電解質(zhì)預(yù)清理系統(tǒng)主要是清除電解返回殘極表面殘留的大塊電解質(zhì)及清理鋼爪之間的電解質(zhì),是初級清理,也稱一次清理;二次清理主要是針對底部難于清理、滲人殘極內(nèi)部、凝固在表面的電解質(zhì)或生成的碳化物、氧化物等進(jìn)一步的精細(xì)清理,也是近些年新發(fā)展的清理技術(shù)。
電解質(zhì)的清理主要通過設(shè)備上的銑刀,液壓錘、液壓鏟和甩鏈等分別對電解質(zhì)進(jìn)行初碎和終碎,并采用壓縮空氣將殘極上殘余電解質(zhì)粉塵清理干凈,最后由殘極噴丸、拋丸等系統(tǒng)進(jìn)行深入的二次清理。一旦電解質(zhì)清理機(jī)出現(xiàn)故障,實(shí)際生產(chǎn)中,還設(shè)有用于緊急情況下的人工清理。
]]>六?擁有各類先進(jìn)的?產(chǎn)設(shè)備,具有各類?墨制品及配套?屬五?件的批量?產(chǎn)能?,??現(xiàn)有?精密數(shù)控加?中?數(shù)控?床數(shù)控銑床?型平?磨床鋸床等專業(yè)的?墨?產(chǎn)設(shè)備100余臺并具有?主研發(fā)的?墨產(chǎn)品專?機(jī)械設(shè)備,擁有20余項(xiàng)專利技術(shù)。主營產(chǎn)品:?墨坩堝?墨匣缽?墨板?墨棒?墨粉?墨電極?墨模具?墨熱場?墨烯?墨轉(zhuǎn)??墨軸承?墨環(huán)?墨柱?墨顆粒?墨加?件?墨套?墨紙?jiān)鎏紕?墨炊具熱解?墨真空泵碳?真空爐?墨件?墨加?件碳碳復(fù)合材料?墨??墨氈等?系列?墨材料延伸產(chǎn)品。?泛應(yīng)?于電?冶?有??屬光伏半導(dǎo)體鋼鐵等領(lǐng)域。
]]>陰極制品在結(jié)構(gòu)上屬于非均質(zhì)結(jié)構(gòu)的脆性材料,硬度不高,易于加工和研,并且在加工中切削細(xì)粉,導(dǎo)致加工表面粗糙并有顆粒剝落的凹坑。所以加工時有如下特點(diǎn):易產(chǎn)生振動、易切削、易磨損刀具,易產(chǎn)生粉塵。
炭塊在加工過程中出現(xiàn)振動是由于以下4個方面的因素造成的:炭塊變形;加工截面的瞬息變化:機(jī)床精度不高;刀具與炭塊之間的摩擦。陰極制品是一種脆性的材料,由于它們的硬度不高,故易于加工和研磨、并且在加工中切削量很大,且含有碳化矽、金剛砂等雜質(zhì),刀具在加工中磨損很大,故炭塊加工一般采用硬質(zhì)合金作為刀具。
]]>澆鑄。預(yù)焙陽極組裝的澆鑄就是將經(jīng)檢驗(yàn)合格的涂石墨后導(dǎo)桿組架上的鋼爪,按工藝要求,在咬合站放入焙燒塊的炭碗中,然后將熔化的鐵水注入鋼爪周圍的空隙使其組合為一體,成為具有一定強(qiáng)度和良好導(dǎo)電性能的合格的陽極組裝塊的過程。鑄鐵一般用工頻感應(yīng)爐熔化,澆鑄一般由咬合站、澆鑄臺和澆鑄車三部分組成的澆鑄站完成。澆鑄過程在步進(jìn)式澆鑄站或澆鑄轉(zhuǎn)臺完成。
裝卸。裝卸既是組裝工藝的起點(diǎn),又是終點(diǎn),又稱裝卸站。裝卸站負(fù)責(zé)將組裝好的組裝塊下線裝人托盤,發(fā)往電解廠(車間),同時將電解返回的殘極裝人單軌系統(tǒng)(或懸鏈系統(tǒng))。該站分為裝站、卸站及托盤清理三部分。
殘極電解質(zhì)清理。對于電解返回的殘極,一方面有一定高度的殘極需要回收利用,另一方面對其表面上的電解質(zhì)渣殼也要回收利用。故對返回殘極必須進(jìn)行清理,以使殘極表面干凈、無電解質(zhì)
