一种针状焦煅烧工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种针状焦煅烧工艺，属于针状焦生产技术领域，其特征在于，利用箱式炉对生焦进行煅烧，包括预处理工序、预热升温工序、缓冲升温工序、高温煅烧工序和后处理升温工序；本发明专利技术的有益效果是：获得优越的真密度和颗粒强度。颗粒强度。颗粒强度。

【技术实现步骤摘要】
一种针状焦煅烧工艺

：
[0001]本专利技术属于针状焦生产
，更具体地涉及一种针状焦煅烧工艺。

技术介绍
：
[0002]由针状焦制成的碳素制品具有结晶度高、纯度高、烧蚀量低、CTE低，所以是制造高功率电极和超高功率电极的主要优质原料，针状焦的质量决定着电极的材料性能。
[0003]针状焦的主要性能指标有真密度、强度、电阻率、热膨胀系数等，硫含量、氮含量、灰分等指标对电极的性能有较大影响。
[0004]真密度表明针状焦的致密程度和晶格排列规整程度，同时表征煅烧程度，通常针状焦熟焦的真密度≥2.13g/cm3。针状焦的S、N含量是造成电极气涨，产生裂纹的主要原因，熟焦要求S含量≤0.5％，N含量≤0.5％。
[0005]现在用于针状焦煅烧工艺为回转窑、回转床工艺，该工艺有以下缺点：针状焦收率较低，一般为70％
‑
75％；煅后焦粒度较差，粒度指标一般为3.5mm以上的占30％以上，1mm以下的不大于10％，振实密度0.8g/cm3。
[0006]专利号为201810989595.6的国家专利技术专利公开了一种通过罐式炉煅烧针状焦的新工艺，采用罐式炉对生焦进行煅烧，针状焦生焦装入罐式炉，罐式炉使用燃料气进行助燃，针状焦由上而下慢慢升温煅烧，在炉内停留40～60小时，同时由于自身重力的作用，在针状焦煅烧重排的过程中使其在不破坏粒度的前提下增加颗粒强度及振实密度。
[0007]虽然该法对真密度和振实密度有了一定的提高，但是仍然存在煅后焦颗粒强度不足的现象，仍需要进一步的提高煅后焦的颗粒强度和真密度。

