石墨电极生产过程描述(一)

煅烧（罐式煅烧炉）

在固定的料罐中实现对炭素材料的间接加热，使之完成煅烧 过程的热工设备。罐式煅烧炉是炭素工业中被广泛采用的一 种炉型。煅烧时原料由炉顶加料装置加入罐内，在由上而下 的移动过程中，逐渐被位于料罐两侧的火道加热。燃料在火 道中燃烧产生的热量是通过火道壁间接传给原料的。当原料 的温度达到350～600℃时，其中的挥发分大量释放出来。 通过挥发分道汇集并送入火道燃烧。挥发分的燃烧是罐式煅 烧炉的又一个热量来源。原料经过1200～1300℃以上的高 温，完成一系列的物理化学变化后，从料罐底部进入水套冷 却，最后由排料装置排出炉外。完成了热交换的废烟气送入 余热锅炉，利用其余热生产蒸汽，或送人换热室预热供燃料 和挥发分燃烧的空气。
煅烧（回转窑）

将原料石油焦加入旋转的回转窑内,燃烧天燃气使回 转窑内石油焦在1300℃条件下燃烧排除挥发份,改善 原料的性能,成为合格的煅后焦.排出的挥发份在回 转窑尾部燃烧后产生的热量可用来加热锅炉,产生温 度高于200度蒸汽,该蒸汽可供下面的沥青熔化和混 捏两个工序使用。 尽管全世界85％的石油焦是用回 转窑煅烧的，但罐式煅烧炉作为炭素材料煅烧的一 种重要炉型仍占有一定的地位，特别是煅烧质量好， 炭质烧损小，挥发分利用合理而受到青睐。
石墨电极生产特点

生产石墨电极主要原料为石油焦(包括针状焦)，生产普通功 率石墨电极时可加入少量沥青焦，黏结剂为煤沥青，石墨电 极的生产特点有：(1)生产工序多、生产周期长，普通功率石 墨电极的生产周期为45天左右，超高功率石墨电极的生产周 期需70天以上。而需要多次浸渍的接头生产周期更长。(2) 能源消耗较高，1t普通功率石墨电极需消耗电力6000kW•h 左右，煤气或天然气数千立方米，冶金焦粒及冶金焦粉(二 次能源)约1t。(3)生产石墨电极工序多，需要许多专用机械 设备和特殊结构的窑炉，建设投资较大、投资回收期较长。 (4)石墨电极生产过程产生一定数量的粉尘和有害气体，因此 需要采取完善的通风降尘及消除有害气体的环境保护措施。
带盖环式焙烧炉

该炉一般由3 0—3 4个炉室组成 2个焙烧火焰系统， 每个火焰系统一般采用 7— 9个炉室运转， 根据焙 烧品规格， 焙烧曲线定为 2 8 0—4 8 0小时。每个 炉室由4个长电极箱或6—8 个短电极箱组成。每个 箱四壁是用带孔格子砖砌成。加热时焙烧室盖上炉 盖， 燃气在火井和炉盖下燃烧通过格子砖向下流动 经过炉室底部流向下一个炉室， 依次串连在一起的 若干炉室加热后经过烟气连通罩引入炉侧烟道，再 经过烟气净化系统由排烟机及烟囱排人大气中。该 炉型由于电极箱尺寸和格子砖火道墙结构以及焙烧 品某些特殊外形的限制， 不便于实施焙烧品的装出 炉机械化。
敞开式环式焙烧炉

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敞开式环式焙烧炉是由几条平行的垂直而且密闭的火道组成，两个火道 之间构成一个料箱，用于装产品进行生制品的热处理，通过加热使产品 达到本工序要求的物理化学性能，为下一工序做准备。一般每室由4---9 个料箱组成，每座环式焙烧炉由18---54室组成，由投资和产量要素综合 考虑。 关于料箱的参数 1， 宽度根据生制品的规格大小和耐火砖的模数，结合焙烧的工艺要求 决定。， 2， 长度根据生制品的规格大小和耐火砖的模数，耐火砖的性能，结合 焙烧的工艺要求，和炉子的高温热稳定性，设计院一般选在3.5—4.5米 之间，而我们现在选在4.8—5.5米之间，主要考虑尽量提高装炉量，已 提高产能和投资的比例，在保证炉子性能和制品质量的前提下，节约投 资资金。 3， 深度根据生制品的规格大小和耐火砖的模数，耐火砖的性能，结合 焙烧的工艺要求，和炉子的高温热稳定性。现在一般建5.2米深，考虑装 两层炭素电极。
石墨电极生产过程描述
石墨电极

以石油焦、沥青焦为颗粒料，煤沥青为黏结剂，经 过混捏、成型、焙烧、石墨化和机械加工而制成的 一种耐高温的石墨质导电材料。石墨电极是电炉炼 钢的重要高温导电材料，通过石墨电极向电炉输入 电能，利用电极端部和炉料之间引发电弧产生的高 温为热源，使炉料熔化进行炼钢，其他一些电冶炼 或电解设备也常使用石墨电极为导电材料。2000年 全世界消耗石墨电极100万t左右，中国2000年消耗 石墨电极25万t左右。利用石墨电极优良的物理化学 性能，在其他工业部门中也有广泛的用途，以生产 石墨电极为主要品种的炭素制品工业已经成为当代 原材料工业的重要组成部门。
压型
将混捏锅内混合均匀的糊料,在凉料机内凉至
105度后放入2500吨油压机中挤压成型，成 为待焙烧的生制品。
压机
焙烧
将压型后的生制品在环式焙烧炉内的冶金焦
粒介质中,以天然气为燃料,在隔绝空气的条件 下,以一定总时间,按一定的升温速度加热到 1250℃后停火,待冷却至300度可出炉，成为 焙烧坯。
破碎
将煅后焦或针状焦用对辊机破碎后,一部分到
下面的筛分工序,一部分到雷蒙磨机磨成＜ 0.075mm的粉。因外购针状焦已是成品,不需 再煅烧,这里是投煅后焦还是针状焦,示其当是 生产电极的品级而定。RP产品无针状焦。
筛分
将破碎后的煅后焦或针状焦用多层振动筛筛
分成不同粒级的粒子,进入不同的贮料斗,待配 料用。
带盖焙烧炉
电极清理机
煤沥青熔化
将原料煤沥青放入8个连续的熔化槽内,150℃
保温72小时,熔化排除水份.待混捏用.
混捏
将自动配料系统配好的料放入一台2000L混
捏锅内,混50分钟后,温度达到110度以上,加入 煤沥青再混50分钟,温度达150—160度,使各 级粒子与沥青混合均匀成糊料,进入下面的压 型。
混捏热油炉
配料

将筛分后的不同粒级的粒子和来自机加工的石墨粉, 按配方要求在自动配料系统的电脑中输入所需重量, 称取各种粒子混合在一起。生产各类炭素制品时固 体原料的选择及其组成比例的确定、混合料粒度组 成的确定、黏结剂的选择和确定比例、添加剂的选 择等。配料是炭素制品生产过程中的重要工序，各 类炭素制品配料方的编制及配料操作的正确性、稳 定性对最终产品的物理化学性能和各工序的成品率 都有明显影响。