殘極壓脫。殘極壓脫主要是把殘極從鋼爪上脫落下來。一般分為自動和手動。當(dāng)殘極高度大于規(guī)定的高度時,將殘極送入手動殘極壓脫機(jī),壓脫后的殘極由破碎系統(tǒng)處理,供成型配料使用。鋼爪通過清理機(jī)清理鋼爪上電解質(zhì)、鐵銹及其他雜質(zhì)。
]]>澆鑄用的鐵水由硅鐵、錳鐵、磷鐵、鑄鐵、返回鐵環(huán)等按不同的比例配制而成,通過加熱使之熔化,并具有良好的流動性和脆性。鐵水的主要成分是鑄鐵、返回鐵環(huán),錳、磷、硅是作為鐵水組成調(diào)整材料使用。鐵水成分對于鑄造性能以及鋼一碳接觸點(diǎn)電壓降關(guān)系甚為密切要求流動性好、熱膨脹性強(qiáng)、比電阻低、冷態(tài)下易脆裂,鐵水中常規(guī)控制的化學(xué)成分為碳硅、錳、磷、硫。
其中碳是影響鑄鐵的凝固過程、組織和力學(xué)性能的重要元素,在熔煉過程中要盡量控制含碳量在所需范圍。鐵液內(nèi)碳的飽和度愈低,則吸碳速度愈快,硅和磷元素對鐵液吸收碳分有阻滯作用,而錳對此具有促進(jìn)作用;硅的主要作用是促進(jìn)鐵液按穩(wěn)定性轉(zhuǎn)變對鐵的組織和性能產(chǎn)生重要影響。
當(dāng)硅大于3%時,基體組織通常為穩(wěn)定的鐵素體,具有高溫穩(wěn)定性,同時硅促進(jìn)鑄鐵表面形成一種含有硅酸鐵的致密氧化膜,降低鑄鐵在高溫下的氧化速度,不足是強(qiáng)度降低;錳是穩(wěn)定珠光體、阻礙石墨化的元素,鑄鐵中含有適量的錳可提高珠光體含量,強(qiáng)化基本組織;磷使鑄鐵的共晶點(diǎn)左移,其作用程度與硅相似。
]]>預(yù)焙陽極大小由鋁電解生產(chǎn)工藝技術(shù)條件等所決定。鋁電解用陰極炭塊和高爐用炭塊為滿足使用要求均需加工成一定的大小、形狀和規(guī)格,所以要對焙燒后的炭塊進(jìn)行銑面、掏槽、劃痕、鋸斷等來達(dá)到所需形狀、尺寸、精度以滿足砌筑需要。有的產(chǎn)品還要根據(jù)用戶使用上的工藝需要加工成特殊的形狀和規(guī)格,甚至要求較低的表面粗糙度。
六?擁有各類先進(jìn)的?產(chǎn)設(shè)備,具有各類?墨制品及配套?屬五?件的批量?產(chǎn)能?,??現(xiàn)有?精密數(shù)控加?中?數(shù)控?床數(shù)控銑床?型平?磨床鋸床等專業(yè)的?墨?產(chǎn)設(shè)備100余臺并具有?主研發(fā)的?墨產(chǎn)品專?機(jī)械設(shè)備,擁有20余項(xiàng)專利技術(shù)。主營產(chǎn)品:?墨坩堝?墨匣缽?墨板?墨棒?墨粉?墨電極?墨模具?墨熱場?墨烯?墨轉(zhuǎn)??墨軸承?墨環(huán)?墨柱?墨顆粒?墨加?件?墨套?墨紙?jiān)鎏紕?墨炊具熱解?墨真空泵碳?真空爐?墨件?墨加?件碳碳復(fù)合材料?墨??墨氈等?系列?墨材料延伸產(chǎn)品。?泛應(yīng)?于電?冶?有??屬光伏半導(dǎo)體鋼鐵等領(lǐng)域。
