碳素生产工艺知识试题
1. 炭素生产的混捏工艺中，随着沥青加热温度的升高，沥青与干料之间的润湿接触角变小，毛细渗透压增加，所以（ C ）。
(A)沥青发生氧化缩合现象。 (B)轻馏分跑掉，沥青老化。
(C)沥青对干料湿润现象好。 (D)造成糊料塑性降低。
2、 炭阳极敞开式环式焙烧炉火焰系统移动好后，应先（C ）。
(A)点火燃烧，然后恢复负压 (B)恢复鼓风，后恢复排烟
(C)恢复负压，然后点火燃烧 (D)恢复鼓风，后点火燃烧3．炭素制品如果骨料粒度过大时，则比表面积小，骨料与粘结剂接触面小，造成生坯焙烧时粘结剂迁移，容易使产品（ D ）。
(A)产生横裂 (B)产生纵裂
(C)产品表面不规则裂纹 (D)产生变形
4．炭阳极焙烧系统冷却区的管理主要是对降温的管理，温度在（ B ）降温速度不易太快。
(A)1300-900℃之间 (B)1200-800℃之间
(C)1000-700℃之间 (D)800℃以下时
5．炭阳极块焙烧的中温剧变阶段，制品的温度在（ D ）。
(A)300-700℃之间，明火温度大约为400-850℃之间。
(B)100-500℃之间，明火温度大约为250-650℃之间。
(C)350-750℃之间，明火温度大约为500-900℃之间。
(D)200-700℃之间，明火温度大约为350-850℃之间。
6．炭阳极块焙烧的低温预热阶段，是制品从（ B ）。
(A)室温升到100℃，明火温度大约为250℃
(B)室温升到200℃，明火温度大约为350℃
(C)室温升到250℃，明火温度大约为400℃
(D)室温升到300℃，明火温度大约为450℃
7.炼焦工业中煤焦油经过蒸馏得到的残渣便是（ B ） 。
A、冶金焦
B、煤沥青
C、沥青焦
D、焦炭 8．炭素生产的混捏中，如果糊料质量波动，就会造成产品质量不稳，影响糊料混捏质量的因素除温度外（ D ）也是影响的重要因素之一。
(A)干料温度 (B)沥青温度
(C)混捏温度 (D)混捏的时间 9．炭素生产中，在粉碎机中有滞留碎成料现象，影响破碎效果，这种现象（ B ）。
(A)称“自由粉碎” (B)称“闭塞粉碎”
(C)使破碎比增大 (D)使破碎比减少
10、炭和石墨材料属于多孔物质。测量多孔物质密度的方法为（ A ）。
A、真密度法和假密度法
B、真密度法和比较称量法
C、假密度法和X射线衍射法 D比较称量法和X射线衍射法
11．改质沥青质量标准（yB/T5194-93）规定，一级品结焦值（ B ）
A、≮50%
B、≮54%
C、≮58%
D、≮62%
12、以煤气为例，可燃气体无焰燃烧时具有（ B ）的特点。
(A)烟火黑度大，辐射能力强。 (B)燃烧快，燃烧空间热强高。
(C)要求煤气压力低，50-300mm水柱即可。 (D)不易回火。
13、改质沥青是炭阳极生产重要原料，根据改质沥青质量标准
（YB/T5194-93）中的规定，二级品改质沥青指标为（ C ）。
(A)软化点温度60-75℃；β树脂≮12%；结焦值≮42%
(B)软化点温度75-90℃；β树脂≮14%；结焦值≮46%
(C)软化点温度100-120℃；β树脂≮16%；结焦值≮50%
(D)软化点温度100-115℃；β树脂≮18%；结焦值≮54%
14．沥青中不溶于苯(或甲苯)，但溶于蒽油的组分称（ D ）。
A.游离炭
B.高分子组分
C.低分子组分
D.中分子组分15．炭素制品原料组成的基础理论告诉我们，炭素制品是多组分制品，多组分制品的性能取决于各组分（ D ）。
(A)粒级纯度 (B)筛分纯度
(C)筛分效率 (D)颗粒固有特性和它们间的界面情况
16.混捏工艺中，沥青随加热温度升高而与干料湿润角变小，使得（B），直接关系到糊料的混捏质量。
A.沥青发生了氧化缩合；
B.毛细渗透压增加，湿润性变好
C.
轻馏分挥发，沥青老化 D.沥青塑性变差
17．石油焦的质量可以用灰分、硫分、挥发分等指标来衡量，根据石油焦标准（SH/T0527-1992）中具体质量标准，其中一级品的（ D ）。
18、自然界中（ D）含炭量为60-90%的是。
(A)木材 (B)石油 (C)天然石墨 (D)煤
(A)硫含量≯1.0%；挥发分≯14%；灰分≯0.5%
(B)硫含量≯0.8%；挥发分≯14%；灰分≯0.5%
(C)硫含量≯2%；挥发分≯18%；灰分≯0.8%
(D)硫含量≯0.5%；挥发分≯12%；灰分≯0.3%
19、一般情况下，炭素原料煅烧的温度为（ A ）。
(A)1250-1350℃ (B)1050-1150℃
(C)1150-1250℃ (D)1300-1400℃
20、在自然界里，单质炭有哪三种变体（ B ）？
(A)石油、煤炭和木材 (B)金刚石、石墨和无定形炭
(C)固体、液体和气体 (D)石油焦、冶金焦和沥青焦
21、煤炭化时的形态为液相，生成的炭素材料为（ C ）。
(A)活性炭 (B)炭黑 (C)冶金焦 (D)硬质炭
22、炭素生产的煅烧和焙烧工艺中，火焰长度常常关系到炉膛设计尺寸，下面对火焰长度影响不大的因素是（ B ）。
(A)煤气喷嘴直经缩小
(B)空气喷出速度增大
(C)空气、煤气的预热温度
(D)在湍流情况下，喷嘴直径不变，增大煤气喷出速度
23、从职业道德规范范畴上讲，对从业人员最基本的要求是（ B）。
A．开拓创新 B．爱岗敬业 C．遵纪守法 D．勤于
24．炭素生产中，产品直径或截面大小，与各种粒度组成比例有直接关系，产品直径或截面大（ C ）。
(A)宜采用较小粒度和较多细 (B)能提高产品机械强度和密度
(C)宜采用较大粒度和较少细粉 (D)能提高抗热震性和抗氧化25．炭和石墨制品常用原料的比电阻要求为450-600Ω㎜2/m，它是（ A ）煅烧的？
(A)石油焦 (B)沥青焦 (C)冶金焦 (D)无烟煤26．炭阳极焙烧系统冷却区的管理主要是对降温的管理，温度在（ B ）降温速度不易太快。
(A)1300-900℃之间 (B)1200-800℃之间
(C)1000-700℃之间 (D)800℃以下时
27．炭素生产中，产品直径或截面大小，与各种粒度组成比例有直接关系，产品直径或截面大（ C ）。
