소성 빌렛 흑연화
탄소 제품의 흑연화를 굽다.
로스팅 후 가공물은 2000 ~ 3000 C 의 고온열처리를 거쳐 탄소망의 마이크로결정 크기를 늘리고, 결정층 간격을 줄이고, 격자 상수를 천연 흑연에 근접시켜 흑연 전극에 필요한 이화 성능을 얻는다. 가공물의 흑연화는 흑연 전극 생산의 핵심 과정이다. 흑연 전극의 물리적 및 화학적 성질은 흑연화 온도에 크게 좌우된다. 양질의 흑연 전극을 생산하는 온도는 2800 C 이상에 도달해야 한다. 경제적으로 1t 흑연 전극을 생산하려면 5000kW 가 필요하다. H, 전력비용은 흑연전극 생산비용의 약 25 ~ 35%, 80% 가량의 전력이 흑연화로에서 소비된다. 따라서 제품 품질을 보장하면서 전력 소비를 줄이는 방법도 흑연화 공정의 중요한 임무다.
흑연화로의 유형 현재 흑연전극 공장에서 널리 사용되고 있는 흑연화로는 전기 히터, 즉 대량의 전기를 이용하여 구운 제품을 흑연화에 필요한 고온으로 가열하는 것이다. 흑연화로는 가열 방식에 따라 직접난로와 간접난로로 나눌 수 있고, 흑연화로와 전원장치의 상대적 위치에 따라 모바일 흑연화로와 고정식 흑연화로로 나눌 수 있다. 운행 방식에 따라 대량 생산과 연속 생산으로 나눌 수 있고, 전기 성질에 따라 DC 흑연화와 AC 흑연화로 나눌 수 있다. 직접난로는 전류가 흑연화를 통해 직접 구운 후의 제품이다. 이때 난로에 적재된 로스트는 전류를 통해 고온을 생성하는 도체일 뿐만 아니라 고온으로 가열되는 물체이기도 하다. 직열식 흑연화로는 주로 흑연 전극을 생산하는 데 쓰인다. 직열식 흑연화로는 두 가지가 있는데, 하나는 아이치슨 흑연화로, 하나는 세로 흑연화로 (LWG 난로) 라고 합니다. Acheson 흑연화로는 역사가 유구하여 탄소 공장에서 광범위하게 응용되었다. 그러나 세로 흑연화로는 에너지 절약로로서 80 년대에 대형 전극을 생산하는 탄소 공장에 광범위하게 적용되었다. 흑연 전극의 품질이 지속적으로 향상되고 제품 단면이 증가함에 따라 세로 흑연화로가 계속 사용되고 있다. 흑연화로를 간접적으로 가열하는 특허 보도는 많지만 실제 응용은 거의 없다. 1970 년대 초, 영국 모건은 연속적으로 생산할 수 있는 간접 가열 흑연화로를 개발하는 데 성공하여 소규모 전기 숯 제품만 생산할 수 있었다. DC 전원 공급 장치는 전력망의 3 상 균형과 높은 역률을 유지하는 데 유리하기 때문에 중국 탄소 공장의 대부분의 흑연화로는 1980 년대에 AC 전원을 DC 전원으로 변경했으며 DC 전력에 대한 투자가 크다. 변압기 외에 적절한 용량의 정류장치가 AC 를 DC 전기로 정류한 다음 흑연화로를 입력해야 한다. 다음은 다섯 가지 다른 유형의 흑연화로에 대해 설명합니다.
