炭砖中Si粉添加剂对煤沥青粘结剂的改质效果

微孔炭砖是当前国际上较为流行的高炉内衬材料,其特点是在无烟煤和人造石墨基料中或在煤沥青粘结剂中加入一定量的Si微粉,这种Si微粉在炭砖焙烧时(1150～1500℃)与基料中的碳反应并在气孔中生成β-SiC晶须,使孔径变小,从而提高了炭砖的导热性、抗氧化性、耐铁水熔蚀和渗透性。另一方面,由于Si粉在炭砖焙烧时能够使煤沥青改性,提高粘结剂的结焦率,使炭砖的机械性能提高。本文在实验室条件下研究了Si粉对煤沥青的改质效果,即测定了添加不同量的Si粉后煤沥青的析焦率变化。     

电煅烧无烟煤的显微结构与性能

电煅烧无烟煤是制造超微孔炭砖的主要原料,电煅烧无 烟煤的性能直接影响超微孔炭砖的性能。无烟煤在煅烧后, 其结构和性能会发生很大的改变。本工作研究了不同无烟煤 在不同温度下煅烧后的显微结构和性能。 1　试验 超微孔炭砖要求热导率高,抗碱性优良,抗氧化性好,结 构致密,透气度低,抗铁水熔蚀性好,微气孔指标(包括小于1 μm微孔容积的百分率和平均孔径)优良,因此,对电煅烧无烟 煤有特殊的要求,要求无烟煤结构致密,无层理结构,灰分低, 抗热裂性能好(煅烧时不易炸裂),容易石墨化等。为此,选择 了T、G、Y3个不同产地的无烟煤,并分别…     

微孔自焙炭砖的研制

在自焙炭砖生产、制作成功经验的基础上,以优质低灰高温电煅烧无烟煤为主要原料,以树脂、煤沥青的混合物为结合剂,加入适量的添加物,研制出焙烧温度低、透气度低、耐碱性能、抗铁水渗透及熔蚀性能优良的微孔自焙炭砖。     

高炉炭砖性能与原料的选择

对不同煅烧温度下不同原料配比的实验结果进行了分析，得出：山西阳泉四矿无烟煤、云南昭通小发路煤矿无烟煤不宜作炭砖原料；太西洗煤厂精洗煤是高炉炭砖的优质原料；贵州织金煤矿无烟煤如果煅烧条件适宜，也可作高炉炭砖的优质原料；提高骨料的石墨化度或提高原煤的煅烧温度，是提高高炉炭砖导热系数的有效途径。     

无烟煤石墨化的研究

以宁夏、山西、贵州、云南和越南鸿基5种不同产地的无烟煤为原料,研究了无烟煤石墨化的机理;同时对5种石墨化煤样进行了工业分析和X射线衍射分析,还对用5种石墨化煤作成的炭砖小样进行了全面的性能分析。结果发现,经高温处理后无烟煤是可以石墨化的,但石墨化煤与人造石墨又有区别;石墨化煤与气煅煤和电煅煤相比,性能质量明显改善,灰分、硫分和电阻率均降低,真密度提高;用石墨化煤作成的炭砖小样,除了抗压强度有所降低之外,其他性能都得到了显著改善,尤其是导热系数和抗碱性的提高,这对于提高高炉炭砖的质量有利的。     

高温模压炭砖的研制

介绍了炼铁高炉用高温模压炭砖的研制概况。重点介绍了"抗铁水"炭砖研制情况,选用电煅煤和高温电煅煤为骨料,煤沥青作黏结剂在特制设备中快速压型烧结试制出高温模压炭砖。对原材料优化给出了炭砖的耐压强度、铁水溶蚀指数、透气度依赖于高温电煅煤含量的三个回归方程。还给出了3种炭砖的抗热震因子的结果。同时就远洋公司生产的高温模压炭砖质量指标与国内外优质炭砖进行了对比分析。     

四种不同产地无烟煤性能研究

对四种国产无烟煤的化学成分、氧化率和岩相结果进行了分析，以及用此四种无烟煤在相同工艺条件下制成的微孔炭砖试样进行了试验研究。结果表明，阳泉煤制成的微孔炭砖性能优良，且阳泉煤变质程度最好，是生产微孔炭砖最为理想的原料；宁夏太西煤只要控制好煅烧质量，也是生产微孔炭砖的优质原料。     

1 350 kVA电煅烧炉炉芯电流偏移的调整

用高温煅烧无烟煤制造各类炭砖，具有膨胀性小，耐铁、钾侵蚀和高密封特性，因而目前广泛采用电煅炉煅烧无烟煤，以获得上述的原料。但由于电煅烧炉易偏流（电流偏离炉芯），因此造成炉内温度分布严重不均，部分无烟煤被石墨化，另一部分低炭化，这两种情况都使煅烧无烟煤失去半石墨质特性，因而调整电流的偏移在生产中是极为重要的。本文将对１３５０ｋＶＡ电煅烧炉电流偏移的调整方法作一小结。１电流偏移的原因及处理方案１．１电煅烧炉结构简介电煅烧炉工作参数见表１，结构见图１。１—四开口料仓；２—滑动闸板；３—夹持器；４—石墨…     