(A)宜采用较小粒度和较多细 B)能提高产品机械强度和密度
(C)宜采用较大粒度和较少细粉 (D)能提高抗热震性和抗氧化性28．炭素制品如果生坯糊料含粘结剂数量偏多，焙烧时容易出现（ D ）。
(A)裂纹废品 (B)麻面变形
(C)氧化现象 (D)弯曲变形
29．炭阳极敞开式环式焙烧炉火焰系统移动作业开始时，应先（ C ）。
(A)切断负压，再停止燃烧 (B)移动热电偶，后移燃烧架
(C)停止燃烧，然后切断负压 (D)移动鼓风架和冷却架,后停止燃烧
30、由气孔率的计算公式可知，各种炭材料或石墨制品的孔率大小与（ B ）的大小有关。
A、闭口气孔
B、真密度和假密度
C、开口气孔
D、贯通气孔
填空：
1、生产阳极碳块的两种原材料有石油焦和煤沥青,填充料是冶金焦。
2、阳极碳块的生产主要分为 煅烧 、成型 和焙烧 三大工艺流程。
3、碳阳极是电解铝 生产必不可少的原料。
4、按照碳素行业标准，约1.3吨石油焦生产一吨煅后焦。
5、每吨电解铝需用碳块0.5吨。
6、碳阳极的生产周期是25-30天使用周期是30天。
氧化铝生产流程控制概述(1) 铝是世界上第二大常用金属，其产量和消费量仅次于钢铁，是国民经济中具有支撑作用和战略地位的金属原材料。氧化铝是铝冶炼的主要原料，每生产1吨原铝需要消耗近2吨氧化铝。此外，各种特殊性能的氧化铝也广泛应用于电子、石油、化工、耐火材料、陶瓷、造纸、制药等行业，因此，氧化铝生产在我国经济建设中占有十分重要的地位。 我国具有较丰富的铝土矿资源（保有储量约26亿吨），居世界第四位，具备发展铝工业的资源条件。我国的氧化铝是在建国后伴随着电解铝的生产和发展建立起来的，八十年代以来得到了较快发展。近年来，氧化铝价格的暴涨，激励投资者和氧化铝厂持续加速生产和扩张。国内目前已有中铝公司所属的山东、山西、河南、中州、贵州、平果、重庆与遵义（拟建）八大铝厂，广西华银（160万吨）、阳煤集团（120万吨）、鲁能晋北、山东信发（100万吨）、三门峡开曼、东方希望（80万吨）铝业等数十个大小氧化铝厂建成或在建。据专家估计，2006年我国的氧化铝产量将年增29-33%，达到1200-1300万吨。 氧化铝生产工艺类型 氧化铝是用不同的生产方法是从铝土矿中提取出来的白色粉末。氧化铝是典型的大型复杂流程性工业，全世界90%以上的氧化铝直接采用的是经济的拜耳法生产流程，而我国氧化铝企业因矿质的不同，而分别选用不同的生产工艺。 烧结法：适于矿石品位含硅高、难溶的、中等资源品位的一水硬铝石，流程长、工艺复杂。我国绝大部分老的氧化铝企业多采用这一方法进行氧化铝冶炼。山东铝厂、中州铝厂Ⅰ期、山西铝厂Ⅰ期
烧结法氧化铝生产过程主要包括熟料烧成、熟料溶出、精液制备、分解和蒸发等主要的生产工序。 来自原料磨的生料浆通过回转窑烧制成易于溶出的铝酸钠熟料，再经碳分母液和一次洗液浸泡后进行溶出；此后通过赤泥分离洗涤、粗液脱硅、硅渣分离等工序生成的精液分别送至碳分和种分工序进行分解反应，析出氢氧化铝；种分母液经蒸发形成的种蒸母液送拜尔法碱液调配后给原矿浆配料；碳蒸母液则返回至原料磨配料。析出的氢氧化铝送焙烧工序进行焙烧。与拜耳法相比，烧结法主要在熟料烧成和碳分分解的控制部分是完全不同的两个过程 拜尔法：拜尔法是Karl Joseph Bayer于1887年发明，他发现加入精种的铝酸钠溶液中可以分解出AL（OH）3，分解母液蒸发后可以在高温高压下溶出铝土矿中的AL（OH）3。该发现后来在实验中得到证实并应用于工业实践，是国外氧化铝最广泛采用的生产工艺。适于生产易溶的三水铝石和一水软铝石，处理中等品位铝土矿碱耗高、矿耗大是常规拜耳法生产氧化铝的缺点。贵州铝厂Ⅰ期、平果铝厂 拜尔法氧化铝生产过程主要包括预脱硅、溶出过程，赤泥洗涤、过滤过程，种分分解过程和氢氧化铝过滤、焙烧等主要的生产工序。 选矿拜尔法：可将A/S为4以上的铝土矿通过浮选成A/S为11.2的矿浆，可提高单管溶出系统的溶出率，工艺管道和罐内不易结巴。中州铝厂Ⅱ期 串联法：处理中低晶位铝土矿的适宜方法。先以较简单的拜尔法处理矿石，最大限度地提取矿石中的氧化铝，然后再用烧结法回收拜尔法赤泥中的 Al2O3和 Na2O，可降低氧化铝生产的综合能耗，Al2O3的总回收率高，
氧化铝生产工艺流程及在线设备描述 我厂氧化铝生产工艺流程采用拜耳法工艺。其用的矿石、石灰用汽车运入卸矿站，通过板式输送机，胶带输送机及卸料车进入矿仓和石灰仓。磨头仓底部出料设有电子皮带计量装置。按规定的配料比与经过计量的循环母液加入磨机。磨矿过程采用一段球磨与水力旋流器分级闭路的一段磨矿流程，磨制合格的原矿浆送往原矿浆槽，再用泵送至溶出工序的矿浆槽。 矿浆槽内矿浆送入溶出系统，管道化溶出采用Φ159Φ×8/2 ∣Φ480×10×1150000管道化溶出器，三套管四层间接加热连续溶出设备（Φ159管走料，Φ480管供汽），通过四段预热和三段加热，使物料出口温度达145℃，送入保温罐保温一小时以上，经过三级闪蒸和稀释，完成溶出过程。 稀释矿浆在Φ16M高效沉降槽内进行液固分离，底流进入洗涤沉降槽，进行5～6次赤泥反向洗涤，末次洗涤沉降槽底流经泵送往赤泥堆场进行堆存。 将合成絮凝剂制备成合格的溶液，按添加量加入赤泥分离沉降槽，将制备好的合成絮凝剂按添加量加入赤泥洗涤沉降槽，以强化赤泥沉降、分离和洗涤效果。 分离沉降槽溢流用泵送入粗液槽，再送226m2立式叶滤机进行控制过滤，过滤时加入助滤剂（石灰乳或苛化渣），滤饼送二次洗涤槽，精液送板式热交换器。 精液经板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换，冷却至设定温度后，再与种子过滤滤饼（晶种）混合，然后用晶种泵送至种分分解槽首槽（1#或2#槽），经连续种分分解后，从11#槽（或12#槽）顶用立式泵抽取分解浆液进行旋流分级。分级溢流进13#（或12#）分解槽，底流再用部分分解母液稀释后自压或用泵至产品过滤机，分解11#槽的分解浆液，从槽上部出料自流或下部用泵至120m2种子过滤机，滤饼用精液冲入晶种槽，滤液入锥形母液槽。 