專利名稱：高純石墨碳材連續(xù)生產(chǎn)工藝方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉焦工業(yè)，特別是指一種以煅后石油焦為原料生產(chǎn)高純石墨碳材(高純石墨碳材也稱做石墨化焦)的生產(chǎn)工藝方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
在煉鋼和鑄造行業(yè)中，國內(nèi)目前一般采用電煅無煙煤、天然石墨、煅燒石油焦、瀝青焦作為增碳材料。由于這些材料含有超量有害元素，特別是硫、氮、磷等雜質(zhì)，嚴(yán)重地影響產(chǎn)品質(zhì)量，不能滿足生產(chǎn)需要。同時(shí)，上述材料由于固定碳含量較低，也根本無法滿足作為新一代二次鋰離子電池的碳負(fù)極材料、飛機(jī)及高速列車的摩擦材料、鎂碳磚增碳材料、鋁電解槽陰極碳塊、核反應(yīng)堆減速材料以及其他碳復(fù)合材料的需要。因此將不定型碳轉(zhuǎn)化為定型碳并進(jìn)行去除雜質(zhì)提純，開發(fā)生產(chǎn)高純石墨碳材已成為一個(gè)十分迫切的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就在于提高現(xiàn)有石墨材料的質(zhì)量，提供一種以煅后石油焦為原料，采用高溫連續(xù)提純并石墨化、使石墨碳材固定碳含量高于99.30％、并且硫含量小于等于0.1％的高純石墨碳材連續(xù)生產(chǎn)工藝方法及其設(shè)備立式煅燒電爐。
本發(fā)明以煅后石油焦為原料，采用高溫連續(xù)提純并石墨化，生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，整個(gè)工藝由原料系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)三部分組成；(1)煅后石油焦經(jīng)原料系統(tǒng)破碎，粒度達(dá)到0-60毫米，控制水份含量≤5％；(2)經(jīng)原料系統(tǒng)處理后的入爐料送入立式煅燒電爐高溫處理，經(jīng)爐體預(yù)熱段脫水、預(yù)熱，在爐體高溫段提純并石墨化、控制溫度1800-3000℃，然后在爐體冷卻段冷卻至50-250℃出料，時(shí)間6-21小時(shí)；(3)出爐料經(jīng)后處理系統(tǒng)破碎和篩分，粒度在0～50毫米范圍內(nèi)，分級包裝成各種粒級產(chǎn)品。
整個(gè)工藝的技術(shù)指標(biāo)與控制參數(shù)如下一、碳材原料煅后石油焦成分含量(重量百分比％)按照工業(yè)分析方法水份(M)≤5％，干基狀態(tài)下固定碳(C)≥98.50％，灰份(A)≤0.60％，揮發(fā)份(V)≤0.9％。
另外按照元素分析方法，還需控制硫份(S)≤2％。
粒度0～60毫米。
二、工藝過程主要控制參數(shù)
1、原料處理系統(tǒng)煅后石油焦控制破碎粒度0-60毫米，控制水份≤5％；2、高溫處理系統(tǒng)入爐料自進(jìn)入立式煅燒電爐至形成成品共需6-21小時(shí)。預(yù)熱溫度為≤1800℃，預(yù)熱時(shí)間為1.5-5小時(shí)；高溫處理溫度為2500-3000℃，時(shí)間為3-10小時(shí)；冷卻溫度50-250℃，冷卻時(shí)間為1.5-6小時(shí)，加熱直流電壓15-40V，直流電流10-30KA。
3、后處理系統(tǒng)粒度控制在0～50毫米范圍內(nèi)，經(jīng)振動篩或滾筒篩過篩控制粒度。
二、高純石墨碳材成品質(zhì)量指標(biāo) 說明上述表中成分含量為重量百分含量，按照工業(yè)分析方法，水份作為計(jì)價(jià)指標(biāo)，干基狀態(tài)下固定碳(C)、灰份(A)、揮發(fā)份(V)三項(xiàng)成分之和小于等于100％；硫份(S)、氫(H)、氮(N)成分按元素分析方法分析。
