 1800°C,適宜升溫速度1800°CW后自由升溫,爐 阻按線性規律緩慢下降,供電方式應升峰至最大電流。
[0057] 因每個階段制品的變化機理不同,送電曲線的設置也就不同。本發明送電曲線的 特點為:適當加快第一階段功率上升速率,取消原第二階段恒功率,加快第=階段功率沖 山O
[0058] 炭材料在1300~1800°C內石墨化對熱變化和單位時間內的高溫變化極其敏感, 炭材料熱處理密度降低,導致結構上的變化,制品進一步排出揮發份,排除焦炭中亂層結構 層間的硫和氮,一部分雜散的平面分子結合成大分子,從而引起材料的膨脹現象,石墨微晶 的垂直和平行于層面方向的熱膨脹系數是不同的,微晶的熱膨脹的各向異性引起了熱內應 力,對針狀漸青焦制作的材料尤為突出。溫度達到1300°C炭材料只有二維結構有序化,高于 180(TC發生氣體結構有序化,晶體平面開始轉移增長,石墨化期在240(TCW上完成,溫度進 一步升高將導致碳原子層面間距的減小,晶體結構逐步有序化。研究表明在1500~1800°C 的溫度范圍內時最危險的,溫度升高l〇〇°CAW上,炭材料出現多處熱斷裂。因而在1500~ 1800°C范圍內,根據炭材料的類型,應保持低的溫升速率,最高應為50°CA。
[0059] 石墨化冷卻速度對材料結構也有一定影響石油焦基樣品熱至2600°C急速冷卻后, 其X射線衍射曲線峰的強度要減小60%,半高寬增大5%,運說明快速冷卻對材料的=維排 列起破壞作用,而且引起晶粒細化。本發明將冷卻出爐由原來的8天延遲到11~12天,在 灑水冷卻過程中做到多次、少量、均勻灑水。
[0060] 本發明通過對數年細顆粒結構石墨制品石墨化裂紋廢品情況進行統計、分析,找 出了影響或導致石墨化裂紋產生的原因,并對生產工藝進行了針對性的調整,經過實施驗 證,大大減少了石墨化裂紋廢品的產生,提高了石墨化工序成品率,降低了石墨化生產成 本,增加了公司的經濟效益。
【附圖說明】
[0061] 圖1為本發明石墨化方法的示意圖。
[0062] 本發明的【具體實施方式】僅限于進一步解釋和說明本發明,并不對本發明的內容構 成限制。
【具體實施方式】W63] 實施例1
[0064]一種采用艾奇遜石墨化爐對細顆粒石墨制品的石墨化方法,細顆粒的粒徑為 0. 75~1. 0mm,石墨化方法包括準備爐體、鋪爐底、圍爐忍、墊底部墊層、裝產品、填充電阻 料,蓋頂層墊層、反應料和保溫料、送電、冷卻。 陽0化]具體方法的步驟為:
[0066] (1)準備爐體:首先,清除爐忍電阻料,再清理爐側保溫料,做到此兩種料不相混, 最后清理爐底。碳化娃分層清除至黃料部分后,分前、中、后=段對爐底進行檢查,檢查黃料 結構,若黃料層結構層不厚,并且硬度較低(能踩碎)便認定可W使用,若黃料層結構層較 厚,硬度較強,則需要清理。若S段或者其中兩段下部有石墨化結構,則必須把爐底全部清 除。若只有一段有石墨化結構,則擴大局部清除的范圍。側墻保溫料需要清理干凈,不允許 用舊保溫料代替爐底料。爐頭爐尾粘結物需要一爐一清。燒壞小桐用石墨快堵好,縫隙用 石墨膏抹上。爐頭粉要一爐搗實、填充一次,不能混入石英砂、焦粉、耐火磚等雜物,如有結 晶體必須清除掉。
[0067] (2)鋪爐底:在爐底鋪一層700mm的石英砂層,然后再石英砂上鋪一層400mm的爐 底料;爐底料為新焦粉和石英砂按7 :3體積比混合;石英砂層的厚度為700mm;石英砂層中 石英砂的粒徑為1~8mm;爐底料中新焦粉的粒徑為0. 5~10mm,水分含量為小于10%。
[0068] (3)圍爐忍:采用具有夾層的裝爐板圍爐忍;圍爐忍時使用的裝爐板的夾層厚度 為400mm;爐忍大小根據裝爐制品規格、制品種類等制定。
[0069] (4)墊底部墊層:在圍好的爐忍中鋪一層厚度為150mm的底部墊層;底部墊層為冶 金焦粒或賠燒碎,粒徑為15~40mm;
[0070] 妨裝產品:裝產品的方法為:爐忍板