明亮讲义11-3(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,成型车间生产工艺及设备讲座,成型车间工艺流程图,煅后料仓 返回料仓,输送机 输送机,反击式破碎机 除尘器 反击式破碎机,斗式提升机 斗式提升机,振动筛 振动筛,粗料仓中料仓细料仓 磨粉仓收尘粉仓生碎仓 熟碎仓,配料系统,混捏系统,颚式破碎机,振动成型,焙烧合格品废品,成型车间目的：利用原料煅后焦和沥青进行破碎，磨粉，配料，混捏，成型的工艺处理得到合格的生坯。,一原料。,煅后焦内控制指标,真密度：,2.05-2.08g/cm,3,粉末电阻率：,450,600.m,水份：,0.5,煤沥青控制指标,中温改质沥青质量标准：,指挥名称 一级,软化点（环球法）,92-98,甲苯不容物含量,27,喹啉不容物含量,8,12,灰分,不大于,0.3,水分,不大于,5,挥发份,55-65,注：水份只做生产中控制指标，不做考核依据，如超过上述规定，则按超过部分扣除产量。,煤沥青在阳极生产中主要起的作用有两点。,1.,加热是赋予糊料以所需的塑性以保证良好的成型。,2.,在制品焙烧过程中粘结剂焦化而将骨料焦粒料焦结，具有桥架作用，从而使阳极具有必要的机械强度，其机构也具有必要的均质性。煤沥青的软化点。从固态向液态转化时的临界温度这一温度称作软化点。,普通煤沥青的包括：,低温沥青,软化点,30-75,（软沥青）（煤焦油蒸馏至,320,）,中温沥青,软化点,75-95,）（,360,）,高温沥青,软化点,95-120,（硬沥青、改质沥青）,（,380,）,超高温沥青,软化点,120-350,改质沥青与高温沥青的区别：,高温沥青软化点,；改质沥青,软化点,沥青组分含量、结焦值,煤沥青组分,因煤沥青里含有很多成分因此利用相似相容原则进行溶剂萃取得到的组分。,甲苯不溶物（,TI,）旧称游离炭，是沥青不溶于甲苯的残留物（与,组分相近,），,TI,主要作用：起粘结桥作用，提高糊料强度，提高炭阳极强度、密度、导电率等。,TI,具有可塑性，其含量过低，影响制品的强度和气孔率；含量过高，影响沥青的粘结性。,TI,最佳含量：,阳极糊用沥青为,15-25%,，阳极炭块为,25-35%,喹啉,不溶物（,QI,）沥青中不溶于,喹啉的部分，,是一组混合物。,QI,作用：是沥青炭化形成粘结焦的,主要成分。对炭质骨料无润湿和粘结性，一定量均匀分布的原生,QI,粒子，促进了固体炭质物料与煤沥青粘结剂生成各向同性结构炭，有利于提高制品的机械强度和导电性能；次生,QI,对制品焙烧中的膨胀有一定的限制作用。增加,QI,，可以提高沥青焦炭的结构强度，但,QI,过高，使沥青的流动性降低，过低,QI,会使糊料偏析、分层。提高糊料强度，提高炭阳极强度。,铝用沥青,QI,最佳含量：阳极糊为,6-9%,，预焙阳极为,6-12%,。,树脂,煤沥青最主要的粘结剂,组分，,相对分子量,1000,1800,。在含量上，,树脂（,%,）,=,TI-QI,。它是沥青中不溶于甲苯而溶于,喹啉,的一组混合物。,树脂对糊料塑性起主要作用，并对焙烧品物理化学性能如,电阻率、热导率、机械强度都有明显影响。树脂的焦化值大，结焦性能好，孔壁结实，结构呈纤维状，制品的强度大，电阻小。,国外铝用沥青,树脂组分多在,20%,以上。,成型车间生产原料是保证，只有好的原料才能生产出好的产品来。所以原料这一关要把握好。,二工艺及其相应设备,原料的破碎和筛分。,阳极厂的破碎一般分为,3-4,个级别。粗碎是将,200MM,左右的大块破碎成,50,70MM,中块，中碎是将,50MM,左右的中块破碎成,1,20MM,左右的粒子。磨粉是将,1MM,左右的粒料磨到,0.075MM,左右的粉料。