本發(fā)明使用的碳材原料為煅后石油焦，煅后石油焦由石油延遲焦在焦?fàn)t、回轉(zhuǎn)窯或罐式爐等設(shè)備經(jīng)高溫煅燒后而制成。本發(fā)明的高純石墨碳材連續(xù)化生產(chǎn)工藝采用立式煅燒電爐，爐體上部為預(yù)熱段、中部為高溫提純石墨化段、下部為冷卻段。爐體外壁為鋼板，內(nèi)襯耐火材料，爐芯有效生產(chǎn)截面材料為碳耐火材料，在爐芯碳耐火材料與外壁耐火材料之間設(shè)有一隔熱層，填充熱解碳以起隔熱作用，爐體上下部各插入一根電極作為通電導(dǎo)體，由電極和爐芯碳耐火材料產(chǎn)生高溫以對原料進(jìn)行高溫提純并石墨化，爐內(nèi)下電極設(shè)有一電極冷卻套，爐下部有三個(gè)水冷卻段，以逐漸冷卻產(chǎn)品。在爐體上部爐蓋上設(shè)置煙氣導(dǎo)出管，將預(yù)熱段及高溫提純段產(chǎn)生的水汽、廢氣以及雜質(zhì)升華所產(chǎn)生的氣體導(dǎo)出爐外。由變壓器通過整流器將交流電轉(zhuǎn)為直流電，其正負(fù)極通過導(dǎo)電母排與上下電極分別連接，以輸入電能。冷卻水為一自循環(huán)系統(tǒng)，用泵將水池中的水強(qiáng)制送入爐內(nèi)各冷卻段，吸收了熱量的水經(jīng)集水槽被送入冷卻塔冷卻后再返回水池。當(dāng)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，煅后石油焦經(jīng)原料系統(tǒng)破碎、烘干，煅燒系統(tǒng)立式煅燒電爐脫水、預(yù)熱，高溫煅燒提純、石墨化和冷卻，后處理系統(tǒng)破碎和過篩，最終形成高純石墨碳材產(chǎn)品。產(chǎn)品綜合能耗2000KWH/噸左右。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于采用高溫煅燒連續(xù)化生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，由于能夠在高溫提純石墨化段通過2500-3000℃高溫對碳材原料連續(xù)提純并石墨化，提高了石墨碳材的固定碳含量并使有害元素大為減少，使高純石墨碳材產(chǎn)品的固定碳含量高于99.30％，并且硫含量小于等于0.1％。在立式煅燒電爐爐體內(nèi)設(shè)置碳黑隔熱層，使高溫提純石墨化段工作控制溫度達(dá)到2500-3000℃，突破了現(xiàn)有臥式石墨化間歇生產(chǎn)裝置等設(shè)備煅燒溫度低于2300℃界限，解決了煅燒設(shè)備耐受超高溫和絕緣的難題。同時(shí)由于立式煅燒電爐爐體采用三段式冷卻結(jié)構(gòu)和設(shè)置電極冷卻套，可以通過控制冷卻水的循環(huán)量，使經(jīng)過爐體冷卻段的產(chǎn)品冷卻至50-250℃出料，使產(chǎn)品迅速冷卻也解決了產(chǎn)品冷卻的難題。并且本發(fā)明的生產(chǎn)工藝由于采用密閉化生產(chǎn)，還大大減輕了環(huán)境污染。采用本發(fā)明工藝生產(chǎn)的高純石墨碳材可廣泛適用于二次鋰離子電池的碳負(fù)極材料、飛機(jī)及高速列車的摩擦材料、鎂碳磚增碳材料、鋁電解槽陰極碳塊原料、核反應(yīng)堆減速材料及其他碳復(fù)合材料的需要。因此本發(fā)明的高純石墨碳材連續(xù)生產(chǎn)工藝方法具有積極的推廣價(jià)值。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的工藝方法及設(shè)備做進(jìn)一步的說明，

圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖，圖2是本發(fā)明的立式煅燒電爐結(jié)構(gòu)示意圖。
參照圖1，本發(fā)明工藝由皮帶機(jī)1、顎式破碎機(jī)2、斗式提升機(jī)3、料倉4、電磁振動給料器5、大傾角皮帶機(jī)6、立式煅燒電爐7、皮帶機(jī)8、斗式提升機(jī)9、高純石墨碳材料倉10、對輥破碎機(jī)11、振動篩12和成品倉13等設(shè)備組成，其中原料系統(tǒng)由皮帶機(jī)1、顎式破碎機(jī)2、斗式提升機(jī)3、料倉4構(gòu)成，煅燒系統(tǒng)由電磁振動給料器5、大傾角皮帶機(jī)6、立式煅燒電爐7、皮帶機(jī)8、斗式提升機(jī)9、高純石墨碳材料倉10構(gòu)成，后處理系統(tǒng)由對輥破碎機(jī)11、振動篩12和成品倉13構(gòu)成。煅后石油焦經(jīng)原料系統(tǒng)破碎、烘干，再通過煅燒系統(tǒng)立式煅燒電爐脫水、預(yù)熱，高溫煅燒提純、石墨化和冷卻，最后經(jīng)后處理系統(tǒng)破碎和振動過篩，最終形成高純石墨碳材產(chǎn)品。
