最新炭素生产成型车间工艺流程及设备.docx

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最新炭素生产成型车间工艺流程及设备

炭素生产成型车间工艺流程及设备

•第五章炭素原料的破碎与筛分

•5.1炭素物料的破碎原理及破碎比

•5.1.1原料的破碎原理－外力克服固体分子之间的内聚力，将大块碎解为小块或细粉的过程——破碎、磨粉。

•常见的破碎方法有：

•

（1）压碎：

给物料以压力，使其破碎。

适于较硬物料的破碎。

•

（2）劈碎：

是利用机械的尖劈扎入物料而产生的劈力来完成破碎的。

，适用于脆性材料的破碎。

•（3）磨碎：

是对物料施加一个剪切力而把物料磨碎。

适用于细颗粒料的粉碎。

•（4）击碎：

是利用碰撞作用而把物料击碎,适用于破碎较硬和脆性材料。

•（5）剪碎：

物料在两个破碎工作面间受集中载荷的两支点（或多支点）的外力作用而破碎。

多用于硬、脆性大块物料的破碎（颚）。

物料的破碎方法

•破碎操作共分为三个级别：

•

（1）粗碎（或称预碎）：

由200mm左右的大块物料破碎到50～70mm（一般指原料在煅烧前的破碎）。

•

（2）中碎：

由50mm左右块度的物料破碎到1～20mm（一般指煅烧料进一步破碎到配料所需的粒度）。

•（3）磨粉（或称细磨）：

将1mm左右的物料磨到0.075mm以下。

•5.1.2破碎比

•破碎比是物料在破碎前后尺寸大小变化及破碎程度的量。

•破碎比的计算方法有以下几种：

•

（1）用物料在破碎前的最大粒度Dmax与破碎后的最大粒度（dmax）的比值来确定。

•

•式中：

Dmax—破碎前物料的最大块直径（mm）。

•dmax—破碎后物料的最大块直径（mm）。

•

（2）用破碎机的给料口的有效宽度和排料口的宽度的比值来确定

•式中：

0.85B:

进料口有效宽度

•S—破碎机排料口的宽度（mm）。

•（3）用平均粒度来确定

•式中：

D平均—破碎前物料的平均直径（mm）：

•d平均—破碎后物料的平均直径（mm）。

5.1.3破碎和粉碎的原则

•破碎或粉碎物料时，必须遵守“不作过粉碎”的基本原则。

•为防止“过粉碎”，可采用下列措施：

•

（1）尽量做到“自由粉碎”。

碎成料不作滞留，尽快离开粉碎机，避免“闭塞粉碎”；——弹性衬垫的包裹、缓冲

•

（2）物料在进行粉碎前，必须先进行筛分处理；

•（3）使粉碎功真正只用在物料的粉碎上，粉碎机金属件的磨损会降低粉碎效率。

•5.2破碎机械

•5.2.1颚式破碎机

•1.颚式破碎机的工作原理和类型

•颚式破碎机的工作部件是两块颚板，其中固定在机架前壁的为定颚板，可活动的为动颚板。

工作时，动颚板对定颚板作周期性往返运动，物料在颚板间受到挤压、劈裂、冲击而被破碎，颚板离开时已破物料靠重力从排料口排出。

•简单摆动式（前后）、复杂摆动式（加上下）、混合摆动式。

•2.颚式破碎机的主要参数

•给料口宽度B：

最大块度D=75～85％B；B=1.2～1.3D

•啮角α：

动颚与定颚间的夹角（20～30度）——与破碎比相关，α小破碎比也小，产量大。

•偏心轮转速（摆动次数）：

S:

动颚行程

•电机功率：

kw左右L、B进料口的长、宽（cm）

复摆式颚式破碎机

1.机架；2.定颚板；3.动颚板；4.侧衬板；5.偏心轴；6.飞轮；

7.调节螺栓；8.调节楔铁；9.滑块支架；10.拉紧弹簧；11.拉杆

12.推力板；13.动颚体

•2.颚式破碎机的安装、操作和维修（p90～91）

•3.颚式破碎机的故障、产生原因和排除方法（p92表5－3）

•4.颚式破碎机的优缺点

•优点：

构造简单、坚凑，工作安全可靠，操作检修方便，生产能力大，给料范围宽。

•缺点：

动颚有空行程，生产效率低；动颚板受力负荷不均匀，因而磨损不均匀；排料口呈长方形，易出片状产品，不适合处理片状结构物料，不适合处理粘性物料；破碎比较小，一般只有4～6，噪音大。

