煤沥青的性质:
1、没有明显不变的熔点,而只有从液化到固态的转化温度范围。称之为软化点。 2、在凝固点以下,具有流动性,随着温度的升高,粘度降低,流动性增强。 3、凝固时,稍受外力作用就破裂。
改质沥青的技术指数
指标名称 软化点(环球法,0C), 甲苯不溶物含量(抽提法),% 喹啉不溶物含量,% β一树脂含量,% 不小于 结焦值,% 不小于 灰份,% 不大于 水份,% 不大于 三、残极
电解使用后剩余的阳极称之为残极。阳极在电解槽使用28—32天以后,通常的残极厚度为120—130 mm。电解使用后返回的残极,经过阳极组装车间的电解质清理、残极抛丸清理、残极压脱机压脱后,再经过粉碎、筛分,作为阳极的原料返回使用。在原料中使用残极,可增强阳极的强度,配入的比例一般为20%—35%,实际生产中根据残极供应量可适当的增减。但残极上残留的电介质对阳极的质量有其负影响,在清理时必须清理干净。
除残极外,焙烧中产生的废块,经过破碎后也返回使用。 四、生碎
阳极生产中所产生不合格的糊料,以及成型后不合格的生阳极经过破碎后,作为原料返回使用。通常称之为生碎,一般配入量约3%—5%。
在生产及运输中千万别将杂质、工业垃圾混入废糊之中,它影响阳极的质量,或使这批废糊不能返回使用而白白浪费。
指标控制 100—115 28.0—34.0 8.0—14.0 18.0 57.0 0.30 5.0 6
第二章 煅烧
煅烧是将原料在隔绝空气的条件下高温干馏的过程。各种碳质原料在煅烧的过程中从元素组成到组织结构都发生了一系列变化。
碳质原料在煅烧过程中的变化是复杂的,有物理变化,也有化学变化. 一、煅烧料的物理变化。 〈一〉原料中的水份排除
当碳质原料的温度达到130℃时,其所含的水份通过蒸发的形式基本排除干净。水份从煅烧前的3-10%减至0.3%以下。 〈二〉原料中挥发份的排除。
碳质原料在煅烧过程中随温度的升高而排出的可燃性气体叫挥发份。一般碳质原料加热到200℃左右其挥友份开始排除,在400-800℃范固内挥发份排出量最多,至1200℃以上,挥发份排除基本结束.挥发份从煅前的12-18%,减至煅后的0.5-0.3%以下。
〈三〉原料密度和机械强度的提高。
在煅烧的高温作用下,各种不同分子结构的炭氢化合物发生复杂的分解与缩聚反应,分子结构不断变化,焦块体积不断收缩,结果提高了原料的密度和机械强度。 见表1
表1 各种原料煅烧前后性能比较
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表1 各种原料煅烧前后性能比较
A 灰份(煅前) (%) 0.11 (煅后) 体积密度 (煅前) (g/cm) (煅后) 真密度(g/cm2) (煅前) (煅后) 抗压强度 (煅前) (MPa) (煅后) 含硫量 (煅前) (煅后) (%) 煅烧后体积收缩(%) 煅后粉末电阻率(μΩ·m) 〈四〉原料导电性的提高。
随着温度的升高,使碳氢键发生断裂,氢被排除,原子团从结合状态下解放出来,变成自由电子状态,使电阻系数下降,原料的导电性能提高。见表1 〈五〉原料的抗氧化性能提高。
2石 油 焦 B 0.15 0.41 0.82 0.99 1.46 2.09 3.0 0.2 0.35 0.93 1.11 1.42 C D 0.17 0.54 0.99 1.13 1.37 沥青焦 0.38 0.44 0.8 0.8 1.98 2.06 8.9 无烟煤 6.47 10.04 1.35 1.61 1.77 11.6 0.35 0.9 0.97 1.61 2.09 3.70 2.08 2.05 2.29 58.3 0.17 1.09 0.19 1.26 21.5 28.5 5.24 0.51 0.58 13.0 4.16 0.4 0.57 14.6 0.27 0.25 1.25 0.73 0.84 25.5 511 493 487 480 791 1074 8