參照圖2，本發(fā)明的立式煅燒電爐7由下電極7-1、支撐框架7-2、接料盤7-3、第三冷卻段7-4、電極冷卻套7-5、第二冷卻段7-6、第一冷卻段7-7、爐芯碳耐火材料7-8、外壁耐火材料7-9、碳黑隔熱層7-10、爐體外殼7-11、上電極7-12、爐蓋7-13、煙氣導(dǎo)出管7-14和料斗7-15等部件組成。上電極7-12和下電極7-1分別從爐體的上端和下端中心處插入爐體中，爐體內(nèi)圈為爐芯碳耐火材料7-8，爐芯碳耐火材料7-8外為碳黑隔熱層7-10，碳黑隔熱層7-10外為外壁耐火材料7-9，外壁耐火材料7-9外為爐體外殼7-11，碳耐火材料爐芯的下端依次連接第一冷卻段7-7、第二冷卻段7-6和第三冷卻段7-4，爐體下端外的下電極7-1在電極外圍設(shè)置有電極冷卻套7-5，在第三冷卻段7-4下部為接料盤7-3，接料盤7-3之下為支撐框架7-2，在爐體上部設(shè)有爐蓋7-13，爐蓋7-13上設(shè)置有煙氣導(dǎo)出管7-14，爐蓋7-13頂部中心之上為料斗7-15。立式煅燒電爐的外徑為φ2200～2600毫米、高度為6000～10000毫米，爐體上部為預(yù)熱段、中部為高溫提純石墨化段、下部為冷卻段。在高溫提純石墨化段由上下電極和爐芯碳耐火材料產(chǎn)生高溫以對原料進(jìn)行高溫提純并石墨化；電極的規(guī)格為φ400-700毫米普通功率、高功率或超高功率石墨電極。爐芯由碳耐火材料層構(gòu)成，碳耐火材料由石墨材料經(jīng)加工制得，或是由未經(jīng)石墨化的成型石墨生坯在立式煅燒電爐中砌成爐芯碳耐火材料層以后邊生產(chǎn)邊石墨化而形成；碳耐火材料層的厚度為200-300毫米。爐芯外碳黑隔熱層厚度為300～500毫米，起隔熱與絕緣作用，碳黑采用普通碳黑。外壁耐火材料層為普通耐火磚。爐內(nèi)下電極設(shè)有一電極冷卻套，爐下部有三個(gè)水冷卻段，以逐漸冷卻產(chǎn)品。冷卻后的產(chǎn)品由接料盤排出爐體，接料盤可控制排料速度。在爐體上部爐蓋上設(shè)置煙氣導(dǎo)出管，將預(yù)熱段及高溫提純段產(chǎn)生的水汽、廢氣以及雜質(zhì)升華所產(chǎn)生的氣體導(dǎo)出爐外。
具體實(shí)施例方式
以下是本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用并不局限于實(shí)施例。
實(shí)施例1高溫煅燒連續(xù)化密閉生產(chǎn)高純石墨碳材生產(chǎn)能力1500噸/年，年生產(chǎn)時(shí)間250天，加料量0.25噸/小時(shí)。
原料規(guī)格煅后石油焦(重量百分比％)水份3％，干基狀態(tài)下固定碳98.81％，灰份0.50％，揮發(fā)份0.69％；另外硫份(S)0.57％。
主要設(shè)備采用立式煅燒電爐，有關(guān)設(shè)備列于下表序號設(shè)備名稱 規(guī)格 數(shù)量1 皮帶機(jī) B500 1臺2 顎式破碎機(jī) PEX-250×1000 1臺3 斗式提升機(jī) D250 1臺4 料倉 20M31臺5 電磁振動給料器 CZ3.001臺6 大傾角皮帶機(jī) DDJ II型B400，H80 1臺7 立式煅燒爐 外徑×高度φ2600×7200mm 1臺8 皮帶機(jī) B500 1臺9 斗式提升機(jī) D250 1臺10 高純石墨碳材料倉 80M31臺
11 對輥破碎機(jī) 2PGG610×400 1臺12 直線振動篩 ZS750 1臺13 成品倉 40M31臺其中原料系統(tǒng)由序號1-4號設(shè)備構(gòu)成、煅燒系統(tǒng)由序號5-10號設(shè)備構(gòu)成、后處理系統(tǒng)由序號11-13號設(shè)備構(gòu)成。
工藝控制參數(shù)1、原料系統(tǒng)煅后石油焦控制破碎粒度≤40毫米，控制水份≤3％；2、煅燒系統(tǒng)立式煅燒電爐預(yù)熱溫度30-1800℃，預(yù)熱時(shí)間3小時(shí)，煅燒溫度2850℃左右，煅燒時(shí)間7.5小時(shí)，冷卻溫度210℃，冷卻時(shí)間3.5小時(shí)，加熱直流電壓22V，直流電流24KA。