아이치슨 흑연화로는 19 말 탄화 규소를 생산하는 저항로를 기반으로 개선된 난로형이다. 주요 특징은 로스팅품과 난로 내 저항재 (초입자) 가 난로 저항을 형성하고, 전원을 켠 후 2000 ~ 3000 C 의 고온을 발생시켜 로스팅 흑연화를 만드는 것이다. 아이치슨 흑연화로의 구조는 비교적 간단하다. 흑연화로는 철근 콘크리트를 기초로 만들어졌다. 그것은 같은 구조의 난로 머리 석조와 난로 끝 석조와 그것들 사이의 직사각형 난로체로 구성되어 있다. 난로와 난로의 꼬리는 쌓고, 외부는 내화벽돌이고, 내부는 아래로는 탄소로, 가운데에는 잉크블록을 쌓는다. 몇 개의 전도전극 (흑연전극) 이 난로와 난로 미석조를 통과하는데, 전도전극의 지름과 양은 흑연화로의 전기가 켜질 때의 전류 강도에 따라 달라집니다. (그림 1) 전원을 켤 때 전도성 전극의 온도가 계속 상승하므로 전도성 전극을 냉각해야 합니다. 냉각 방법에는 표면 직접 스프링클러 또는 간접 냉각의 두 가지가 있습니다. 간접 냉각은 전극에 냉각 전극을 드릴하고 전극 표면에 냉각 슬리브를 설치하는 두 가지 방법으로 나눌 수 있습니다. 로스터가 장착된 직사각형 난로의 바닥에 내화벽돌을 몇 층 쌓고, 난로 양쪽에 난로벽을 쌓거나, 난로 양쪽에 내열 콘크리트로 만든 벽판을 수직으로 배치합니다. 리틀 아이치슨 흑연화로 길이 10 ~ 12m, 폭 약 2rn, 한 번에 약 20t 의 로스터를 실을 수 있습니다. 중형 아이치슨 흑연화로의 길이는 14- 16m 이고 노 폭은 약 3m 입니다. 한 번에 40 ~ 60 톤의 베이킹 제품을 적재할 수 있다. 대형 아이치슨 흑연화로의 길이는18 ~ 20in 이고 노 폭은 약 4.0m 로 한 번에 약 l00t 를 실을 수 있는 로스팅 제품입니다. 25 ~ 30m 길이의 초장 아이치슨로, 난로는 몸이 좁고 난로는 100t 정도밖에 안 된다. 아이치슨 흑연화로 구조는 간단하고 유지 보수가 간편하며 크레인으로 반제품을 적재하는 것이 편리하다. 그러나 다음과 같은 단점이 있습니다: (1) 전원 공급 시간이 길고, 열 손실이 크며, 에너지 활용도가 낮습니다. 전기가 가열될 때 전기 에너지가 전기 저항 재료, 난로 머리, 난로 끝 석조를 가열하는 데 많이 사용되며, 난로 밖 보온재가 주변 공간으로 방출되는 열도 많다. 따라서 전기의 약 35% 만이 가열과 굽기에 쓰인다. (2) 흑연화로에서 로스팅 제품과 저항재로 가득 찬 공간을 난로심이라고 하며, Acheson 흑연화로 심지의 온도 변화는 매우 크다. 노 가운데 코어와 노 코어 양쪽 인슐레이션의 온도차는 수백 도에 달할 수 있고, 노 코어 위쪽과 아래쪽 부분의 온도차도 수백 도에 달할 수 있기 때문에 같은 노 제품의 저항률에는 약간의 차이가 있으며, 난로 안의 가열 온도가 고르지 않은 것도 일부 제품 균열의 주요 원인이다. (3) 난로를 하역할 때 먼지가 많고, 전기가 가열될 때 대량의 유해 가스를 배출하고, 환경을 오염시킨다. (4) 생산주기가 길다. 흑연화로의 생산 주기는 L2 14 일이며 청소부터 충전, 난방, 냉각, 배출에 이르기까지 2 ~ 3 일 밖에 걸리지 않습니다. 각 난로 그룹에는 6 ~ 8 개의 흑연화로가 있지만 각 흑연화로는 1 개월 내에 1 회전만 할 수 있습니다. (5) 대량의 야금초알을 저항재료로 사용해야 하며, 톤당 약 300k9 를 소비해야 한다.
U 형 흑연화로의 변종 Acheson 흑연화로, 전원 변압기 출력 전압과 전류가 허용하는 범위 내에서 흑연화로의 열효율을 높이고 전기를 절약하기 위해 긴 난로에 유리하지만 난로의 길이는 공장 스팬에 의해 제한되기도 하기 때문에 세로방향 Acheson 흑연화로를 설계하여 중간에서/Kloc-0 을 구부렸다 난로 머리, 난로 꼬리의 같은 쪽에 있는 새로운 난로 유형 (그림 2) 이 되어 난로 가운데에만 칸막이를 짓고 난로를 두 개의 평행한 재료 구역으로 나누고 난로 머리, 난로 끝 석조와 반대되는 난로 벽 안쪽에 흑연 블록을 깔아 전류를 흑연블록 석조를 통해 한 재료 구역에서 다른 재료 구역으로 끌어들인다. 이 U 형 흑연화로의 장점은 난로의 길이가 상대적으로 늘어나 더 많은 로스터를 실을 수 있고, 송전버스는 모두 난로의 한쪽 끝에 있다는 것이다. 난로 양쪽의 활성 버스를 생략하고, 매톤 반제품의 전력 소비량은 일반 Acheson 흑연화로보다 약간 낮지만, 난로 안의 전류 분포가 고르지 않아 난로 안의 온도가 고르지 않게 되는 단점이 있기 때문에, 각기 다른 부위에 설치된 흑연전극의 품질이 다르기 때문에 중간 칸막이는 쉽게 타 버릴 수 있다. 이런 흑연화로의 생산 공예는 아이치슨로와 같다.