AH浆液经泵送入80 m2平盘过滤机，进行成品过滤、洗涤、氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝储仓或直接送至焙烧炉前小仓。母液送种子过滤机的锥形母槽。氢氧化铝洗液（白泥洗液）送溶出稀释槽。锥形母液槽的溢流进母液槽，底流送立盘过滤机过滤，滤液进母液槽，滤饼混合后作种分种子。母液槽内母液部分送氢氧化铝旋流分级底流作稀释液，其余经板式热交换器与精液进行热交换提温送至蒸发原液槽。 蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外，大部分送六效管式降膜蒸发器内进行浓缩，经三次闪蒸后的蒸发母液送调配槽。在流程中Na2CO3高于规定指标时，需排盐，此时，蒸发二级闪蒸出部分母液送强制循环蒸发器内进行结晶蒸发，并加入部分盐晶种，作为蒸发结晶的诱导结晶，然后在析盐沉降槽进行分离，底流用排盐过滤机进行过滤分离，滤饼用热水溶解后，送入苛化槽内，添加石灰乳进行苛化，苛化渣送赤泥洗涤系统。排盐过滤机滤液和盐分离沉降槽溢流进强碱液槽，其一部分送入蒸发出料第三次闪蒸槽与蒸发母液混合，还有一部分送各化学清洗用点和种分槽化学清洗槽。新蒸汽含碱冷凝水和二次蒸汽冷凝水用作氢氧化铝洗水或送沉降热水站。生产补碱用NaOH浓度大于30%的液体苛性碱，循环母液储槽区域设有补碱设施。 焙烧炉前小仓料位与仓下皮带计量给料机连锁，控制焙烧炉进料量。含水6～8%的氢氧化铝经皮带、螺旋喂料机送入文丘里干燥器内，干燥后的氢氧化铝被汽流带入一级旋风预热器中，一级旋风出来的氢氧化铝进入第二级旋风预热器，并与从热分离器来的温度约1000℃的烟气混合后进行热交换，氢氧化铝的温度达320～360℃，结晶水基本脱除，预焙烧过的氧化铝在第二级旋风预热器与烟气分离卸入焙烧炉的锥体内，焙烧炉所用的燃烧空气经预热至600～800℃从焙烧炉底部进入，燃料、预焙烧的氧化铝及热空气在炉底充分混合并燃烧，氧化铝的焙烧在炉内约1.4秒钟时间完成。
环式焙烧炉 (ring type baking furnace) 国内外碳素焙烧炉发展状况 环视焙烧炉是生产碳素制品最关键的大型热工炉窑设备，对一个预焙阳极生产厂而言，环式焙烧炉的基建投资占整个碳素厂总投资的50%～60%，而且焙烧炉设计及技术的先进性对产品的质量单位投资的产能、能耗及能源综合利用、炉子寿命、产品生产成本都有很大的影响，焙烧炉火道墙结构的设计，材质的选择和施工工艺是设计焙烧炉最关键的技术。 碳素生产企业环式焙烧炉火道墙采用砖砌结构，由轻质耐火砖、粘土耐火砖、异型耐火砖砌筑而成。根据焙烧炉火道墙尺寸的不同，每条火道墙重约7～9吨，砖层多打40层。在生产过程中，依照工艺要求反复地升降温（1250℃～1300℃），降温（20℃～30℃），每次装、出炉时，天车夹具、碳素产品都不可避免地会碰撞到火道墙上，这样火道墙就会发生变形，变形达到一定程度，就必须拆除重砌。火道墙主要损坏形式：传统工艺采用耐火砖加耐火泥浆砌筑，采用了卧缝打灰、立缝不打灰的砌筑工艺，这样会出现砖缝泥浆脱落，影响了火道墙的整体结构强度。由于砌砖更多的注重了火道墙的牢固性，但忽视了火焰的流向，不可避免地出现温度死角，对产品的均匀性造成影响。在生产过程中由于产生不均匀热膨胀以及频繁升降温和装出焙烧品的撞击，造成火道墙变形，继而火焰不走正道→温度死角→温差变大→炉箱变形等恶性循环，能耗增大，降低炉体寿命，出现频繁中小修。 目前国内碳素焙烧炉的设计是50年代从国外引进的技术，火道墙采用砖砌筑结构，经历了半个世纪，并为大多数碳素厂所采用。随着生产实践的进一步深入，该技术的一些技术问题也逐渐暴露出来。 （1）边火道墙向外突出或整体倾斜，使料箱变窄，装出炉困难； （2）中间火道向内外凹陷，使火道变窄，影响热流气体的流动和燃烧效果； （3）火道墙裂缝严重，导致漏风漏料，影响产品质量，增大热能损耗，破损比较严重的火道墙必须进行中修、大修，由于火道墙是由小块耐火砖砌筑而成，拆除一条火道墙大约需要7～8小时，重新砌筑需24小时左右，拆除并重砌一条火道墙就必须搬运近17吨的材料，这不仅给修炉工作带来困难，而且给车间的正常生产增加难度。特别是环式焙烧炉是以循环方式作业，留给维修、拆除、重砌火道墙的时间非常紧张，通常在炉温还有80℃～90℃时就必须开始刨修，工作环境极为恶劣，反过来又影响施工质量，形成恶性循环。 我国用在环式焙烧炉上的耐火材料质量与国外同类产品相比，有较大的差距，高温抗蠕变性，荷重软化点，高温热稳定性等理化指标及产品外形尺寸精确度。加之生产管理，操作等方面的影响，我国碳素焙烧炉火道墙的平均使用寿命为80～100炉次，国外焙烧炉一般达到150炉次。 在市场竞争日趋激烈的今天，各类产品都必须以优质廉价来赢得市场，炭素制品也不例外。若焙烧炉火道墙变形严重，势必影响产品的质量，特别是影响产量，增加生产成本，不能满足生产需求，难以取得良好的经济效益。 针对砖砌火道墙存在的上述缺陷，国外多家碳素制品生产公司对火道墙结构的设计，材质的采用及砌筑方式等方面作了大量研究的改进，据有关资料报道，美国贝克莱和利德汗姆公司对火道墙的砌筑方式进行了大胆创新，采用异地预砌墙的方法，整体吊运到现场安装。该技术大大缩短了施工时间，改善了施工环境，减轻了劳动强度，提高了焙烧炉的产量及砖
教学过程设计： 一、资讯 教师： 布置任务2.3熟料溶出的操作与控制 提出问题 1．写出熟料溶出过程的两个主要反应式。 2．什么叫做熟料溶出的二次反应和二次反应损失？ 3．二次反应的实质是什么？ 4．什么叫熟料溶出过程的净溶出率？影响净溶出率的因素有哪些？ 5．进入溶出湿磨的物料有哪些？调整液由哪些溶液所组成？ 知识准备 2.3.1 衡量熟料溶出效果的指标 熟料溶出作业的效果通常是由熟料的A1203净溶出率和Na20净溶出率等两个指标来衡量。 Al203净溶出率的计算公式如下： Na20净溶出率的计算公式如下： 式中： A熟、A赤——熟料和弃赤泥中所含A1203的质量分数，%； N补N赤『一熟料和弃赤泥中所含Na20的质量分数，%； C熟、C赤-一熟料和弃赤泥中所含Ca0的质量分数，%； 上式的计算基础是熟料中的钙盐不溶于铝酸钠溶液，熟料中所含氧化钙的质量(t)与赤泥所含氧化钙的质量(t)相等。 当熟料的标准溶出率基本固定时，Al203和Na20净溶出率越高，就表示溶出过程中Al203的损失和Na20的损失就越少，也就是表示溶出效果越好。 在工业生产中，通常把熟料中的Al。0。和Na。0的标准溶率和净溶出率的差值称做溶出过程的二次化学反应损失。而把在烧结过程中没有生成相应的铝酸钠和铁酸钠所造成的A1203损失（100%-A1203的标准溶出率）和Na20损失（100% - Naz0的标准溶出率）称作一次化学损失。 2.3.2熟料溶出过程的反应
