炭素窑炉原材料煅烧后质量、煅烧炉型介绍等,由耐火砖厂家整理分享。
炭素窑炉种类繁多。一般炭素制品的生产所需窑炉根据热处理工艺的不同,主要分为煅烧炉、焙烧炉、石墨化炉。碳一陶制品生产得到的半成品则需烧结炉进行热处理。不同窑炉可按其供热或传热方式进行分类。常见的炭素煅烧炉有回转式煅烧炉、电热煅烧炉、罐式煅烧炉等。炭素焙烧炉有倒焰窑、多室焙烧炉、隧道窑等,其中多室焙烧炉,又称环式焙烧炉,是目前炭素工业中焙烧作业最常用的热处理炉。石墨化炉种类更多,最常用的工业炉型为艾奇逊石墨化炉。近年来又出现了通气石墨化炉、内串石墨化炉等制备高纯石墨的新炉型。
炭素制品(包括电极、电刷等)生产所用原料主要是各种焦炭。由于焦炭的生产方法不同,它们的理化性能及其结构有显著差异。为了除去水分、挥发分,使体积收缩,真密度增大,并使原料的理化性能较稳定,防止半成品在后来的高温热处理过程中变形与开裂,炭素制品生产用的块状原材料(主要是焦炭)在磨粉前都须煅烧。煅烧后焦炭的质量指标见下表。
牌号 | 理化指标 | ||||
灰分(质量分数)/% | 挥发分(质量分数)/% | 硫含量(质量分数)/% | 真密度/g·cm-3 | 粉末比电阻/μΩ·m | |
DHJ-1 | ≤0.30 | ≤0.50 | ≤1.80 | ≥2.04 | ≤530 |
DHJ-2 | ≤0.70 | ≤1.00 | ≤2.50 | ≥2.01 | ≤610 |
炭素原材料在高温1200~1350℃隔绝空气的条件下进行热处理的过程,称为煅烧,完成这一热处理的工艺设备,称为煅烧设备(或称炉)。煅烧过程的物理化学变化在工艺学中详细论述,本书仅介绍各种类型的煅烧设备。
根据炉型结构,煅烧炉基本上分为:
(1)罐式煅烧炉。
(2)回转式煅烧炉。
(3)电热煅烧炉。
罐式煅烧炉根据加热方式与使用燃料的不同,又可分成顺流式(燃气总的运行方向和材料的运动方向一致)和逆流式(燃气与材料两者运动方向相反)。
回转式煅烧炉是目前炭素原材料煅烧的最新最常用的炉型。根据燃料不同而有烧煤气与重油(或柴油等)之别。目前世界上约有85%的煅后焦是回转炉生产的,它是应用最广泛的煅烧设备。它既能生产阳极糊用焦,也能生产高功率及超高功率电极用焦。
电热煅烧炉一般只有在特殊情况下才使用。例如生产量较小的电炭厂,或在现代铝工业中要求煅烧达到约2000℃的高温,使无烟煤达到半石墨化状态的高质量无烟煤时便采用电热煅烧炉。这种石墨化状态的无烟煤制备的炭块,在高温下仍能维持较高的机械强度,这是一般焦炭所不具有的优异特性。而且在2800℃高温下能驱除无烟煤中的硫和酸性氧化物,减少了在电解气氛中碳与杂质的反应,从而大大延长了铝电解槽或高炉的使用周期。因为其他类型的炉子不可能达到这种高温,所以电热煅烧炉对煅烧无烟煤制作阴极炭块或高炉炭块来说,有其特殊的价值和不可取代的地位。但是电热煅烧炉的缺点是产能小,耗费电能,生产成本较高,用途比较窄。
注:我公司生产的炭素原材料煅烧炉用耐火材料有:粘土砖、高铝砖、硅砖等。