改進(jìn)后的新工藝碳素焙燒系統(tǒng)更加簡化,焙燒窯由地下改為地上,耐火爐襯從重質(zhì)改為輕質(zhì),碳素焙燒窯爐襯材料大部分選用耐火纖維。
碳素材料燒成過程:
1)低溫預(yù)熱階段:制品從室溫升到200℃, 較高溫度不超過350℃。
2)中溫劇變階段(熱解與縮聚反應(yīng)):碳素制品的溫度在200~700℃之間,窯內(nèi)溫度大約為350~850℃之間。隨著溫度升高,煤瀝青分解速度加快。此階段粘結(jié)劑基本完成焦化,大量排除揮發(fā)份。
3) 高溫炭化階段(石墨化階段):此階段碳素制品溫度在700~1000℃,窯內(nèi)溫度約為850~1300℃。焙燒制品溫度達(dá)700℃以上,煤瀝青分解及揮發(fā)速度減緩,粘結(jié)劑焦化過程基本完成。
第三階段的燒成溫度根據(jù)燒結(jié)碳素材料的不同進(jìn)行調(diào)整,如炭塊不需要進(jìn)行石墨化階段,燒成溫度1300℃;電極需經(jīng)石墨化,燒結(jié)溫度1200℃;碳電阻要求電阻高,燒成溫度1000℃。
碳素焙燒窯不同溫度段耐火纖維材質(zhì):
1) 低溫預(yù)熱階段:普通陶瓷纖維材料。
2) 中溫劇變階段( 熱解與縮聚反應(yīng)):標(biāo)準(zhǔn)陶瓷纖維材料。
3) 高溫炭化階段(石墨化階段):含鋯陶瓷纖維材料或復(fù)合多晶耐火纖維材料。
碳素焙燒窯采用陶瓷纖維材料做保溫爐襯的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在:
1)重量輕、吸熱率低,是重質(zhì)耐火磚的1/20,輕質(zhì)耐火磚的1/10。
2)超低導(dǎo)熱率帶來明顯的節(jié)能效果。
3)施工簡便,無需烘干和養(yǎng)護(hù)。
4)耐驟冷驟熱。