——适合硬质物料的粗碎和中碎。

•5.2.4对辊破碎机

•1.对锟破碎机的工作原理和结构

•对辊破碎机由两个大小相同、相对转动的圆柱型滚筒组成。

两滚体的相对旋转，靠摩擦作用将物料卷入辊间而被压碎、排出。

辊间距＝颗粒尺寸。

滚子分为光面和齿面两种（压、研磨；劈、研）

•辊式破碎机工作原理

•

•1，2—辊子；3—物料；

•4—固定轴承；5—可动轴承；

•6—弹簧；7—机架

•2.对锟破碎机的技术规格

• ——辊直径×长度＝规格。

800×1000双齿辊

•3.对锟破碎机的安装、操作和维修（p104）

•5.2.5锤式破碎机

1.工作原理和类型

锤式破碎机的主要部件是挂有若干个活动锤头的转子和围绕转子带有筛孔的筛板或筛条。

当转子高速旋转时，呈放射状的锤头打击物料而破碎，小块物料通过筛孔或筛条间隙被排出。

筛孔或筛条间隙的大小是破碎大粒的1.5～3倍。

锤式破碎机分为可逆和不可逆式两种。

优点：

结构简单，效率高，外形小、重量轻，操作、维修简单

缺点：

部件易损坏，易堵料。

2.单转子锤式破碎机的结构（p105-图5-7）

3.锤式破碎机的应用、操作与维修

•（p108～p110）

•5.2.6反击式破碎机

•1.工作原理（p110）

• 反向旋转转子上的板锤，强烈冲击物料到第一块反击板上，被弹回后又受到第二次冲击。

在此过程中，物料被多次碰撞而破碎并由下方排出。

破碎比大，产物粒度均匀。

•反击式破碎机的安装和维修（p111）

5.3.2悬辊式环辊磨机（雷蒙磨）

•1.工作原理和结构

•它是一种借悬辊在旋转时产生的离心力对物料产生挤压、滚压作用而磨成粉料的设备。

中心竖轴、磨辊、磨环、铲刀和鼓风机、分级机、收尘器。

（p121-图5－15）

•2.优缺点

•是一种综合性、连续生产、产量大、单位电耗小、粉碎比大、细度均匀且可控制的粉碎机械；

•铁污染较大、粉尘大，要求厂房高大。

•3.使用注意要点

•

（1）主机应在负压下运行，注意密封；

•

（2）主机不应空载开车，以免损坏部件；

•（3）喂料速度要适宜且均匀。

料层过薄，磨耗大；料层过厚，进气孔易堵塞，气阻大，易堵车；

•（4）注重磨粉细度的控制。

除了调节分级器转速外，还要注意收尘器、鼓风量等各因素的影响。

雷蒙磨示意图

1—电动机；2—三角皮带；3—底盘；4—磨环；5—磨辊；6—短轴；

7—罩筒；8—滤气筒；9—管子；10—分级机叶片；11—三角皮带；

12—离合器；13—电动机；14—风筒；15—进风孔；16—刮板；17—刮板架；

18—连轴器；19—减速机；20—进料口；21—梅花架；22—中心轴

•3.筛分设备——振动、回转、摇摆、阶段筛等

•

（一）振动筛

•1）构造偏心和惯性两种——惯性筛——筛框，单轴振动器，高速运转，惯性力——振动。

1500～3000次/min；0.5～1.2mm。

－－跳跃过程中，小颗粒漏到筛网下。

•2）使用方法

•①在筛子启动前应进行全面检查，各连接紧固件要可靠，检查电气元件有无失效，振动器的主轴是否灵活，轴承润滑情况是否良好。

•②筛子的启动顺序是；先启动除尘装置，然后启动筛子，待运转正常后，再均匀给料。

停车顺序与此相反。

•③筛子在运动时，应密切注意轴承温度和润滑系统情况。

•④运动过程中应注意筛子有无强烈噪音，筛子振动应平稳，不准有不正常摆动现象。

当筛子有摇晃现象发生时，应检查四根支承弹簧的弹性是否一致，有无折断情况。

•⑤振动筛在运行期间，应定期检查磨损情况，如发现磨损过渡的零部件，应及时更换。

•⑥经常观察筛网有无松动，有无因筛网局部磨损造成漏料现象，如发现，应立即停车进行修理。

•

•3）影响振动筛生产能力的因素

•①筛网面积——适当增加筛网的长和宽，增大有效截面积；

•②振动频率和振幅——保持适宜的振动频率和振幅；

•③筛网倾斜度——15～25°；