生产中把熟料中的A1203和Na20进入溶液的反应称作主反应，也叫一次反应。把原硅酸 钙与铝酸钠溶液的反应称作副反应，也叫二次反应。 熟料溶出过程的主反应 (l) 铝酸钠固体的溶解反应 熟料中固体铝酸钠(Na20．Al203)很容易溶于水和稀碱溶液。磨细的熟料在90℃下，其 中的Na20．A1203在3～5分钟内便能完全溶出来，以NaAl (OH)。的形态进入溶液，得到Al203 浓度为120g/L的铝酸钠溶液。化学反应式如下： Na20.Al203+4H20= 2NaAl (OH)4 (2) 铁酸钠固体的溶解反应 固体铁酸钠在水中是极不稳定的，遇水接触立即发生水解，生成NaOH和Fe203.H2O。 反应式如下： Na20.Fe203+4H20=2NaOH+Fe203·3H20 0 生成的NaOH进入溶液，提高了溶液的苛性比值，从而提高了铝酸钠溶液的稳定性和Na20溶出率，生成的Fe203.3HzO沉淀组成了赤泥的一部分。 (3) 硫酸钠和硫化钠、硫化铁 硫酸钠和硫化钠在溶出时会全部溶解进入溶液，其中硫化钠最终会被氧化为硫酸钠；硫化铁不溶解进入赤泥排掉。 熟料溶出过程的副反应 在溶出过程中原硅酸钙会与铝酸钠溶液的各组分发生相互反应，生成含有A1203或同时含有A1203和Na20的不溶性物质而进入赤泥，造成Al203和Na20的损失，这就是二次化学反应损失。 化学反应过程如下： 2Ca0.Si02+2NaOH+aq =Na2Si03+2Ca (OH) 2+aq 3Ca (OH) 2+2NaAl (OH) 4+aq=3Ca0.A1203·6H20+2NaOH+aq 3Ca0.A1203·6H20+xNa2Si03+aq=3Ca0.A1203.xSi02.(6- 2x) H20+2xNaOH+aq 通过上述副反应，溶液中的Al203和Na20就会以铝酸钙和水化石榴石的形式进入赤泥而损失掉，使熟料中的Al203和Na20在实际溶出时的净溶出率要小于标准溶出率。 2.3.3影响溶出过程的因素 熟料配方的影响 (1) 铝硅比 熟料铝硅比低，说明熟料中原硅酸钙含量高，因而在溶出时二次反应也比较强烈，使二次反应损失增大，氧化铝和氧化钠的净溶出率降低。 (2) 碱比和钙比 高碱配方的熟料，氧化钠溶出率低，并且还会引起溶出液苛性比值升高，增加二次反应损失。 高钙配方的熟料，生成铝酸钙的可能性大，造成氧化铝损失也大；同时苛化反应增加，会使溶出液的苛性比值升高，增加二次反应损失；熟料中游离氧化钙多，会使赤泥溶剂化，造成沉降性能恶化，造成熟料溶出率降低。 低碱、低钙配方的熟料，使生料中的氧化钠不足以使全部氧化铝和氧化铁变成
炭素生产成型车间工艺 流程及设备 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
?第五章炭素原料的破碎与筛分 ?炭素物料的破碎原理及破碎比 ?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左右的物料磨到以下。 ?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： :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)。 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。 ?破碎机械
氧化铝的生产工艺流程 氧化铝的生产工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。 拜耳法 系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。拜耳法的简要化学反应如下： 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作；②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。 拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7～8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。 碱石灰烧结法 适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O 沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴
宝丰炭素焙烧炉沥青烟治理技术方案 一、碳素沥青烟特性和治理方案的概述 敞开式炭素焙烧炉漏风量大，烟气量大。焙烧烟气中除燃料燃烧产物之外，还有粉尘和沥青烟。沥青烟的主要是液态、气态、固态的焦油粒子，CO2、H2O、S2O、3，4—苯并芘等其他多环芳烃碳氢化合物，其中沥青焦油、沥青微粒是挥发性冷凝物，十分细微。粒烃在0.1——10μm之间，燃烧产生的烟尘也很细，平均为0.1——0.57μm，高温时比电阻大，采用常规除尘器不能达到环保要求，多采用电捕法净化，其它方法如焚烧法、湿法、吸附法因造价及诸多因素使用较少。 蜂窝式电捕焦油器，它融合了同心圆式和管式电除尘器的主要特点，克服了卧式除尘器占地面积大、投资大的缺点。沉淀极（电场工作区）为六边型蜂窝管，电晕线均匀分布在各管之间，当工作时在直流高压电场作用下，烟气中所含焦油、沥青粒子、尘埃等导电介质，带电荷后被吸附汇集在沉淀极内外两侧，在高于沥青软化点的电场温度下靠自重流至筒体底部。进入电捕前烟气经过冷却塔喷淋降温、除尘、增湿，沥青比电阻随之降低，利于净化效率的提高，电捕器适用于捕集比电阻在104Ω·cm—5×1010Ω·cm范围内的粉尘，当粉尘比电阻低于104Ω·cm粉尘沉积于极板后容易得返气流，当粉尘比电阻高于5×1010Ω·cm时，容易产生反电晕。故采用预处理＋电捕的净化方式，据有关资料报道，烟气温度每降低10℃，净化效率可提高7%—10%，综合考虑到低温时沥青粘结，选择适宜的工作温度为80～90℃，在