모바일 흑연화로 흑연화로는 철근 콘크리트를 기초로 한 것이 아니라 강철 구조의 궤도차에 건설되었다. 궤도차는 지면에 깔린 레일을 따라 좌우로 이동할 수 있지만 (그림 3), 전원 공급 장치의 위치는 고정되어 있다. Acheson 흑연화로 또는 세로 흑연화로는 이동 가능한 난로로 설계할 수 있으며, 6 ~ 8 개의 흑연화로가 하나의 난로를 형성하여 전원 변압기가 번갈아 각 흑연화로에 전원을 공급할 수 있도록 할 수 있다. 본 발명은 두 작업장에서 각각 제품과 전기를 하역하여 흑연화로를 연결하는 송전버스의 길이를 크게 줄였다. 모바일 흑연화로에 해당하는 모바일 변압기는 고정 위치에 세워진 흑연화로와 결합되어 전원 변압기가 선로차에 장착된다. 흑연화로에 전기가 필요할 때 변압기가 있는 궤도차가 그 난로의 난로로 옮겨져 송전버스에 연결된 후 전기가 들어온다.
세로 흑연화로의 특징과 생산 공예는' 시리즈 흑연화' 를 참조하십시오.
간접 가열 연속 생산 흑연화로는 소형 전기 탄소 제품 생산을 위한 데스크탑 이중 채널 연속 생산 흑연화로입니다 (그림 4). 이런 이중 채널은 흑연화로를 연속적으로 생산하는데, 흑연판으로 만든 고정된 고온 영역이 있다. 통로 총 길이 7m, 그 중 5m 은 카본 블랙 절연 재료에 묻혀 양끝이 별도로 설정됩니다.
인슐레이션 외부에서 카본 블랙 인슐레이션은 이중 강판 용접의 껍데기로 물로 냉각할 수 있고, 전원 공급 장치는 l40kV 입니까? A 의 단상 AC 변압기 출력 전압은 l2v 이고, 한 쌍의 전도성 클램프가 흑연 듀얼 채널의 고정 위치에 끼워져 있다. 흑연화로의 연속 생산은 양방향 역류 공급을 채택하고 있으며, 기계 추진 장치는 분당 25 톤의 질소를 추진하며, 흑연통로를 통과하는 총 시간은 약 4.5 시간이며, 생산된 제품의 지름은 50 미크론 미만이고 길이는 65438±0 ITL 미만이며, 통로 내 고온구 온도는 시간당 2500 C 에 달할 수 있다. H, 통로는 스스로 소량의 양압을 유지할 수 있기 때문에 불활성 기체로 들어가서 보호할 필요가 없다.
흑연화로 그룹의 각 흑연화로의 생산 작업은 청로, 작은 수리, 난로, 전기, 냉각, 하역로 등 6 가지 내용으로 구성되어 순환된다. 아이치슨 흑연화로의 생산주기는 보통 12- 14 일이며, 그 중 전기가 2-3 일 밖에 걸리지 않는다. 전원 변압기의 용량을 최대한 활용하기 위해 전원 공급 장치당 6 ~ 8 대를 구성할 수 있다. 한 대의 난로에 전원이 공급되면 가끔씩 송전 버스 접점을 좌우로 전환하여 전원 공급 장치의 정전 시간을 점검하기도 한다. 한 세트의 전력설비와 6 ~ 8 대의 흑연화로는 흑연화로 그룹을 구성하는데, 흑연화로 그룹 중 한 대는 항상 전원이 켜져 있고, 다른 난로는 각각 난로, 냉각, 하역로, 청로, 수리가 진행되는 과정에 있다. 각 난로 그룹의 생산은 미리 배정된 작업 계획에 따라 진행된다.
흑연화팽창 수축 로스팅 생성물의 선형 치수는 전원이 공급되는 순간부터1200 C 안팎으로 팽창하여 원료 소성 온도 (1200 ~1450 C) 로 들어간 후에도 계속 l600℃ C 로 올라간다. 따라서 이 기간 동안 반제품을 굽는 선형 치수의 팽창 정도는 원료의 황과 질소 함량, 가열 속도와 관련이 있다. 온도가 2000 C 이상으로 올라가면 반제품의 선형 치수가 팽창에서 수축으로 바뀌고, 흑연화 과정 전반에 걸쳐 수축이 팽창보다 크므로 흑연화 후 로스팅 제품의 지름과 길이가 줄어들고 최종 수축은 여러 요인의 영향을 받습니다. 원료 특성, 입도 구성, 접착제 사용량, 성형법, 압력, 로스팅, 흑연화의 최종 온도 등 75% 석유 초점과 25% 아스팔트 코크스로 생산된 일반 전력 흑연 전극의 수축률을 측정했다.