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电极糊用原料的预处理及煅烧

发布日期: 2018-05-25 14:37:02    阅读量(644)    作者:

电极糊的理化指标在很大程度上取决于所用的原料,同类原料若产地和制备方法不同,所生产的成品质量也有很大的差异,因此,必须正确地选择原料,才能生产出符合技术指标要求的电极糊。电极糊产品主要原料为石油焦、无烟煤、残极、石墨碎、冶金焦和煤沥青等,在原料选用上,首先要对原料进行预处理,主要是指块状残极的挑选和表面杂质的清理、冶金焦粉的晾晒、煤沥青的熔融脱水等。

另外,为了提高焙烧产品的性能,一般要求制备电极糊的原料进行锻烧,主要是石油焦和无烟煤的锻烧,煅烧是将各种固体炭质原料在隔绝空气的条件下进行高温加热处理,它是炭素生产中的一个重要工序。

由于各种固体原料(如石油焦、沥青焦、无烟煤、冶金焦等)的成焦温度或成煤地质年代的不同,在内部结构中不同程度地含有水分、杂质或挥发物。这些物质如果不预先排除,直接用它们生产炭石墨材枓,势必会影响产品质量和使用性能。各种炭素原料除天然石墨和炭黑外基本都要缎烧,煤沥青焦和冶金焦的焦化温度达1100℃含挥发分很低。在单独使用时可不必锻烧,但在用罐式炉锻烧延迟石油焦时为了防止石油焦结成大块,或者是用回转窑锻烧延迟石油焦时,防止温度过高使炉尾结焦,按一定比例掺入沥青焦,故此时沥青焦也要进行锻烧。此外,对于生产细结构石墨材料时,若沥青焦的真密度低于2.03g/cm3时,也需要锻烧。

在炭素生产企业中大量锻烧的是石油焦和无烟煤。各种炭素原料在锻烧过程中产生了一系列变化,概括地说有如下变化:排出原料的挥发分、除去原料中的水分、加速硫分的变化从而控制灰分增大、使焦粒体积收缩并趋向稳定,这样,可达到提高原料的真密度、强度、导电性能、抗氧化性能的目的。

锻烧的主要作用是:

①原料的体积收缩,密度增大,使得在制品焙烧时的开裂和变形废品率降低,得到理化性能和几何尺寸比较稳定的产品;

②原料的机械强度提高,对提高产品质量有直接关系;

③断后焦比较硬脆,便破碎、磨粉和筛分;

④断后焦的异电、导热性能提高,为产品质量的提高和工艺的优化创造了条件;

⑤锻烧使焦炭的抗氧化性能提高,可提高产品的抗氧化性能;此外,只有断后焦才能作为焙烧和石墨化工艺的填充料。

原料在锻烧过程中的变化是复杂的,既有物理变化又有化学变化,原料在低温烘干阶段所发生的变化(主要是排出水分),基本上属于物理变化,而在挥发分的排出阶段,主要是化学变化,既完成原料中的芳香族化合物的分解,又完成某些化合物的缩聚。焦炭在锻烧中发生一定的氢化作用,可提高体系的活动性,从而加速在各温度范围内进行有序化和深度有序化过程。但是,在炭化阶段焦炭氧化,将导致横向键的形成,而妨碍了石墨化的进行。

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