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炭材料在焙燒過程中用到的填充料對其質量性能的影響

發布日期: 2019-08-12 08:48:52    閱讀量(123)    作者:張紅

填充料是炭材料在焙燒時用于覆蓋炭坯,使其隔絕空氣以防止炭坯氧化以及填充間隙以防止炭坯變形的散粒狀物料。

填充料在炭材料焙燒過程中生要起4個方面的作用:

(1)防止炭坯氧化,将炭坯與外界空氣隔絕起來,使加熱火焰不能與炭坯直接接觸,從而防止制品氧化。

(2)固定炭坯的幾何形狀。因生坯加熱到一定溫度就會軟化并産生變形,在生壞周圍用填充料堵塞,可以防止或減輕炭坯變形。

(3)傳導熱量。焙燒時燃料燃燒産生的高溫熱量是通過填充料傳導給炭坯制品的。

(4)保留揮發分的排出通道并抑制揮發分的逸出。炭坯在焙燒過程中産生的揮發分通過填充料顆粒間的空隙排出,同時,填充料也對揮發分的逸出起到抑制阻礙作用,這有利于提高黏結劑的結焦殘炭值。

填充料的哪些性能會對炭材料的質量産生影響?

(1)填充料的可壓縮性、透氣性、吸附性和導熱性。填充料對焙燒過程中炭坯所含黏結劑的結焦殘炭率高低有明顯的作用,從而影響到焙燒品的理化性能。生坯在分解産物的膨脹力作用下的膨脹量随填充料的可壓縮性的降低而下降。往保證使生坯産生的揮發分順利排出不至于造成炭坯産生裂紋的前提下,填充料的吸附性和透氣性的降低有利于一部分瀝青分解産物留在焙燒品體内,從而提高了焙燒品的體積密度和機械強度。在黏結劑焦化階段,為避免生坯内應力的增長,需要降低生坯的收縮速率,填充料的吸附性和透氣性越小,越有利于降低生坯的收縮速率。填充料熱導率大,易引起炭坯局部過熱而産生裂紋。

(2)填充料的粒度。若填充料粒度過細,則透氣性差,生坯産生的揮發分不能及時排出,熔燒品易産生裂紋;若填充料粒度過粗,則透氣性過大,生坯中揮發分排出過多,從而使結焦殘炭率降低。填充料顆粒過大,還會影響焙燒品的表層結構,易使焙燒品表面産生麻面或凹坑。填充料最合适的粒度為0.5~4mm(裝中小規格炭坯時)和0.5~6mm(裝大規格炭坯時),其中大于4mm(或6mm)的大顆粒和小于0.5mm粉料的數量都不要超過10%。

(3)填充料的水分含量,用水分含量高的濕料作填充料,在焙燒加熱過程中水分被蒸發掉,填充料堆積密度和可壓縮性發生變化,填充料下沉,從而導緻炭坯間隙中各部位虛實不同,在生坯塑件軟化階段,因四周填充料擠壓不均而導緻生坯變形。同時由于填充料下沉,使上層炭坯的保護料過薄而造成氧化。

(4)填充料的溫度。出爐後未經充分冷卻的返還料用作填充料時,生坯表面在高溫填充料的作用下突然受熱,易導緻表面起泡,在焙燒加熱過程中,受熱軟化階段四周填充料擠壓力不均而産生變形。填充料的溫度要低于60℃。

(5)填充料的雜質。若用于炭坯間隙的填充料中含有木塊、紙殼等燃物,則當炭坯加熱至一定溫度後這些雜物燃燒,導緻它們原占據的空間出現空洞或使堆積密度降低,造成炭坯在此部位凸出變形或受熱不均如産生裂紋。

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