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ca88电极糊在矿热炉的使用中影响焙烧质量的
加入时间:2020-10-21 07:24

  不同于其他炭素材料,电极糊产品的焙烧过程是在矿热电炉中完成,又称自焙电极,其反应机理与预焙电极基本相似,本文主要介绍电极糊在矿热炉的使用过程中,焙烧质量的影响因素。

  电极糊在矿热炉中焙烧的质量不仅与配料、混捏、压型等工序有关,而且受到焙烧工序的炉内气氛、压力、升温速度、最终温度、填充料性质以及装炉方法等多种工艺因素的影响。具体如下:

  (1)焙烧体系中气氛的影响焙烧时,生制品装在焙烧箱内,周围覆盖着填充料,热是通过填料层到达生制品。这一个空间就构成一个焙烧体系。如果焙烧是在倒焰窑中进行,则整个窑室是一个焙烧体系,如果焙烧是在环式炉中进行,由于热气流顺序通过各个炉室,所以各炉室连成一个焙烧体系。

  在焙烧过程中,由于生制品中黏结剂的热分解和热缩聚反应,在生制品内部及周围形成一定的焙烧气氛。如果焙烧体系是一个封闭体系,则黏结剂热分解产生的气体从生制品中逸出,扩散到整个炉室,使分压逐渐增大,ca88直到一个极限,即黏结剂的饱和蒸气压。

  这时,在生制品表面逸出的分子数与凝结的分子数达到平衡。但实际的焙烧过程并不在封闭体系中进行,黏结剂分解生成的气体不断地通过制品内部和填充剂间隙,随热气流进入烟道而排出,致使制品内外层和填充料内外层之间都存在着分解气体的浓度梯度,使气体不断向外扩散。若填充料和炉室上部空间的分解气体浓度低,则分解气体从制品中向外扩散的速度快,促进了黏结剂热分解反应的进行,使黏结剂的析焦量相应减少。反之,若分解气体排出速度慢,则析焦量就增加。

  其次,在焙烧体系中存在着氧,氧除了来源于混捏前干骨料和填充料吸附的氧以外,主要是从燃料气中来。一般热气流中含氧量占10%〜16%,此外,还有从炉墙泄漏处侵入的空气。黏结剂焦化具有氧化脱氢缩聚反应,黏结剂氧化,有利于析焦量的增加。但受氧侵入的生制品表层收缩率降低,造成内外收缩不一致,就会产生硬壳型废品,这种制品的表层和内层之间出现裂纹,这种废品往往在靠近炉室壁和砖槽壁一侧出现较多,这是因为靠近炉室壁处氧的浓度最高。为了减少硬壳型废品率,就需要采取使制品与氧隔绝的措施,如及时修补炉墙,保证填充料的覆盖厚度等。

  当焙烧体系达到300〜400℃时,黏结剂的分解和缩聚反应同时进行,如果此时增加体系的压力,反应将向缩聚方向移动。同时,提高焙烧压力还可减少分解产物的浓度梯度,使第一次反应产物在焙烧体系中延长停留时间,有利于参与缩聚反应,既可以提高析焦量,又有利于中间相小球体的生成。

  在焙烧前期,当黏结剂还处于低黏度的熔融状态时,增加体系压力,可使黏结剂渗入骨料内部的微孔及微裂纹中,增强了骨料颗粒间的结合,使制品进一步致密化。由于在一定压力下焦化,液体的表面张力使新生成的气孔内壁呈平滑的圆形,避免了在常压焙烧时生成的多角形气孔而产生应力集中的现象。因此,在相同体积密度的情况下,加压焙烧制品的机械强度高,抗压强度比常压焙烧的制品增加30%,抗折强度提高40%左右。

  在压力下焙烧,可以消除生制品的应力弛放过程,同时加压焙烧必然是一个密闭系统,可以防止生制品氧化。在加热过程中,制品内外收缩均匀,避免造成硬壳型裂纹。由于收缩均匀,就可以适当提高升温速度,缩短焙烧时间。如100mm的制品常压下焙烧需150〜200h,而采用高压焙烧仅需50h,提高了生产效率。因此,加压焙烧是一项有前途的焙烧新技术。

  升温速率对黏结剂的析焦量及制品的密度有很大影响(表1)。升温速率较慢时,黏结剂有足够时间进行分解及缩聚,所以析焦量增加,制品的密度增大,物理机械性能也有所提高。同时,升温速率较慢,可以形成焙烧体系内必要的均匀温度场,使制品内外温差小,防止制品裂纹的生成。反之,升温速率过快,在同一个制品中就同时进行着不同阶段的焦化反应,引起生制品内外收缩不均匀,而产生内应力。这种内应力在300℃以内将使制品变形,在500℃以上,制品外层黏结剂已固化,内应力将使制品开裂。

  但在400℃以前的升温速率不宜过慢,否则就延长了黏结剂焦化的时间,将使带硬壳型裂纹的废品增加。

  冷却速率一般比升温速率快,但也不能太快,否则制品内外温度梯度过大,也会造成制品开裂。一般将降温速率控制在50℃/h以下,到800℃以下则可任其自然冷却。返回搜狐,查看更多

 

 

 

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