•④加料情况——给料均匀。

•——振幅低、效率高、结构简单紧凑、能耗低、操作维修方便。

•

（二）回转筛

•柱形筛框，倾斜5～9°；六角锥形筛框（小头进，大头出）无倾斜

•D>14dmax粒度L（长度）=（3~5）D

•转速n=～

•——分级率低、纯度差、消耗功率大

•6.1.4粘结剂加入量的确定

•1.粘结剂的作用和必备条件

•

（1）粘结剂的作用

•——填满散料颗粒的开口气孔；把散料颗粒粘结在一起，形成质量均匀有良好可塑性的糊料；焙烧时生成粘结焦，把散料颗粒结合成坚固的整体。

•

（2）粘结剂必备条件

•①对炭质物料有很好的浸润性和粘结力，这样才能保证糊料具有良好的可塑性。

•②应具有较高的含碳量和析（结）焦率。

•③应为热塑性物质，常温下为固体，稍加热熔化成液体，冷却后立即硬化。

•2.影响粘结剂用量的因素

•

（1）粉末对粘结剂的吸附性能

•无烟煤石油焦、沥青焦石墨碎、碳黑

•

（2）粉末粒度及颗粒的表面状态

•覆盖所有表面，形成一层薄膜；充填颗粒间的空隙。

•（3）粘结剂的性质——萃取组分不同：

中温低1～2％

•（4）成型方法——挤压良好塑性；模压低2～3％；振动低4～6％。

•3.粘结剂加入量的确定

•

（1）粘结剂用量的粗略计算

•C=（1.60-1.33）/1.60＝16.9％

•

（2）常用粘结剂加入量的测定方法

•①粉末的吸油量法Q=kq+c——测的q，求出Q

•②粉末比表面法C=NS+C0——N：

单位面积所需沥青量，

•C0：

充填单位气孔所需沥青量。

•4.粘结剂用量对生坯和焙烧制品质量的影响

•过少：

塑性差、成型力大、裂纹可能性增加；

•过量：

脱模后易变形，焙烧时迁移、变形、粘料、气孔增大

•6.2生产返回料的使用

•原料的有效利用

•1、生碎：

废糊和不合格的生块——可加入到相同配方的产品中：

5％左右，破20mm以下使用；加1％减少沥青0.2～0.5％；混捏提温3～5℃。

多，生坯裂纹。

•2、焙烧碎：

破碎中等颗粒使用，有利提高机械强度。

多灰？

•3、残极：

电解使用后的残余部分——含电解质，20％，严格清理使用。

•4、石墨碎：

石墨化废品及石墨品的加工碎屑。

改善塑性，减少成型过程的摩擦力，提高密度和成品率，5～15％——50％。

以小粒度或磨粉使用。

•5、石墨化冶金焦：

石墨化炉的电阻料。

电阻降低、灰分减少。

20％中小颗粒或磨粉使用。

•第七章糊料的混捏

• 7.1混捏的基本原理

•7.1.1混捏的概念及作用

•把定量的骨料、粉料与粘结剂在一定的温度和一定的时间内搅拌、混合、捏和，取得塑性糊料的工艺过程叫混捏。

•混捏技术条件：

混捏时间、混捏温度、混捏锅参数。

•混捏的作用为：

•

（1）使各种原料均匀混合，同时使各种不同大小的颗粒均匀地混合和填充，形成密实程度较高的混合料。

•

（2）使干料和粘结剂混合均匀，液体粘结剂均匀分布在干料颗粒表面，靠粘结剂的粘和力把所有颗粒互相粘结起来，赋予物料以塑性，有利于成型。

•（3）使粘结剂部分地渗透到干料颗粒的空隙中，进一步提高粘结剂和糊料的密实程度。

•7.1.2沥青对骨料颗粒的湿润性和渗透性

•湿润性是表示液相对固相湿润能力的性质。

用湿润角θ表示。

θ越大，湿润性越差。

—900－－化学吸附，吸附薄膜，粘附结合。

•

•θ>900θ<900

•固体炭素原料属于亲油憎水物质，煤沥青为弱极性物质，在一定温度下对炭颗粒有较好的湿润效果。

颗粒表面未饱和化学键力，在表面形成“弹性层”，赋予糊料以弹性。

毛细管渗透现象，随温度升高沥青粘度降低，轻组分对炭越容易渗透。

•湿润是一种粘附现象，粘结剂必须有良好的流动性，应具有适当的温度、湿润能力。

Sp——＋50~80℃或E＝0.5mpa.s（500pa.s）。

•7.1.3影响糊料混捏质量的因素