,物料经过一次破碎其粒度要变小为衡量其破碎程度用破碎比（粉碎度）来描述。即破碎前物料最大尺寸与破碎后最大尺寸的比值。,=D/d,式中,-,破碎比,D-,破碎前最大尺寸,d-,破碎后最大尺寸,破碎比对于破碎机械是一项重要的指标，它的大小和设备，及工艺，和产量都有很大的关系。破碎比过大使物料粒度过小及工艺不符合。过小造成浪费增加物料在系统中循环次数。因此选择合适的设备对于破碎来说是相当重要的。,碳阳极厂破碎设备,类别,破碎机名称 主要粉碎反方式 运动方式 破碎比,适用范围,粉碎适用,程度物料,破碎 颚式破碎机 压碎 往复,4,6,粗中碎 石油焦无烟煤,辊式破碎机 压碎 慢速旋转,10,左右 中细碎 石油焦等,设备 反击式破碎机 击碎 快速旋转,10,40,中细碎 填充料焦炭,锤式破碎机,击碎,快速旋转,10,40,中细碎 填充料焦炭,磨粉 球磨机 击碎研磨 慢速旋转 数百以上 细磨 石油焦等,设备 慢速旋转,数百以上,细磨石油焦等超细磨,筛分,破碎的物料通过筛子，按尺寸大小分成若干料级，称为筛分。,筛分纯度是 某一名义尺寸料级的骨料或粉料中实际符合该尺寸要求的颗粒的百分数。例如,100g8,5mm,粒料中通过标准筛筛分十分中后有,80g 8,5mm,的物料那么纯度就是,80%.,所以破碎磨粉设备都是根据其结构和作用原理分为破碎和磨粉设备。其结构应当满足以下要求：其机构简单，生产能力高，耗电量和金属用量低，寿命长和自动化程度高，保证有良好的生产条件。,磨粉系统图,布袋除尘器蝶阀 主风机,旋风收尘器,皮带秤 蝶阀 蝶阀,收尘粉仓 粉料仓,分级机,球磨机,。,配料,配料是按照配方要求，对各种粒度骨料和粉料，粘结剂分别分别进行称重和集聚的生产过程。碳素制品的配方包过三方面内容。,一 选择原料的品种及各种原料的比例。,二,确定骨料和粉料的粒度组成（即不同尺寸颗粒使用比例）,三,选择粘结剂种类和使用比例。粒度的组成即不同尺寸骨料和粉料的比例。一般使用,4,中颗粒，即大颗粒，中颗粒，细颗粒，和细粉。以便得到合适的物理机械性能。大颗粒在物料中起到骨架作用，适当提高大颗粒尺寸和使用比例有利于改善制品的抗热震性和降低线膨胀系数，减少制品在焙烧过程中的开裂机率。但同时提高制品的孔隙率和降低制品的体积密度及机械强度。中小颗粒的使用比例有利于提高制品的机械强度和体积密度。但细粉过多时会增加裂纹机率。,理论配方和工作配方,所谓理论配方就是工厂长期经验积累下认为能达到产品质量要求的最佳配方。并不是从哪一种理论公式推导出来的。理论配方包括原料配比。骨料和粉料的粒度组成，粘结剂的使用比例。,工作配方是各种骨料和粉料取样筛分，得到筛分结果和规定每次配料糊料总重以后根据理论配方计算出每一种骨料和粉料及粘结剂的用量。,粘结剂使用比例,一,产品大颗粒和中颗粒使用多时细分使用少时粘结剂用量应相应减少。（物料比表面积大小有关，细粉比表面积坏很大）,二,与骨料表面性质有关，如空隙大小和数量等（空隙多吸附沥青量多）,三,与粘结剂本身性质有关。,四,与成型方法有关，振动成型沥青含量要比挤压成型相对小一些。,混捏,定量的碳质骨料和定量的粘结剂在一定的温度下进行混合捏合成可塑性糊料的过程叫做混捏。,混捏的目的。,一,各种不同大小的骨料和粉料进行均匀混合，达到大颗粒之间的空隙有中小颗粒进行填充，中小颗粒之间的空隙有更小的粉料进行填充。以提高混合料的 密实度。,二,加入粘结剂后，混捏使所有的骨料和粉料表面吸附一层粘结剂，依靠粘结剂的粘结力将骨料和粉料粘结在一起，使糊料具有一定的塑性，利于成型。,三,部分粘结剂渗透到骨料和粉料的表面空隙中去，这种渗透作用进一步提高了糊料的密实度。,混捏是一项复杂的过程，其质量好坏取决于一系列因素。,1.,不变因素。混捏机的结构形状。混捏时颗粒移动速度颗粒间的摩擦系数。