[科普中國(guó)]-焙燒品缺陷

焙燒品缺陷（defect of baking carbon body）是指焙燒品外觀存在的裂紋、彎曲、變形等。焙燒品應(yīng)按工序技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐根進(jìn)行外表檢查，并按規(guī)定取樣分析其物理機(jī)械性能，焙燒品外表如發(fā)現(xiàn)有以下缺陷應(yīng)作廢品處理。

簡(jiǎn)介長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)焙燒半成品的質(zhì)量評(píng)價(jià)僅限于幾種比較簡(jiǎn)單的理化性能檢測(cè)，而對(duì)焙燒半成品內(nèi)在質(zhì)量的好壞，一直沒(méi)有引起足夠的重視，也缺乏必要的檢測(cè)手段。但從近期我廠生產(chǎn)的幾批UHP電極的質(zhì)量情況看，有一定數(shù)量的成品存在內(nèi)部組織不良或電極端頭部分出現(xiàn)空洞等問(wèn)題，影響電極的整體質(zhì)量。跟蹤試驗(yàn)表明，焙燒工序存在一定的問(wèn)題。因此，有必要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真的探討，并尋找解決問(wèn)題的辦法，以不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量1。

存在問(wèn)題分析加熱速度是影響焙燒過(guò)程的一個(gè)重要的因素，也關(guān)系到焙燒品的內(nèi)在質(zhì)量。通過(guò)制定和采用合適的焙燒升溫曲線，不僅能保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。但在執(zhí)行升溫曲線時(shí)，受多種因素的影響，尚存在一些問(wèn)題。

(1) 生制品在150～250℃之間的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)制品被加熱到200～250℃時(shí)，瀝青軟化，制品開始變軟，體積膨脹，但質(zhì)量不減。在這個(gè)溫度區(qū)間，電極孔隙中粘度急劇降低的瀝青因毛細(xì)管作用而重新分布，并開始遷移。影響瀝青遷移的因素有2個(gè)：一個(gè)因素是重力，在環(huán)式焙燒爐中，電極是立裝的，由于重力的作用，粘結(jié)劑將沿電極長(zhǎng)度方向由上至下遷移;另一個(gè)因素是溫度梯度，實(shí)驗(yàn)研究表明，溫度梯度會(huì)引起粘結(jié)劑向低溫方向遷移。電極在焙燒爐中的受熱狀態(tài)正是存在由上端至下端的高溫到低溫的溫度梯度。因此，在這一溫度區(qū)域停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，必然導(dǎo)致瀝青遷移的數(shù)量增加，影響電極上端的密實(shí)程度。

(2) 生制品在250～400℃之間的加熱速度過(guò)快。250～350℃和350～400℃2個(gè)溫度區(qū)間的平均升溫速度比工藝要求分別快了1.9～3.3℃/ h 和0.6～3.3℃/ h 。這樣快的升溫速度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量是會(huì)有影響的。在焙燒溫度升高到250℃以后，瀝青的粘度降至最低，揮發(fā)分排出最劇烈。為了控制揮發(fā)分的排出速度，這一階段的升溫必須緩慢。已經(jīng)證明，加熱速度對(duì)粘結(jié)劑產(chǎn)焦率有很大影響，粘結(jié)劑產(chǎn)焦率總是隨升溫速度減慢而提高的。產(chǎn)焦率提高，制品的強(qiáng)度也隨之提高。反之，如果這一階段升溫速度較快，則由于揮發(fā)分大量排出，必然導(dǎo)致電極體積密度偏低，電極端部也會(huì)呈蜂窩狀。雖然通過(guò)浸漬和二次焙燒可以改善這一狀況，但如果焙燒品組織不良的情況比較嚴(yán)重，那么二焙的改善效果也是有限的2。

改進(jìn)措施及效果通過(guò)以上分析可以知道，只有改善低溫階段的升溫狀況，使之符合工藝曲線的升溫要求，才能解決存在的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷問(wèn)題。我們對(duì)生產(chǎn)工藝作了如下的改進(jìn)。

①減少系統(tǒng)預(yù)熱爐室，并采取向低溫爐室通煤氣的措施，即在系統(tǒng)上蓋后，立即對(duì)第2只爐室進(jìn)行點(diǎn)火操作，以加快250℃以下的升溫速度，減少制品在瀝青遷移的臨界溫度(150～250℃) 的停留時(shí)間。

②制定新的上蓋作業(yè)時(shí)間。針對(duì)環(huán)式爐存在的問(wèn)題對(duì)爐室上蓋時(shí)間作一定調(diào)整，即在上蓋爐室曲線升溫時(shí)間為-23h 時(shí)(提前23h) ，進(jìn)行上蓋操作此時(shí)，系統(tǒng)的第3只爐室由于無(wú)連通罩相通，升溫比較容易控制，產(chǎn)生煙氣的溫度也較高。這樣，不僅第2只爐室可以取得較好的預(yù)熱效果，而且第2只爐室可以提前23h進(jìn)行低溫點(diǎn)火3。

建議(1) 盡快考慮對(duì)焙燒品內(nèi)在質(zhì)量(體積密度、質(zhì)量均衡性) 進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)手段，及時(shí)掌握焙燒品特別是一焙品的質(zhì)量狀況；

(2) 改善大規(guī)格(Φ450mm以上) 焙燒品的浸漬效果?？紤]到剛出爐的焙燒品內(nèi)芯溫度較高，建議立即進(jìn)行浸漬；

(3)環(huán)式爐增加預(yù)熱爐室后，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)壓制度，影響系統(tǒng)的大火爐室的升溫制度，因此，有必要對(duì)爐室的負(fù)壓損失情況進(jìn)行全面的測(cè)量，并采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)