此温度间其比电阻在最佳范围内。同时经过喷淋除去了大部分粉尘，提高了沥青的流动性，有利于沥青的排出。 二、我公司沥青烟净化电捕器的优点： A、沥青烟尘专用高压电捕器设计思路的更新： 1、突破传统意义上的优化设计思路，增加设备适应工况的能力，降低投资，从结构设计上挖潜。 2、消化吸收国际先进技术，利用国内成熟技术。 B、炭素行业专用立式电捕器，其优势如下： （1）该设备系由公司根据碳素行业沥青烟特性及烟气含量专门研制设计的，产品使用针对性强。 （2）电晕系统增设稳定装置，使电极丝与极板保持最佳工作位置，减小气流（气量变化）冲击的摆幅，使电压维持在高电位稳态工作状态。 （3）高压绝缘瓷瓶箱采用油浸式，保证高压输出功率不受损失，提高电场的强度。 （4）该设备采用两层配气，气体经二次配气，均匀进入电场工作区，以而保证电场的稳定性。 （5）塔内设有沥青分流装置，避免了因沥青粘度太大造成的高压正、负极短路。 （6）塔内装有消防灭火装置，对塔内沥青突发性着火燃烧及时扑灭，且塔顶装有防爆装置。 （7）电控系统设计合理，采用目前国内最先进的恒流源技术，
2 炭素生产用原材料 生产炭和石墨材料的原料都是炭素原料。由于来源和生产工艺的不同，其化学结构、形态特征及理化性能均存在很大差异。按照物态来分类，它们可以分为固体原料（即骨料）和液体原料（即粘结剂和浸渍剂）。其中，固体原料按其无机杂质含量的多少又可以分为多灰原料和少灰原料。少灰原料的灰分一般小于1％，例如石油焦、沥青焦等。多灰原料的灰分一般为10％左右，如冶金焦、无烟煤等。此外，生产中的返回料如石墨碎等也可作为固体原料。由于各种原料的作用和使用范围不同，对它们也有不同的质量要求。在炭素生产中还使用石英砂等作为辅助材料。 2.1 固体原料（骨料） 骨料的种类、制造方法及主要特征和用途归纳于表2-1。 表2-1 骨料的种类、制法及主要特征和用途 石油焦的来源 石油焦是各种石油渣油、石油沥青或重质油经焦化而得到的固体产物。由于焦化的方式不同，石油焦可分为延迟焦和釜式焦。目前，石油行业生产的是延迟焦，釜式焦已被淘
汰。 延迟焦化是将原料油经深度热裂化转化为气体烃类，轻、中质馏分油及焦炭的加工过程。其原料一般是深度脱盐后的原油经减压蒸馏所得的渣油。有时还在减压渣油中配有一定比例的热裂化渣油或页岩油。石油焦的质量主要取决于渣油的性质，同时也受焦化条件的影响，我国几种主要减压渣油及其所产石油焦的性质列于表2-2。 表2-2 几种主要减压渣油及其石油焦的性质 渣油首先与分馏塔馏出的馏分气进行间接换热，然后经加热炉加热到500±10℃，此温度已达到渣油的热解温度，但由于油料在炉管中具有较高的流速（冷油流速达1.4-2.2m/s），来不及反应就离开了加热炉，使焦化反应延迟到焦炭塔中进行，故这种焦化工艺称为延迟焦化。随着油料的进入，焦炭塔中焦层不断增高，直到达到规定的高度为止。生产中，一个焦炭塔进行反应充焦，另一个已充焦的焦炭塔经吹蒸汽与水冷后，用10-12Mpa的高压水通过水龙带从一个可以升降的焦炭切割器喷出，把焦炭塔内的焦炭切碎，使之与水一起由塔底流入焦炭池中。焦炭池中的焦炭经脱水后即得生石油焦。每个焦炭塔一次出焦约250t，循环周期约为48h。分馏塔是分馏焦化馏分油的设备，为了避免塔内结焦，要求控制塔底温度不超过400℃。同时，还须采用塔底油循环过滤的方法滤去焦粉，提高油料的流动性。延迟焦化的典型工艺流程如图2-1所示。 延迟焦化法生产效率高，劳动条件好，但所得焦挥发分较高，结构疏松，机械强度较差。 石油焦的性质与质量要求 石油焦是一种黑色或暗灰色的蜂窝状焦，焦块内气孔多数呈椭圆形，且一般相互贯通。 对其使用影响较大的有灰分、硫分、挥发分和煅后真密度。 （1）灰分石油焦的灰分主要来源于原油中的盐类杂质。原油经脱盐处理后残留的
氧化铝生产工艺 在氧化铝生产行业，氧化铝的生产方法大约分四类：碱法、酸法、酸碱联合法、和热法，但目前用于工业生产的基本全部属于碱法。 用碱法生产氧化铝，是用碱（NaOH或Na2CO3）来处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变为铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物，将不溶解的残渣（由于含氧化铁而成红色，故称赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或综合利用，已回收利用其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后焙烧，得到氧化铝产品。 用碱法生产氧化铝又可分为：①拜尔法②烧结法③联合法，因我国的铝土矿资源的特殊性，主要为一水硬铝石，因此在早期建厂的生产氧化铝的方法均采用烧结法、混联法，后期建厂和扩建工程多采用拜尔法较多，拜尔法具有工艺流程简单，投入成本少，产品质量好等特点。 具体情况如下： 中国铝业山东分公司：1954年建厂，采用烧结法，后经四次扩建，主要采用拜尔法，2006年的总产量已达128万吨 中国铝业河南分公司：1965年建厂投产，主要采用混联法，1999年完成4次扩建，年产达80万吨，2005年新建年产70万吨的拜尔法生产线，2006年的年生产量已达到232万吨。 中国铝业贵州分公司：1978年完成一期拜尔法生产线，年产15万吨，后经扩建，采用混联法，2006年已达到年产120万吨。 中国铝业山西分公司：1987年一期烧结法投产，后经扩建，1992年完成二期混联法，年产达70万吨，2005年投产的拜尔法80万吨项目，到2006年已经达到年产219万吨目标。 中国铝业中州分公司：1992年一期投产烧结法，后经两次扩建选矿拜尔法生产线，2006年年产量达172万吨。 中国铝业广西分公司：1995年拜尔法投产使用，2006年总产量达94万吨。 中国铝业集团还有重庆、遵义准备建造氧化铝厂。 除中国铝业公司外，现已建或拟建的氧化铝项目29个，山东荏平氧化铝、山东魏桥氧化铝氧化铝、山西鲁能晋北氧化铝、山东龙口东海氧化铝、山东信发（100万吨）、河南开曼铝、东方希望铝业（三门峡）有限公司、广西华银（160万吨）、阳煤集团（120万吨）等众多氧化铝企业。据专家估计，2006年我国的氧化铝产量将年增29-33%，达到1200-1300万吨。