,2.,可变因素。混合物热交换和热交换质量。混捏物料的料级组成，外部介质。混捏过程中的时间和温度。,糊料的混捏可分为两个阶段。,1,各种料级进行机械混合，（均匀化）,2,粘结剂和骨料焦发生复杂的物理化学反应。为使粘结剂充分的发挥作用，要求它不仅再整个混合物中均匀混合，而且要很好的润湿骨料颗粒。,混捏时间和混捏时间是混捏的主要的工艺指标。最佳混捏温度与沥青和骨料的性质有关。但与对混捏温度影响最大的是沥青软化点，粘结剂的表面性质。糊料混捏温度应比沥青软化点高出,50-70.,混捏温度应当保证使粘结剂较小的粘度和最好的润湿性所具备的条件。同时为使糊料具有较好的塑性要求沥青量配入也要合理。,混捏温度和混捏时间的确定原则。,一,考虑加热温度的影响，当加热温度较低时应相应延长混捏时间。反之可相应缩短混捏时间。,二,煤沥青软化点较低时如果在较高温度下混捏可相应较低混捏温度。,三,配方中加入粉料过多时，在同样的温度下应适当延长混捏时间因粉料的比表面积大，被煤沥青润湿，混合渗透均匀需要时间较长。,四,加入生碎时混捏时间需相应延长。,五,同一混捏设备加入物料量要多时要相应混捏时间，在适宜的温度下过分延长混捏时间是不必要的，时间过长会导致糊料的老化。即糊料塑性下降。骨料和粉料的 干混时间也不宜过长，时间过长会导致大颗粒料被挤碎破坏了原来的粒度组成，使糊料质量下降。,评价糊料好坏的指标。,1,糊料塑性。,塑性是评价糊料的流动性的指标。塑性的好坏直接影响振动成型的效果。因振动成型是糊料的一个自然取向的一个过程。如果塑性不好振动成型就很不好成型的。,2,糊料的挥发份,此指标是评价糊料沥青量大小的一个指标。在沥青挥发份一定的情况下，挥发份越高证明沥青量就越大。,3.,沥青量过大过小对阳极质量的影响。,沥青量过大时,1.,虽然可以使生坯体积密度很高，但是挥发份较高，在焙烧过程中沥青大量挥发，导致原先被沥青填充的空隙又一次出现，因此导致成品的体密下降。,2.,容易使生坯变形，虽然有利于成型但是生坯体积回胀严重，生坯尺寸必然超出要求范围。,3.,增加生产成本，影响经济效益。,沥青量过小时,1.,糊料没有较好的塑性不利于成型。,2.,焙烧后形不成足够的沥青焦，桥架结构少，影响成品的理化指标。,因此控制好糊料的沥青量是相当重要的。当因粉料或其它原因造成的糊料发干的现象，可进行补加沥青。但是因糊料沥青过多是不允许补加干料的。原因是当干料进入糊料当中时因与糊料有一定温差和干料流动性小于糊料的流动性原因造成糊料中加干料现象，直接影响了糊料的质量。,振动成型原理,是物料受频率高（,2000,3000r/min,）振幅小,(2,3mm),的强烈运动物料获得的交变速度和加速度在颗粒界面产生的应力大于物料流动极限应力，糊料间，糊料与 模壁间的内摩擦力和外摩擦力减小。从而糊料流动性增加颗粒间发生相对位移，使其更加合理排列，逐渐达到密实。与此同时，在糊料表面加上一个自由外力，则更能加强糊料的密实度。,成型控制指标：,1.,成型高度和生坯重量。生坯高度和重量是影响体密的关键因素。控制好高度和重量是相当重要的。,2.,控制好预热、混捏、成型温度。当糊料温度过高时，适当调整混捏温度及冷却螺旋降温，再进行成型。因糊料高温时烟气过多，沥青烟大量溢出造成生坯裂纹。,成型废品类型：,1.,裂纹。包括碳碗裂纹。侧面裂纹，底部裂纹。,2.,麻面。产品表面连续出现较大面积连续不平整伤痕。,3.,粘料。,生坯的冷却,为预防生坯储运及进一步处理时变形，阳极生坯出模后必须进行冷却。,成型设备,中碎系统,:,皮带输送机 对辊破碎机 斗式提升机 反击式破碎机 振动筛 袋式除尘器,磨粉系统,:,球磨机 雷蒙磨 分级机 旋风收尘器 袋式除尘器,混捏系统,:,预热螺旋 连续混捏机,成型系统,:,成型机及一些辅助设备,