]]>對比電阻的影響:當(dāng)加熱溫度在200℃以前,由于黏結(jié)劑的軟化,干料顆粒間結(jié)合力的下降,則制品的比電阻有暫時升高的現(xiàn)象。當(dāng)溫度繼續(xù)升高,由于揮發(fā)分的排除,分解及聚合等化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,大芳香核周圍的邊緣原子團(tuán)的脫落,炭質(zhì)顆粒間的結(jié)合不斷趨于緊密,則制品的比電陽在逐漸下降。特別是在600~800℃之間,由于炭質(zhì)的生成,大”鍵的作用,瀝青的進(jìn)一步焦化,則制品的比電阻急劇下降。當(dāng)制品的溫度升高到800℃以后,隨著溫度的升高,結(jié)果更加緊密,制品的比電阻繼續(xù)下降。
對假密度的影響:當(dāng)溫度升高至200℃以上時,由于揮發(fā)分的排除,空隙度的增加,體積密度逐漸下降。當(dāng)溫度繼續(xù)升高,制品的溫度達(dá)500℃以后,由于黏結(jié)劑發(fā)生焦化,則體積密度有所增加,以后隨著溫度升高,由于揮發(fā)分略有排除,產(chǎn)品在不斷的收縮,則體積密度也略有增加,但不顯著。
對真密度的影響:當(dāng)焙燒溫度逐漸升高時,由于揮發(fā)分的大量排出,空隙度不斷增加,黏結(jié)劑發(fā)生焦化縮合反應(yīng)、炭平面網(wǎng)的增大,制品發(fā)生收縮,致密性增加,也將會導(dǎo)致產(chǎn)品的真密度有所增加。
對抗壓強(qiáng)度的影響:隨著溫度的增加,黏結(jié)劑開始軟化,炭質(zhì)顆粒間結(jié)合力的降低,制品的機(jī)械強(qiáng)度下降加熱到400℃,降低至最低點(diǎn)。因?yàn)檫@一階段大量排出揮發(fā)分,孔度增加,顆粒間的結(jié)合作用變差,所以制品的強(qiáng)度很低。450℃以后,隨著溫度不斷升高,黏結(jié)劑發(fā)生焦化以及焦化網(wǎng)的形成和硬化,所以制品的強(qiáng)度又逐漸升高。
]]>當(dāng)溫度繼續(xù)升到400℃以上時,一方面熱解分解劇烈進(jìn)行,主要是甲基以及較長的側(cè)鏈分解產(chǎn)生的甲烷、氫等低分子化合物;另一方面基本結(jié)構(gòu)單位的芳香族在 500~650℃時,碳環(huán)聚合形成半焦,570℃以上半焦熱解并在制品表面形成一層致密而堅(jiān)固的炭層。在 700℃以后,半焦結(jié)構(gòu)分解劇烈,氫、C0大量產(chǎn)生,芳香族炭核結(jié)核的程度顯著提高逐漸形成焦炭。
同時,對熱不穩(wěn)定的一些原子團(tuán)從黏結(jié)劑的基本結(jié)構(gòu)上失去,發(fā)生劇烈的分解反應(yīng),另一方面,具有反應(yīng)能力的原子團(tuán)又會相互作用產(chǎn)生合成和縮聚反應(yīng),生成分子量較大的分子。這種基本構(gòu)造單位由于側(cè)鏈脫落而呈活性,有利于形成半焦和瀝青焦,構(gòu)成亂層結(jié)構(gòu)基本單位的六角網(wǎng)狀平面。
制品溫度在 300℃到500℃左右,瀝青的分解反應(yīng)發(fā)生很快,揮發(fā)分大量排除,為使揮發(fā)分的排除不至于過分激烈(否則會導(dǎo)致制品產(chǎn)生裂紋),升溫速度要求控制很慢,一般為2~3℃/h。在500~800℃時,聚合反應(yīng)加速進(jìn)行,瀝青的焦化反應(yīng)已基本完成,即瀝青完全形成瀝青焦。在 750~800℃范圍內(nèi),升溫速度也不能太快,因?yàn)樵谶@個階段中仍然有少量的揮發(fā)分繼續(xù)排除。