一定数量的试料在一定的加热条件下,经过一定时间的氧化损失量叫该试料的氧化能力.不同煅烧温度下的原料的氧化能力见表2所示。从图2中可以看出,煅烧温度越高,氧化损失量越小,说明抗氧化能力越强。
表2 原料在CO2气流中氧化能力
煅烧温度(OC) 900 9500 0.128 0.108 0.08 石油焦 1000 0.15 0.15 0.101 0.16 0.114 1050 900 0.115 0.05 0.03 原料种类及反应温度(OC) 沥青焦 950 1000 0.107 0.09 0.074 0.144 0.129 1050 0.176 0.134 1000 0.14 1200 0.07 1400 0.07 (六) 原料的灰份增加
在煅烧过程中挥发份排出,少量碳质氧化,外来杂质的混入,致使灰份增加.见表1 (七) 原料的何种收缩 二、煅后焦的质量指标
石油焦:固定碳 ≥ 98.5 % 挥发份 ≤ 0.5% 灰份 ≤ 0.5 % 含水份 ≤ 0.5%
电阻率 ≤ 500 Ωmm/m 真密度 ≥ 2.06 g/cm
第三章 煅烧设备
石油焦煅烧设备有罐式炉,回转窑和回转床.罐式炉又可分为逆流式和顺流式罐式炉.
一 逆流罐式煅烧炉
煅烧物料运行方向与加热气流运行方向相反的罐式煅烧炉叫逆流式煅烧炉. 二、顺流罐式煅烧炉
煅烧物料运行方向与加热气流运动方向一致的罐式煅烧炉叫顺流罐式煅烧炉.
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罐式炉煅烧质量稳定,热耗低,碳质烧损少等优点.但产量低,劳动条件差。目前,使用得不多。 三. 廻转窑
廻转窑的结构简单,生产能力大,基建投资小,操作连续,产品的质量容易控制。在生产中广泛采用。
廻转窑所采用的燃料有煤粉,重油和煤气,天然气等,具体使用哪一种燃料要根据所煅烧原料的需要,燃料来源及经济性而定。
使用廻转窑煅烧碳质原料,其机理与罐式煅烧炉相同,所不同的只是加热方式不一样.罐式煅烧炉中的物料受到间接加热,而廻转窑中的物料是受火焰直接加热并与空气接触。
〈二〉廻转窑的结构
廻转窑主要有以下几个部分组成: 1.窑身
廻转窑的窑身是由厚钢板卷成的圆筒并用焊接或铆接而成,内衬用可浇注的耐火材料或耐火砖砌成。窑体按一定的倾角安装在两对以上的托轮上,为了冷却灼红的煅烧料,在廻转窑出料的下方配有一台尺寸稍小的冷却窑。 2.窑头
窑头是廻转窑的主要组成部分,它的外壳用厚钢板焊接而成,内衬耐火材料。其上有窑门和燃料喷嘴,侧面有一个工作口和二对小轮,小轮安装在铁轨上,便于检修时把窑头拉开.窑头的作用是为了通风、喷入燃料及隔绝炉头端对外界的辐射热. 3.托轮、滚圈和挡轮
托轮是安装在一定位置上承受窑体重量并能随窑体转动的轮子。滚圈是安装在窑体上的一个钢环,窑体转动时,窑体借助于滚圈廻转于托轮上,在托轮和滚圈的接触面上承受窑体最大应力。在安装托轮时,两个托轮中心相窑体断面中心的连线成60。夹角.两托轮的中心线与窑体的中心线相平衡。为了防止运转时的窑体滑动,在滚圈两侧,安装有能随滚圈转动的轮子,这种轮子叫挡轮。 4.传动装置
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