技术实现思路
：
[0008]为解决上述问题，克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种针状焦煅烧工艺，能够有效的解决颗粒强度和真密度不足的问题。
[0009]本专利技术解决上述技术问题的具体技术方案为：针状焦煅烧工艺，其特征在于，利用箱式炉对生焦进行煅烧，包括预热升温工序、缓冲升温工序和高温煅烧工序；
[0010]所述预热升温工序包括将预处理后的生焦从450℃以2℃/min升温速度升温，达到1000℃后恒温1h；
[0011]所述缓冲升温工序包括从1000℃以5℃/min升温速度升温，达到1350℃后恒温1h；
[0012]所述高温煅烧工序包括从1350℃以2℃/min升温速度升温，达到1400℃后恒温1h。
[0013]进一步的，所述的预热升温工序还包括预处理工序，所述预处理工序包括将生焦从室温以升温速度为10℃/min升温至450℃。
[0014]进一步的，所述的箱式炉采用硅钼棒进行加热，测温热偶采用刚玉进行包裹保护，采用间歇生产的方式运行。
[0015]进一步的，所述箱式炉采用间歇生产的正压加热方式运行，压力为20
‑
500pa。
[0016]进一步的，所述间歇生产的正压加热方式为：在预处理工序之前从箱式炉的4支注
气点注氩气，用氩气置换炉膛内空气，氩气进气量为2
‑
10m3/h。
[0017]进一步的，所述高温煅烧工序后还包括后处理升温工序，所述后处理升温工序从高温煅烧工序的1400℃以2℃/min升温速度升温，达到1450℃后恒温1h。
[0018]进一步的，所述高温煅烧工序后还包括后处理升温工序，所述后处理升温工序从高温煅烧工序的1400℃以2℃/min升温速度升温，达到1450℃后以10℃/min降温，降至1350℃，然后再按照2℃/min进行升温，升温至1450℃，恒温1h。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术采用由室温梯度升温至450℃，能够保护针状焦的纤维结构，减少焦炭表面的大直径孔隙，提高针状焦的真密度，针状焦的晶面结构得到了改善，具有优越的真密度，微观碳层面区域平行化，面间距减少，并且更易石墨化；
[0021](2)本专利技术采用缓冲升温工序工艺，避免了箱式炉采用硅钼棒进行间歇加热，加热元件和测温热偶在特定的温度区域内存在膨胀和收缩现象，造成加热元件和测温热偶的变形、弯曲、断裂，缩短使用寿命，加热元件或测温热偶断裂后会造成其他加热区域负荷突然增大，最终影响产品品质的问题；
[0022](3)本专利技术在1400℃节点上恒温1h，意外地发现能够有效降低煅后焦的氮含量，并进一步提高其真密度，有利于提高超高功率电极的抗折强度、导电性能，降低其热膨胀系数；
[0023](4)后处理升温工序采用了降温的手段，提高煅后焦的颗粒强度，进一步提高其真密度，解决传统煅烧工艺的煅后焦颗粒强度不足的现象，特别是预处理工序与后处理升温工序的结合，保证上述效果的实现。
附图说明：
[0024]附图1是本专利技术对比例1煅后焦偏光照片图；
[0025]附图2是本专利技术实施例1煅后焦偏光照片图；
[0026]附图3是本专利技术对比例3箱式炉结构图；
[0027]附图4是本专利技术实施例1箱式炉结构图。
具体实施方式：
[0028]在本专利技术的描述中具体细节仅仅是为了能够充分理解本专利技术的实施例，但是作为本领域的技术人员应该知道本专利技术的实施并不限于这些细节。另外，公知的结构和功能没有被详细的描述或者展示，以避免模糊了本专利技术实施例的要点。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]本专利技术的具体实施方式：
[0030]实施例1:
[0031]针状焦煅烧工艺，利用箱式炉对生焦进行煅烧，从箱式炉的4支注气点注氩气，用氩气置换炉膛内空气，氩气进气量为2
‑
10m3/h，箱式炉采用硅钼棒进行加热，测温热偶采用刚玉进行包裹保护，采用间歇生产的正压加热方式运行，压力为20
‑
500pa，运行包括预处理工序、预热升温工序、缓冲升温工序、高温煅烧工序和后处理升温工序；
[0032]所述预处理工序包括将生焦从室温以升温速度为10℃/min升温至450℃；
[0033]所述预热升温工序包括将预处理后的生焦从450℃以2℃/min升温速度升温，达到1000℃后恒温1h；
[0034]所述缓冲升温工序包括从1000℃以5℃/min升温速度升温，达到1350℃后恒温1h；
[0035]所述高温煅烧工序包括从1350℃以2℃/min升温速度升温，达到1400℃后恒温1h。
[0036]所述后处理升温工序从高温煅烧工序的1400℃以2℃/min升温速度升温，达到1450℃后恒温1h。
[0037]针状焦煅烧完成后，冷却降温，加大进气量，自然冷却降温至100℃以下，关闭气源，方可出炉。
[0038]作为另一实施例的实施例2:
[0039]针状焦煅烧工艺，利用箱式炉对生焦进行煅烧，从箱式炉的4支注气点注氩气，用氩气置换炉膛内空气，氩气进气量为2
‑
10m3/h，箱式炉采用硅钼棒进行加热，测温热偶采用刚玉进行包裹保护，采用间歇生产的正压加热方式运行，压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针状焦煅烧工艺，其特征在于，利用箱式炉对生焦进行煅烧，包括预热升温工序、缓冲升温工序和高温煅烧工序；所述预热升温工序包括将预处理后的生焦从450℃以2℃/min升温速度升温，达到1000℃后恒温1h；所述缓冲升温工序包括从1000℃以5℃/min升温速度升温，达到1350℃后恒温1h；所述高温煅烧工序包括从1350℃以2℃/min升温速度升温，达到1400℃后恒温1h。2.根据权利要求1所述的针状焦煅烧工艺，其特征在于所述的预热升温工序还包括预处理工序，所述预处理工序包括将生焦从室温以升温速度为10℃/min升温至450℃。3.根据权利要求2所述的针状焦煅烧工艺，其特征在于所述的箱式炉采用硅钼棒进行加热，测温热偶采用刚玉进行包裹保护，采用间歇生产的方式运行。4.根据权利要求3所述的针状焦煅烧工艺，其特征在于所述箱式炉采用间歇生产的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超超，商宝光，许胜军，张振英，李兴涛，
申请(专利权)人：山东亿维新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：