3、后處理系統(tǒng)控制破碎粒度＜10毫米，振動篩過篩控制粒度(1)＜0.5毫米，(2)0.5-5毫米，(3)5-10毫米。
當(dāng)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，煅后石油焦先經(jīng)原料系統(tǒng)破碎、烘干；然后經(jīng)煅燒系統(tǒng)立式煅燒電爐脫水、預(yù)熱，高溫煅燒提純并石墨化和冷卻，物料進(jìn)入立式煅燒電爐后，在預(yù)熱段經(jīng)3小時(shí)預(yù)熱后由常溫升至1800℃，隨后進(jìn)入高溫處理段，在2850℃左右溫度下經(jīng)過7.5小時(shí)的高溫提純處理并石墨化，除去有害雜質(zhì)石墨化后再進(jìn)入冷卻段，經(jīng)3.5小時(shí)的冷卻，物料冷卻至210℃；最后經(jīng)后處理系統(tǒng)破碎和振動過篩，最終形成高純石墨碳材合格產(chǎn)品。產(chǎn)品收率以最終成品對原料煅后石油焦計(jì)為99.10％；綜合能耗2112KWH/噸。
高純石墨碳材的成品質(zhì)量真比重(d)2.22克/厘米3，成分含量(重量百分比％)水份(M)0.5％，干基狀態(tài)下固定碳(C)99.71％，灰份(A)0.14％，揮發(fā)份(V)0.15％，另外硫份(S)0.02％，氫含量(H)0.0085％，氮含量(N)0.009％。
通過本工藝生產(chǎn)的高純石墨碳材適用于做鋰電池的碳負(fù)極材料。
實(shí)施例2高溫煅燒連續(xù)化密閉生產(chǎn)高純石墨碳材生產(chǎn)能力2100噸/年，年生產(chǎn)時(shí)間250天，加料量0.35噸/小時(shí)。
原料規(guī)格煅后石油焦(重量百分比％)水份1.5％，干基狀態(tài)下固定碳98.78％，灰份0.53％，揮發(fā)份0.69％；另外硫份(S)0.63％。
主要設(shè)備及有關(guān)設(shè)備同實(shí)施例1。
工藝控制參數(shù)1、原料系統(tǒng)煅后石油焦控制破碎粒度≤55毫米，控制水份≤1.5％；2、煅燒系統(tǒng)立式煅燒電爐預(yù)熱溫度30-1800℃，預(yù)熱時(shí)間2.1小時(shí)，煅燒溫度2750℃左右，煅燒時(shí)間5.25小時(shí)，冷卻溫度230℃，冷卻時(shí)間2.45小時(shí)，加熱直流電壓25V，直流電流27KA。
3、后處理系統(tǒng)控制破碎粒度＜30毫米，振動篩過篩控制粒度(1)＜1毫米，(2)1-10毫米，(3)10-30毫米。
當(dāng)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，煅后石油焦先經(jīng)原料系統(tǒng)破碎、烘干；然后經(jīng)煅燒系統(tǒng)立式煅燒電爐脫水、預(yù)熱，高溫煅燒提純并石墨化和冷卻，物料進(jìn)入立式煅燒電爐后，在預(yù)熱段經(jīng)2.1小時(shí)預(yù)熱后由常溫升至1800℃，隨后進(jìn)入高溫處理段，在2750℃左右溫度下經(jīng)過5.25小時(shí)的高溫提純處理并石墨化，除去有害雜質(zhì)石墨化后再進(jìn)入冷卻段，經(jīng)2.45小時(shí)的冷卻，物料冷卻至230℃；最后經(jīng)后處理系統(tǒng)破碎和振動過篩，最終形成高純石墨碳材合格產(chǎn)品。產(chǎn)品收率以最終成品對原料煅后石油焦計(jì)為99.26％；綜合能耗1928KWH/噸。
高純石墨碳材的成品質(zhì)量真比重(d)2.20克/厘米3，成分含量(重量百分比％)水份(M)0.5％，干基狀態(tài)下固定碳(C)99.52％，灰份(A)0.25％，揮發(fā)份(V)0.23％；另外硫份(S)0.038％，氫含量(H)0.013％，氮含量(N)0.012％。
通過本工藝生產(chǎn)的高純石墨碳材適用于做飛機(jī)及高速列車的摩擦材料。
實(shí)施例3高溫煅燒連續(xù)化密閉生產(chǎn)高純石墨碳材生產(chǎn)能力2400噸/年，年生產(chǎn)時(shí)間250天，加料量0.4噸/小時(shí)。
