以無煙煤為主要原料制備礦熱電爐用炭材料的研究.pdf

1、目前炭材料生產(chǎn)用原料仍然以石油焦為主，我國是石油資源欠缺的國家，我國的石油和石油產(chǎn)品進(jìn)口已占全部供應(yīng)量的1/3;我國煤炭資源相當(dāng)豐富，我國的煤炭探明資源儲量居美國、俄羅斯之后世界第三位，因此采用煤炭代替石油焦制備炭材料具有現(xiàn)實意義。
　　 本文采用優(yōu)質(zhì)無煙煤為原料，通過調(diào)整原料配方、添加外加劑及改善制各工藝制備優(yōu)質(zhì)礦熱爐用炭材料（電極糊和炭電極）;其次，電極糊的塑性是其非常重要的性能指標(biāo)，目前關(guān)于糊料塑性相關(guān)報道非常少，本文通過

2、調(diào)節(jié)瀝青加入量和使用不同添加劑對電極糊的塑性進(jìn)行了研究;另外，本文探討了混捏溫度和瀝青含量對炭電極性能的影響，并對實驗室制備炭電極工藝進(jìn)行改善;最后，本文將自制炭電極和工廠制備炭電極進(jìn)行了對比分析。本文在研究過程中不僅對工藝技術(shù)和樣品的性能進(jìn)行了測試分析，同時也對其相關(guān)機(jī)理進(jìn)行分析討論。
　　 實驗結(jié)果表明:實驗室制備的電極糊3號試樣效果較好，其達(dá)到電極糊質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)YB/T5212-1996中標(biāo)準(zhǔn)糊1號糊的性能指標(biāo)，且其強(qiáng)度達(dá)到3

3、2MPa，遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)糊1號糊22MPa的要求;另外，實驗室制備的8號試樣綜合性能最好，其基本達(dá)到Y(jié)B/T5212-1996密閉糊2號、標(biāo)準(zhǔn)糊1號、2號、3號及化工糊的性能指標(biāo)要求。
　　 煤瀝青種類和含量對電極糊的塑性具有一定影響，以煤瀝青A為粘結(jié)劑的糊料在其含量為21％時延伸率最大，為3.68％;以煤瀝青B為粘結(jié)劑的糊料在其含量為22％時延伸率最大，為3.87％。實驗中使用添加劑B、C、D均能明顯提高糊料塑性，其中含1％添加劑

4、D的糊料塑性最好，其延伸率達(dá)到5.18％。添加劑的實際用量要根據(jù)添加劑的種類進(jìn)行確定，綜合電極糊的強(qiáng)度、電阻率和塑性考慮，添加劑含量總體上以不超過2％為宜，適量添加劑能改善電極糊塑性，但使用過多的添加劑反而會導(dǎo)致電極糊的塑性降低和電阻率升高。
　　 通過在150-160℃和160-170℃混捏溫度下，改變?yōu)r青含量制備炭電極的性能對比可以得出:在一定溫度范圍內(nèi)提高混捏溫度，能夠提高炭電極的體積密度和強(qiáng)度，其中以混捏溫度160-17

5、0℃，瀝青含量為18.7％的9號試樣最好，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到17.4MPa，體積密度為1.55g/cm3。
　　 通過采用不同原料制備炭電極發(fā)現(xiàn):采用石墨化無煙煤的炭電極C試樣電阻率為67.29μΩ·m，明顯低于采用電煅煤的A試樣的電阻率83.14μΩ·m，因此采用石墨化無煙煤能有效降低炭電極的電阻率;但采用石墨化無煙煤的試樣抗壓強(qiáng)度較低，只有12.7MPa，低于采用電煅無煙煤試樣的抗壓強(qiáng)度16.7MPa，原因可能為石墨化無煙煤與焙