第一章铝及铝合金的基础知识 第一节铝及铝合金的性质 在有色金属中，铝是应用最广泛的一类金属。其产量仅次于钢铁。铝的发现，至目前还只有二百多年的历史。但由于它具有资源丰富，生产成本低，用途广泛等特点，因此铝工业在近百年的时间内得到了迅猛的发展，随着科学技术的发展及人民生产水平的提高，铝箔应用也越来越广泛。它已经渗透到了人们的日常生活中。 铝及铝合金的性质，概括起来，主要有以下几个方面： １比重小。含铝量为99.5%的工业纯铝的比重为2.7克/立方厘米,只有铁和铜的三分之一左右。 ２导电性好。铝箔电阻系数（２０℃）为2.67微欧毫米/米，相当于铜导电能力的６０－６５％。但相同体积铝的重量只有铜的三分之一，因此按体积计算，铝的导电能力优于铜。３良好的导热性。铝箔导热系数（０－１００℃）为0.54卡/厘米·秒·度,比铁的导热率约大三倍。工业上许多热变换器散热材料，如目前很大的空调器散热片，都是铝及铝合金制成。 ４强度高。铝中加入少量的锰、镁、铜、铁等，具有良好的机械性能。 ５良好的塑性。适合于各种加工，可压成薄板可箔，拉成细丝，磨成细粉和挤压成复杂开头的型材。 ６良好的抗腐蚀．性能。纯铝在空气中，其表面会迅速跟氧结合，生成一层致密的氧化铝薄膜（ＡＬ２Ｏ３），此层致密的薄膜可以防止里面的铝继续氧化，对铝的内部起到保护作用。 ７反射能力很强。铝箔反射率在８５％以上。 ８铝具有银白色光泽、无毒、保鲜性好、防腐、防温、防干燥、不透气、不透光，因此，铝箔被广泛地用作各种食品、药用、香烟的包装上。 ９焊接性能较差。 第二节铝及铝合金的牌号及状态 铝及铝合金的牌号及状态以往都是采用国内统一的表示方法，即汉语拼音加顺序号，自９６年起，这种表示方法已经停止使用，目前采用的是国际四位数字体系的表示方法。 １合金牌号 合金牌号采用的是四位数字体系表示方法，其中：第一位代表合金的系列，如第一位数字为１，则代表为纯铝系列，第一位数字为２－８，则代表不同系列的铝合金。 具体的合金组别按下列主要合金元素划分: 纯铝: 1×××× Cu 2×××× Mn ３×××× Ｓi 4×××× Mg 5×××× Mg+Si 6×××× Zn 7××××
万方数据
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炭素焙烧炉节能研究与应用 作者：张斌， 谭芝波， ZHANG Bin， TAN Zhi-bo 作者单位：山东晨阳碳素股份有限公司,山东济宁,272000 刊名： 炭素技术 英文刊名：CARBON TECHNIQUES 年，卷(期)：2010,29(5) 本文读者也读过(10条) 1.吉延新.魏新伟.李宪磊.杨静.于易如.贾鲁宁.王平甫.JI Yan-xin.WEI Xin-wei.LI Xian-lei.YANG Jing.YU Yi-ru.JIA Lu-ning.WANG Ping-fu炭阳极在铝电解槽中混装使用的试验分析和建议[期刊论文]-炭素技术 2011,30(1) 2.魏新伟.吉延新.杜滨滨.刘志强.于易如.贾鲁宁.WEI Xin-wei.JI Yan-xin.DU Bin-bin.LIU Zhi-qiang.YU Yi-ru.JIA Lu-ning优化焙烧曲线生产优质预焙阳极[期刊论文]-炭素技术2010,29(3) 3.顾伟良.薛殿贵.刘春雷.GU Wei-liang.XUE Dian-gui.LIU Chun-lei炭素炉窑的发展趋势及节能措施[期刊论文]-炭素技术2011,30(4) 4.李宪磊.杨静.杜滨滨.于易如.贾鲁宁.王平甫.LI Xian-lei.YANG Jing.DU Bin-bin.YU Yi-ru.JIA Lu-ning. WANG Ping-fu预焙阳极电阻率的影响因素分析与探讨[期刊论文]-炭素技术2010,29(6) 5.常先恩.陈开斌.CHANG Xian'en.CHEN Kai-bin铝用炭阳极焙烧炉节能技术探讨[期刊论文]-炭素技术 2007,26(5) 6.王忠心.WANG Zhong-xin敞开式阳极焙烧炉发展方向展望[期刊论文]-轻金属2005(5) 7.杨正华阳极焙烧炉节能型炉具的应用与研究[期刊论文]-轻金属2009(8) 8.林萍.张峰.张艳伟.李庆余.王红强.LIN Ping.ZHANG Feng.ZHANG Yan-wei.LI Qing-yu.WANG Hong-qiang铝电解用炭素阳极抗氧化涂层的性能研究[期刊论文]-应用化工2011,40(1) 9.张明谦.ZHANG Ming-qian预焙炭阳极生产工艺改进[期刊论文]-炭素技术2010,29(5) 10.龚思如.GONG Si-ru提高阳极一级品率,降低阳极消耗[期刊论文]-轻金属2010(10) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/381417990.html,/Periodical_tsjs201005013.aspx