粘结剂对焦炭填料的润湿——一种测定润湿温度的简易仪器

以对比为基础,速迅简便地测定粘结剂沥青在焦炭填料上的润湿温度,对控制最终石墨的质量极为重要。为此,设计制造出一种简易仪器。本方法是通过测量沥青液滴在炭质材料上接触角的变化来确定润湿温度。这些炭质材料可以是生焦,煅后焦、炭黑、焙烧后的炭以及石墨。焦炭的煅烧温度对润湿温度影响很大。     

用附着中间相的焦炭作原料试制的炭素材料

在没有沥青粘结剂的情况下,用附着中相间的焦炭粉末试制炭素材料是一种尝试。以往使用的焦炭粉末是煅烧焦粉或生焦粉(不煅烧)、而沥青则采用煤沥青或重油。把5％或10％的焦炭粉和沥青的混合料在430℃下热处理至规定的时间,在沥青中形成的中间相便附着在焦炭粉的表面上;通过喹啉处理,附有中间相的焦炭和沥青分离成为喹啉不溶组分。喹啉不溶组分(QI)经成形、炭化便可制成炭素材料。测定其物理性质,结果如下: 1)抗压强度随QI中中间相含量的增加而提高。当QI中的中间相为50％时,焙烧制品的抗压强度为600—1300kg/Cm~2,石墨化制品为300—500kg/cm~2。 2)由附着从煤沥青中得到的中间相的生焦试制的炭素材料具有最度的强度和体积密度。由附着从重油中得到的中间相的焦炭也能得到高强度的炭素材料。 3)电阻系数和热膨胀系数可与由焦炭和沥青粘结剂制成的炭素材料相媲美,并随QI中的中间相含量而变化。 试验结果表明,由附着中间相的焦炭粉可制成高强度的炭素材料。     

支持向量机算法对电锻煤基炭砖导热性能的优化及预报

导热系数是评价高炉炭砖性能的重要指标之一.本工作在传统电煅煤基炭砖的基础上,使用人造石墨逐步替换电锻煤细粉与骨料,系统研究了人造石墨引入量、焙烧温度等因素对炭砖导热性能的影响,并使用支持向量机回归建模分析算法建立了炭砖导热系数的数学模型.结果表明,人造石墨的加入有助于提升炭砖的导热系数,并降低导热性能的各向异性,但会影响炭砖的抗铁水溶蚀性能;由支持向量机建模分析得知,石墨含量与气孔直径对导热系数提高的影响较为明显;借助该建模方法获得了炭砖导热系数的预报拟合公式,该公式具有较高精度,可用于炭砖导热系数的优化与预报.     

JT-8型焦炉煤气加氢催化剂失活样品剖析

焦炉煤气深度净化是焦炉煤气综合利用的关键技术。采用XRF、颗粒抗压碎力、烧失重、压汞法孔结构、XRD和XPS等对JT-8型加氢催化剂新鲜样、使用样和焙烧样进行表征。加氢催化剂失活的主要原因是催化剂表面结焦积炭,形成致密板结层,隔绝了气体与催化活性位的有效接触,同时引起床层阻力降不断上涨。加氢催化剂使用样中含有大量的碳元素,质量分数从6.6%到29.4%均有分布;催化剂颗粒表面的碳原子百分数占76.23%~79.74%,其形态是类石墨炭形态(C—C、C—H)和高度聚合的有机碳形态(C—O、C=O),且以类石墨炭为主。使用样的微孔被堵塞,导致孔容和比表面积均大幅减少,平均孔径变大;焙烧后,一些小孔径的微孔结构可能被破坏,导致比表面积下降,平均孔径变大;结焦积炭严重的样品恢复率较差。     

煤沥青的加压炭化及炭—石墨制品的加压焙烧

对粘结剂沥青、浸渍剂沥青的加压炭化和炭—石墨制品的加压焙烧进行了较为系统的研究,采用不同的加压气体、不同的起始压力,不同的加压的最高温度,不同的升温速度探讨了这些因素对沥青析焦量、炭化产物的石墨化性能、机械性能等性质的影响,对这种影响进行了分析,探索了它们的机理,并从实验结果及其分析中得出了炭—石墨制品加压焙烧的最优工艺参数。     

电炉炼钢与石墨电极

石墨电极是使用石油焦、沥青焦为颗粒料，煤沥青为粘结剂，经过煅烧、破碎、配料、混捏、成型、焙烧、石墨化和机械加工厂而制成的一种耐高温的石墨质导电材料，称为人造石墨电极（简称石墨电极），以区别于使用天然石墨为原料生产的天然石墨电极。石墨电极是电炉炼钢的重要高温导电材料，通过石墨电极向电炉输入电能，以电极端部和炉料之间产生的高温电弧为热源，使金属熔化进行炼钢生产，其他一些电冶炼设备（如埋弧电炉）也常使用石墨电极为导电材料。1995年全世界消耗石墨电极1100kt左右，中国1995年消耗石墨电极约200kt，利用石墨电极优良的物理化学性能，在其他工业部门中也有广泛的用途，目前以生产石墨电极为主要品种的炭制品工业已经成为当代原材料工业的重要组成部分。     

