石墨的生產工藝流程有哪些？

jcshimo | 2023-09-27 16:29:43

一、出產石墨的材料有石油焦、針狀焦和煤瀝青
石油焦是石油渣油、石油瀝青經焦化后得到的可燃固體產物。色黑多孔，首要元素為碳，灰分含量很低，一般在0.5%以下。石油焦屬于易石墨化炭一類，石油焦在化工、冶金等行業中有廣泛的用途，是出產人工石墨制品及電解鋁用炭素制品的首要材料。
石油焦按熱處理溫度區分可分為生焦和煅燒焦兩種，前者由推遲焦化所得的石油焦，含有許多的蒸騰分，機械強度低，煅燒焦是生焦經煅燒而得。我國多數煉油廠只出產生焦，煅燒作業多在炭素廠內進行。
針狀焦是外觀具有顯著纖維狀紋路、熱膨脹系數特別低和很簡單石墨化的一種優質焦炭，焦塊破裂時能按紋路分裂成細長條狀顆粒（長寬比一般在1.75以上），在偏光顯微鏡下可觀察到各向異性的纖維狀結構，因此稱之為針狀焦。
煤瀝青是煤焦油深加工的首要產品之一。為多種碳氫化合物的混合物，常溫下為黑色高粘度半固體或固體，無固定的熔點，受熱后軟化，繼而熔化，密度為1.25－1.35g/cm3。按其軟化點凹凸分為低溫、中溫文高溫瀝青三種。中溫瀝青產率為煤焦油的54－56％。煤瀝青的組成極為雜亂，與煤焦油的性質及雜原子的含量有關，又受煉焦工藝制度和煤焦油加工條件的影響。表征煤瀝青特性的目標許多，如瀝青軟化點、甲苯不溶物（TI）、喹啉不溶物（QI）、結焦值和煤瀝青流變性等。
二、材料的破碎處理和配料
在配料之前，須對大塊煅后石油焦和針狀焦進行中碎、磨粉、篩分處理。
中碎通常是將50mm左右的物料通過顎式破碎機、錘式破碎機、對輥破碎機等破碎設備進一步破碎到配料所需的0.5-20mm的粒度料。
磨粉是通過懸棍式環輥磨粉機（雷蒙磨）、球磨機等設備將炭質材料磨細到0.15mm或0.075mm粒徑以下的粉末狀小顆粒的進程。
篩分是通過具有均勻開孔的一系列篩子，將破碎后標準規劃較寬的物料分成標準規劃較窄的幾種顆粒粒級的進程，現行電極出產通常需要4-5個顆粒料粒級和1-2個粉料粒級。
生坯的檢查：體積密度、外觀敲擊、剖析
焙燒：是炭制品生坯在填充料維護下、裝入專門規劃的加熱爐內進行高溫熱處理, 使生坯中的煤瀝青炭化的工藝進程。煤瀝青炭化后構成的瀝青焦將炭質骨料和粉料顆粒固結在一起, 焙燒后的炭制品具有較高的機械強度、較低的電阻率、較好的熱穩定性和化學穩定性。
焙燒是炭素制品出產的首要工序之一, 也是石墨電極出產三大熱處理進程中的重要一環, 焙燒出產周期較長（一焙22-30天，二焙依爐型5-20天）, 而且能耗較高。生坯焙燒的質量對成品質量和出產本錢都有一定影響。
生坯內煤瀝青在焙燒進程中焦化，排出10%左右的蒸騰份，一起體積產生2-3%的縮短，質量損失8-10%。炭坯的理化功能也產生了顯著變化，由于氣孔率添加體積密度由1.70g/cm3降為1.60g/cm3，電阻率10000μΩ.m左右降至40-50μΩ.m，焙燒坯的機械強度也大為進步。
二次焙燒是焙燒品浸漬后進行再次焙燒，使浸入焙燒品孔隙中的瀝青炭化的工藝進程。出產體積密度要求較高的石墨需進行二焙，接頭坯料還需進行三浸四焙或二浸三焙。
焙燒爐首要爐型：連續作業----環式爐（帶蓋、不帶蓋）、隧道窯間歇作業----倒焰窯、車底式焙燒爐、箱式焙燒爐