電極生坯焙燒(baking of green carbon body)是指生坯在填充料保護(hù)下(防止氧化及變形)、進(jìn)行高溫?zé)崽幚硎姑簽r青炭化的工藝過程。焙燒是電極生產(chǎn)過程中,重要的一個(gè)工藝過程,也是復(fù)雜的一個(gè)過程,這個(gè)過中即有物理變化,同時(shí)又化學(xué)變化。終石墨電極的機(jī)械強(qiáng)度、內(nèi)在結(jié)構(gòu)和性能都取決于焙燒時(shí)黏結(jié)劑轉(zhuǎn)變成結(jié)焦炭的數(shù)量,而且機(jī)械性能與焦化值有直接關(guān)系。
電極焙燒的溫度制度:
1.選擇測溫點(diǎn)是要素
選擇曲線運(yùn)行控制測溫點(diǎn)應(yīng)選火道煙氣溫度敏感的點(diǎn),但對(duì)于敞開式環(huán)式焙燒爐來說就是熱煙氣在火道內(nèi)下去,再返上來的轉(zhuǎn)彎的位置。也有人將熱電偶插在緊靠火道個(gè)火孔外側(cè)的料室中。依據(jù)選擇的測溫點(diǎn)來確定升溫曲線。
2.制定曲線應(yīng)注意幾點(diǎn)
(1)根據(jù)產(chǎn)品在焙燒過程不同溫度階段的物理化學(xué)反應(yīng)制定曲線。
(2)根據(jù)毛坯的種類和規(guī)格、成型方式制定曲線。
毛坯的直徑愈大,其升溫速度要慢些;大規(guī)格的擠壓毛坯要比同規(guī)格振動(dòng)毛坯要慢些;生坯體積密度高的要比體積密度低的慢一些;細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)的要比粗顆粒結(jié)構(gòu)的慢一些;浸后產(chǎn)品升溫速度可以快些。
(3)根據(jù)爐子的結(jié)構(gòu)制定曲線。
每臺(tái)爐子溫度場分布的不同,爐室工作區(qū)的上下高度上、前后和左右都存在著溫度差。這溫差實(shí)際上在整個(gè)加熱過程都在持續(xù)著,僅在恒溫階段才能逐漸縮小。制定曲線考慮爐子本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
(4)根據(jù)填充料的種類和燃料種類特性制定曲線。
3.電極毛坯焙燒冷卻也是溫度制度中一個(gè)關(guān)鍵階段
國外的焙燒曲線降溫是曲線的一個(gè)組成部分,而我們國內(nèi)的曲線大多都沒有降溫,只是要求出爐溫度不能300℃。實(shí)際中往往做不到,毛坯出爐時(shí)溫度達(dá)到600℃以上,電極心部溫度還在700-800℃以上。因毛坯與外部介質(zhì)之間存在溫差,所以會(huì)同時(shí)出現(xiàn)不同值的體積變化和不同速度的收縮。這就會(huì)造成熱應(yīng)力的產(chǎn)生,此應(yīng)力值與溫差成正比。當(dāng)產(chǎn)生的應(yīng)力超過毛坯材料的斷裂強(qiáng)度時(shí),便會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的局部破裂或整個(gè)毛坯斷裂。有的毛坯高溫出爐后檢查時(shí)雖沒有看到裂紋,但由于制品內(nèi)部已有裂紋,在石墨化工序就會(huì)表現(xiàn)出來。因此焙燒工序的冷卻重視。
浸漬的工藝流程及相關(guān)技術(shù)參數(shù)是:焙燒坯——表面清理——預(yù)熱(260-380℃,6-10小時(shí))——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(shí))——返瀝青——冷卻(罐內(nèi)或罐外)