74 如何评价炭材料生产用石油焦的质量？炭材料生产用石油焦的质量可用灰分、硫分、挥发分、锻后焦真密度、粉焦量和杂质元素含量来衡量。灰分含量是石油焦的主要质量指标，硫分对于炭材料生产来说是一种有害元素。石油焦的挥发分高低显示了焦炭的焦化程度，其对锻烧操作有较大的影响。锻后焦的真密度大小标志着石油焦的石墨化难易程度，锻后焦真密度越大，石油焦越易石墨化，并且石墨化产品电阻率较低。为了更全面地分析炭材料用石油焦的使用性能，有时还需要检测石油焦的堆积密度、振实密度与锻后焦的电阻率、热膨胀系数和机械性能长可破碎性、脆性和磨损率）。 101 什么是煤沥青，煤沥青具有哪些用途？ 煤沥青全称为煤焦油沥青，是煤焦油蒸馏提取馏分（如轻油、酚油、蔡油、洗油和葱油等）后的残留物。煤沥青常温下为黑色固体，无固定的熔点，呈玻璃相，受热后软化，继而熔化。煤沥青主要用途为：( l ）生产各种类型炭材料的勃结剂和浸渍剂，这一部分产量最大；( 2 ）生产针状焦和炭纤维等高技术产品，产量不大，但附加值很高；( 3 ）防水防腐材料和筑路材料。 123 什么叫锻烧？炭质原料锻烧的目的是什么？ 炭质原料在高温下进行热处理，排出所含的挥发分，并相应地提高原料理化性能的生产工序称为锻烧。煅烧目的:( 1 ）排除炭质原料所含的挥发分；( 2 ）排除炭质原料所含的水分；( 3 ）提高炭质原料的密度和机械强度；( 4 ）提高炭质原料的导电性能；( 5 ）提高炭质原料的化学稳定性和抗氧化性能。 25 影响混捏质量的因素有哪些？ ( l ）混捏温度。混捏温度降低，混捏不均，不易成型，并且生坯疏松且结构不均匀。混捏温度升高，有利于提高混捏质量以及糊料的成型( 2 ）混捏时间。混捏时间短，糊料混捏不均匀，混捏时间过长，使干料粒度组成发生变化，糊料质量变差。( 3 ）干料性质。干料颗粒表面粗糙，糊料塑性好。( 4 ）载结剂用量。勃结剂用量过少、，糊料塑性变差。勃结剂用量增大，糊料的塑性就越来越好。 280 什么是炭材料的成型？炭材料成型方法有哪几种，它们各适用于哪些制品的成型？ 炭材料的成型是指混捏好的炭质糊料在成型设备施加的外部作用力下产生塑性变形，最终压制成为具有一定形状、尺寸、密实度和强度的生坯（或称为生制品）的工艺过程。在炭材料生产中，常用的成型方法有模压法、挤压法、振动成型法和等静压成型法。 ( l ）模压法。模压法是先按制品的形状和尺寸制成模具，然后将混捏好的糊料按一定数量装入模具内，对糊料施加压力，使糊料压缩成型，最后将压制好的生坯从模具中顶出即可。根据对糊料施加压力的形式不同可分为单向模压（从上部或下部对糊料施加压力）和双向模压（上、下同时对糊料施加压力）。模压法适用于压制3 个方向尺寸相差不大、密度均匀以及结构致密的制品。模压法常用设备为立式液压机。( 2 ）挤压法。挤压法是将糊料装入油压机的糊缸内，用压机的主柱塞对糊料施加压力，糊料不断密实和运动，最后通过可更换的嘴子挤出所需形状的生坯，达到要求的长度后用切刀切断。在炭材料生产中挤压成型得到广泛应用，可以压制各种制品的毛坯，具有生产量大和生产效率高等优点，适合于压制长条形的圆柱状或管状生坯。挤压法可半连续生产。挤压成型常用设备有卧式液压挤压机（油压或水压）和螺旋挤压机。 ( 3 ）振动成型法。振动成型法是将糊料装入模具内，同时在糊料上放置重锤和液压装置施加压力，利用机械的高速振动（频率20 一3OHz ，振幅0 . 1 一3mm ) ，使装在成型模内的糊料处于强烈的振动状态，从而使糊料密实成型。振动成型适合于生产3 个方向尺寸相差不大的粗短生坯和异形生坯。振动成型主要设备为振动成型机。 ( 4 ）等静压法。等静压法是将磨好的糊粉装入橡胶或塑料制成的弹性模具内，封好放入高压容器内，用超高压泵打入液体介质（油或水），对装有糊粉的弹性模具从各个方向均匀加压，使糊料受压成型。等静压成型适合生产各向同性生坯和各种异形生坯。等静压成型设备为等静压成型机。 用途：模压成型主要用于电炭行业生产电刷块和机械密封用炭材料的生坯，也可用于尺寸不太大的冷压石墨生坯的生产。挤压成型广泛应用于石墨电极生坯的生产，也可用于炭块和石墨块生坯的成型。振动成型主要用于预焙炭阳极、炭块和炭电极生坯的生产。
氧化铝的主要冶炼工艺介绍 氧化铝的冶炼工艺大致可以分为烧结法、拜耳法和烧结-拜耳联合法等。 一、烧结法 1.1烧结法的基本原理 将铝土矿与一定数量的纯碱、石灰（或者石灰石）、配成炉料在高温下进行烧结，使氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙，氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠，而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠，将烧结产物（熟料）用稀碱溶液溶出时固体铝酸钠便进入溶液，铁酸钠水解放出碱，氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥。在用二氧化碳分解铝酸钠溶液便可以析出氢氧化铝，经过焙烧后产出氧化铝。分离氢氧化铝后的母液成为碳分母液经过蒸发后返回配料。 1.2烧结法工艺过程简述 烧结法生产氧化铝有生料浆制备、熟料烧结、熟料溶出、赤泥分离以及洗涤、粗液脱硅、精液碳酸化分解、氢氧化铝的分离以及洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发等主要生产工序。 生料浆制备：将铝土矿、石灰（或石灰石）、碱粉、无烟煤以及碳分母液按一定的比例，送入原料磨中磨制成生料浆，经过料浆槽的三次调配成各项指标合格的生料浆，送熟料窑烧结。 熟料烧结：配合格的生料浆送入熟料窑内，在1200℃-1300℃的高温下发生一系列的物理化学变化，主要生产使氧化硅和石灰化合成不溶于水的熟料。熟料窑烧结过程通常在熟料窑（回转窑）内进行，氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙，氧化铝和纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠，而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠，并且烧至部分熔融，冷却后成外观为黑灰色的颗粒状物料即熟料。 熟料溶出：熟料经过破碎达到要求的粒度后，用稀碱溶液（生产上称调整液），在湿磨内进行粉碎性溶出，有用成分氧化铝和氧化钠进入溶液，成为铝酸钠溶液，而杂质铁和硅则进入赤泥。 赤泥分离和洗涤：为了减少溶出过程中的化学损失，赤泥和铝酸钠溶液必须快速分离，为了回收赤泥附液中所带走的有用成分氧化铝和氧化钠，将赤泥进行多次反向洗涤再排入堆场。