]]>黏結(jié)劑遷移有兩個階段,第一階段發(fā)生在混捏過程,第二階段發(fā)生在焙燒階段。在120℃左右,黏結(jié)劑開始軟化并發(fā)生遷移,隨著溫度的升高遷移速度急增,在180℃~200℃時達(dá)到最大值,溫度高于230℃時,黏結(jié)劑的遷移就停止了。黏結(jié)劑遷移過程中,有選擇遷移現(xiàn)象,即黏結(jié)劑中的輕質(zhì)組成更容易遷移。黏結(jié)遷移與重力有關(guān),液態(tài)黏結(jié)劑都是從上向下遷移。在相同的溫度下,骨料的粒度組成越粗,黏結(jié)劑越容易遷移。
焙燒升溫速度越慢,黏結(jié)劑遷移程度越大。黏結(jié)劑遷移對焙燒制品質(zhì)量來說是有害的,黏結(jié)劑發(fā)生遷移會導(dǎo)致制品內(nèi)黏結(jié)劑分布不均勻,導(dǎo)致焙燒制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻,致使產(chǎn)品的理化性能下降。遷移也會使制品下部黏結(jié)劑含量過大,導(dǎo)致制品黏敷填充料嚴(yán)重。
在低溫預(yù)熱階段制品內(nèi)部黏結(jié)劑軟化,制品成塑性狀態(tài),還未發(fā)生明顯的物理化學(xué)變化,揮發(fā)分排除量不大,主要是排除吸附水,對制品起預(yù)熱作用,這個階段要求提高升溫速度,減少黏結(jié)劑的遷移程度。
]]>1、排出水分和揮發(fā)分
生制品中骨料帶來的水分在焙燒過程中會蒸發(fā)排出。使用瀝青作為黏結(jié)劑的制品,其生制品中揮發(fā)分含量在13%~14%之間,瀝青是由石油質(zhì)、瀝青質(zhì)和游離碳三種成分組成,這些物質(zhì)在受熱的情況下,要發(fā)生蒸餾、分解和縮合等反應(yīng),生成低級的脂肪烴、芳香烴等輕質(zhì)餾分,并以揮發(fā)分的形式排除。由于焙燒,這些輕質(zhì)餾分幾乎全部能排除,因此,焙燒后的制品理化指標(biāo)將顯著改善。
2、降低比電阻
生制品的比電阻相當(dāng)大,約為10000×10-Ω·m。因此,不能直結(jié)作為導(dǎo)電材料,但是經(jīng)過焙燒后的制品的比電阻可以降低50×10-Ω·m左右,成為良導(dǎo)體。在焙燒過程中由于揮發(fā)分的排除制品的比電阻大幅度降低。此外,由于焙燒過程中、瀝青的焦化,生成瀝青焦能把焦炭顆粒黏結(jié)在一起,形成焦炭網(wǎng)格,原子間形成大”鍵,從而使導(dǎo)電性增加。
3、固定幾何形狀
經(jīng)過震動成型后的制品,雖然有一定的幾何形狀,但是由于黏結(jié)劑沒有焦化,受熱后生制品易變形,在焙燒過程中,隨著焦化的形成和硬化,將干料中的顆粒緊密地聯(lián)結(jié)在一起這樣受熱后不再變形。
4、黏結(jié)劑焦化
黏結(jié)劑中的游離炭、結(jié)焦炭在焙燒加熱的過程中形成結(jié)構(gòu)致密的焦炭,連結(jié)骨料顆粒填充孔隙使制品具有一定理化性能,在其他條件相同的情況下,焦化率越高越好。
5、體積得到充分收縮
在焙燒過程中,制品的體積將產(chǎn)生變化,焙燒后,生制品長度尺寸收縮2%左右,徑向尺寸收縮1%左右。體積收縮為2%~3%,體積充分收縮,除能提高導(dǎo)電性能外,其他理化指標(biāo)也相應(yīng)得到改善,如真密度增加、抗氧化性、耐腐蝕性、導(dǎo)熱性能也顯著增加。
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