焙烧炭砖孔结构和热导率与硅粉加入量的关系

以电煅无烟煤(5～3、3～1、≤1及≤0.088 mm,w(固定碳)=95.17%,w(挥发分)=0.37%,w(灰分)=4.14%)、鳞片石墨(≤0.147和≤0.074 mm,w(固定碳)=96.5%)、棕刚玉粉(≤0.074 mm,w(Al2O3>)=93.5%,w(TiO2)=2.3%)和硅粉(≤0.043 mm,w(Si)=96.37%)为原料,固定骨料与细粉的质量比为60∶40,细粉中硅粉和电煅无烟煤细粉总量固定为14%(质量分数),改变硅粉加入量(质量分数)分别为3%、5%、8%、10%、14%,以液态热塑性酚醛树脂为结合剂,乌洛托品作固化剂制成炭砖,于1 400℃3 h埋炭焙烧,借助于X射线衍射仪、压汞仪、激光导热仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪等测试手段,研究了不同硅粉加入量的焙烧炭砖的孔结构及热导率.结果表明:因炭砖焙烧过程单质硅原位反应形成β-SiC、Si2N2O和石英等陶瓷相,填充、阻隔或封闭了气孔,故硅粉加入量控制着试样内部的气孔分布、平均孔径和孔径<1 μm气孔的孔容积率;受材料组成和孔结构变化影响,炭砖的热导率也发生相应变化;随硅粉加入量增加,试样中孔径分布范围由宽变窄,平均孔径逐渐减小,<1 μm孔的容积率增加,气孔呈微孔化趋势;当试样中硅粉加入量超过8%时,气孔的平均孔径<0.3 μm,<1 μm孔容积率超过70%,试样的热导率急剧下降.     

两种不同原料制备无粘结剂高强度炭材料的研究

分别以生石油焦和煤系原料改性炭粉为原料成功制得了无粘结荆高强度炭材料。实验表明：原料挥发分含量较高对粉料的成型有利，但挥发分含量过高，不利于无粘结剂炭材料的烧结；另外，随着成型压力的增加，生坯密度和无粘结荆炭材料烧结制品的密度都呈升高的趋势。研究结果表明：成型压力为IOOMPa，烧结温度为1000℃，生石油焦粉制得的无粘结剂炭材料的抗折强度为42．90MPa，抗压强度为90．23MPa；煤系原料改性炭粉制得的无粘结剂炭材料的抗折强度为61．58MPa，抗压强度为116．12MPa。     

添加碳化硅对电煅煤基高炉炭砖显微结构和性能的影响

采用不同粒度碳化硅部分取代高炉炭砖中的电煅煤骨料,借助X射线衍射仪、场发射扫描电镜、能谱仪以及激光导热仪等研究了碳化硅的引入对高温焙烧后高炉炭砖物相组成、显微结构和导热系数等性能的影响,并使用支持向量机回归建模算法建立了炭砖导热系数的数学模型,分析了各因素对炭砖导热系数影响程度.结果表明:碳化硅的加入可促进炭砖基体内原位陶瓷相AlN和β-SiC晶须的生成,进而有助于提高炭砖的耐压强度、导热系数和抗铁水侵蚀性能;由支持向量机建模分析得知,大粒度碳化硅的加入量和焙烧温度对导热系数提高的影响较为明显,适当增大大粒度碳化硅的含量并提高焙烧温度有可能进一步提高炭砖的导热系数.     

高炉用钛基复合炭砖工艺研究

选用优质石墨化无烟煤做原料,引入一定比例的钛化合物和碳化硅,添加适当比例的硅粉和白刚玉,以沥青做黏结剂,采用振动成型方式,经高温热处理工艺制备了高炉用新型钛基复合炭砖.运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对产品进行了物理表征.结果 表明,产品内部形成了碳化硅晶须、碳氧铝硅复合陶瓷相,产品具有优良的抗铁水溶...     

二次焙烧温度制度对电极焙烧结焦率的影响

为提高炭──石墨制品的质量，炭素生产采用一次浸渍和二次焙烧（或多次浸渍多次焙烧）生产工艺，隧道窑作为先进的二次焙烧技术具有焙烧温度低、周期短、能耗少等特点，是生产高质量电极重要的工艺技术装备，其焙烧温度制度是影响浸渍电极焙烧质量的关键因素．概述了浸渍坯料二次焙烧温度制度和沥青结焦率的关系。     

高密度高强度炭素材料的制造方法

本发明的高密度高强度炭素材料是把焙烧过程中不发生融解，经混入沥青粘结剂成型后，只须在４５０℃￣７００℃这样较低的温度下先进行一次焙烧，然后再浸渍再进行二次焙烧处理，使其碳化乃至石墨化。