furnace) baking (ring type 环式焙烧炉 国内外碳素焙烧炉发展状况 环视焙烧炉是生产碳素制品最关键的大型热工炉窑设备，对一个预焙阳极生产厂而言，环式焙烧炉的基建投资占整个碳素厂总投资的50%～60%，而且焙烧炉设计及技术的先进性对产品的质量单位投资的产能、能耗及能源综合利用、炉子寿命、产品生产成本都有很大的影响，焙烧炉火道墙结构的设计，材质的选择和施工工艺是设计焙烧炉最关键的技术。 碳素生产企业环式焙烧炉火道墙采用砖砌结构，由轻质耐火砖、粘土耐火砖、异型耐火砖砌筑而成。根据焙烧炉火道墙尺寸的不同，每条火道墙重约7～9吨，砖层多打40层。在生产过程中，依照工艺要求反复地升降温（1250℃～1300℃），降温（20℃～30℃），每次装、出炉时，天车夹具、碳素产品都不可避免地会碰撞到火道墙上，这样火道墙就会发生变形，变形达到一定程度，就必须拆除重砌。火道墙主要损坏形式：传统工艺采用耐火砖加耐火泥浆砌筑，采用了卧缝打灰、立缝不打灰的砌筑工艺，这样会出现砖缝泥浆脱落，影响了火道墙的整体结构强度。由于砌砖更多的注重了火道墙的牢固性，但忽视了火焰的流向，不可避免地出现温度死角，对产品的均匀性造成影响。在生产过程中由于产生不均匀热膨胀以及频繁升降温和装出焙烧品的撞击，造成火道墙变形，继而火焰不走正道→温度死角→温差变大→炉箱变形等恶性循环，能耗增大，降低炉体寿命，出现频繁中小修。 目前国内碳素焙烧炉的设计是50年代从国外引进的技术，火道墙采用砖砌筑结构，经历了半个世纪，并为大多数碳素厂所采用。随着生产实践的进一步深入，该技术的一些技术问题也逐渐暴露出来。 （1）边火道墙向外突出或整体倾斜，使料箱变窄，装出炉困难； （2）中间火道向内外凹陷，使火道变窄，影响热流气体的流动和燃烧效果； （3）火道墙裂缝严重，导致漏风漏料，影响产品质量，增大热能损耗，破损比较严重的火道墙必须进行中修、大修，由于火道墙是由小块耐火砖砌筑而成，拆除一条火道墙大约需要7～8小时，重新砌筑需24小时左右，拆除并重砌一条火道墙就必须搬运近17吨的材料，这不仅给修炉工作带来困难，而且给车间的正常生产增加难度。特别是环式焙烧炉是以循环方式作业，留给维修、拆除、重砌火道墙的时间非常紧张，通常在炉温还有80℃～90℃时就必须开始刨修，工作环境极为恶劣，反过来又影响施工质量，形成恶性循环。 我国用在环式焙烧炉上的耐火材料质量与国外同类产品相比，有较大的差距，高温抗蠕变性，荷重软化点，高温热稳定性等理化指标及产品外形尺寸精确度。加之生产管理，操作等方面的影响，我国碳素焙烧炉火道墙的平均使用寿命为80～100炉次，国外焙烧炉一般达到150炉次。 在市场竞争日趋激烈的今天，各类产品都必须以优质廉价来赢得市场，炭素制品也不例外。若焙烧炉火道墙变形严重，势必影响产品的质量，特别是影响产量，增加生产成本，不能满足生产需求，难以取得良好的经济效益。 针对砖砌火道墙存在的上述缺陷，国外多家碳素制品生产公司对火道墙结构的设计，材质的采用及砌筑方式等方面作了大量研究的改进，据有关资料报道，美国贝克莱和利德汗姆公司对火道墙的砌筑方式进行了大胆创新，采用异地预砌墙的方法，整体吊运到现场安装。提高了焙烧炉的产量及砖减轻了劳动强度，改善了施工环境，该技术大大缩短了施工时间， 砌火道墙的质量。鉴于我国耐火砖型尺寸的精确度及各类碳素厂起重设备受限，实现异地整体预砌、整体吊装难以实现。 我国环形焙烧炉技术共经历两个发展阶段。第一阶段50～70年代环式焙烧炉基本上未跳出苏联援建时的炉型框架，只在局部结构上有所改进，总体上看来，基本上环式炉技术落后。第二阶段，从80年代开始至今是我国环式炉向新环式炉转变时期。
碳素生产工艺知识试题 1. 炭素生产的混捏工艺中，随着沥青加热温度的升高，沥青与干料之间的润湿接触角变小，毛细渗透压增加，所以（ C ）。 (A)沥青发生氧化缩合现象。 (B)轻馏分跑掉，沥青老化。 (C)沥青对干料湿润现象好。 (D)造成糊料塑性降低。 2、 炭阳极敞开式环式焙烧炉火焰系统移动好后，应先（C ）。 (A)点火燃烧，然后恢复负压 (B)恢复鼓风，后恢复排烟 (C)恢复负压，然后点火燃烧 (D)恢复鼓风，后点火燃烧3．炭素制品如果骨料粒度过大时，则比表面积小，骨料与粘结剂接触面小，造成生坯焙烧时粘结剂迁移，容易使产品（ D ）。 (A)产生横裂 (B)产生纵裂 (C)产品表面不规则裂纹 (D)产生变形 4．炭阳极焙烧系统冷却区的管理主要是对降温的管理，温度在（ B ）降温速度不易太快。 (A)1300-900℃之间 (B)1200-800℃之间 (C)1000-700℃之间 (D)800℃以下时 5．炭阳极块焙烧的中温剧变阶段，制品的温度在（ D ）。 (A)300-700℃之间，明火温度大约为400-850℃之间。 (B)100-500℃之间，明火温度大约为250-650℃之间。 (C)350-750℃之间，明火温度大约为500-900℃之间。 (D)200-700℃之间，明火温度大约为350-850℃之间。 6．炭阳极块焙烧的低温预热阶段，是制品从（ B ）。 (A)室温升到100℃，明火温度大约为250℃ (B)室温升到200℃，明火温度大约为350℃ (C)室温升到250℃，明火温度大约为400℃ (D)室温升到300℃，明火温度大约为450℃ 7.炼焦工业中煤焦油经过蒸馏得到的残渣便是（ B ） 。 A、冶金焦 B、煤沥青 C、沥青焦 D、焦炭 8．炭素生产的混捏中，如果糊料质量波动，就会造成产品质量不稳，影响糊料混捏质量的因素除温度外（ D ）也是影响的重要因素之一。 (A)干料温度 (B)沥青温度 (C)混捏温度 (D)混捏的时间 9．炭素生产中，在粉碎机中有滞留碎成料现象，影响破碎效果，这种现象（ B ）。 (A)称“自由粉碎” (B)称“闭塞粉碎”