原料規(guī)格煅后石油焦(重量百分比％)水分3.2％，干基狀態(tài)下固定碳98.75％，灰份0.56％，揮發(fā)份0.69％，另外硫份(S)0.69％。
主要設(shè)備及有關(guān)設(shè)備同實(shí)施例1。
工藝控制參數(shù)1、原料系統(tǒng)煅后石油焦控制破碎粒度≤55毫米，控制水份≤3.2％；2、煅燒系統(tǒng)立式煅燒電爐預(yù)熱溫度30-1800℃，預(yù)熱時(shí)間1.84小時(shí)，煅燒溫度2710℃左右，煅燒時(shí)間4.6小時(shí)，冷卻溫度245℃，冷卻時(shí)間2.15小時(shí)，加熱直流電壓26V，直流電流27KA。
3、后處理系統(tǒng)控制破碎粒度＜50毫米，振動篩過篩控制粒度(1)＜10毫米，(2)10-30毫米，(3)30-50毫米。
當(dāng)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，煅后石油焦先經(jīng)原料系統(tǒng)破碎、烘干；然后經(jīng)煅燒系統(tǒng)立式煅燒電爐脫水、預(yù)熱，高溫煅燒提純并石墨化和冷卻，物料進(jìn)入立式煅燒電爐后，在預(yù)熱段經(jīng)1.84小時(shí)預(yù)熱后由常溫升至1800℃，隨后進(jìn)入高溫處理段，在2710℃左右溫度下經(jīng)過4.6小時(shí)的高溫提純處理并石墨化，除去有害雜質(zhì)石墨化后再進(jìn)入冷卻段，經(jīng)2.15小時(shí)的冷卻，物料冷卻至245℃；最后經(jīng)后處理系統(tǒng)破碎和振動過篩，最終形成高純石墨碳材合格產(chǎn)品。產(chǎn)品收率以最終成品對原料煅后石油焦計(jì)為99.85％；綜合能耗1755KWH/噸。
高純石墨碳材的成品質(zhì)量真比重(d)2.18克/厘米3，成分含量(重量百分比％)水份(M)0.5％，干基狀態(tài)下固定碳(C)99.33％，灰份(A)0.34％，揮發(fā)份(V)0.33％；另外硫份(S)0.08％，氫含量(H)0.018％，氮含量(N)0.0185％。
通過本工藝生產(chǎn)的高純石墨碳材適用于做鎂碳磚增碳材料，煉鋼和鑄造用增碳劑。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，其特征在于整個(gè)工藝由原料系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)三部分組成；(1)煅后石油焦經(jīng)原料系統(tǒng)破碎，粒度達(dá)到0-60毫米，控制水份含量≤5％；(2)經(jīng)原料系統(tǒng)處理后的入爐料送入立式煅燒電爐高溫處理，經(jīng)爐體預(yù)熱段脫水、預(yù)熱，在爐體高溫段提純并石墨化，控制溫度1800-3000℃，然后在爐體冷卻段冷卻至50-250℃出料，時(shí)間6-21小時(shí)；(3)出爐料經(jīng)后處理系統(tǒng)破碎和篩分，粒度在0～50毫米范圍內(nèi)，分級包裝成各種粒級產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，其特征在于煅后石油焦成分含量(重量百分比％)按照工業(yè)分析方法，水份(M)≤5％，干基狀態(tài)下固定碳(C)≥98.50％，灰份(A)≤0.60％，揮發(fā)份(V)≤0.9％；按照元素分析方法，硫份(S)≤2％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，其特征在于入爐料送入立式煅燒電爐高溫處理，預(yù)熱溫度為≤1800℃，預(yù)熱時(shí)間為1.5-5小時(shí)；高溫處理溫度為2500-3000℃，時(shí)間為3-10小時(shí)；冷卻溫度50-250℃，冷卻時(shí)間為1.5-6小時(shí)，加熱直流電壓15-40V，直流電流10-30KA。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，其特征在于后處理系統(tǒng)振動篩過篩控制粒度(1)＜0.5毫米，(2)0.5-5毫米。(3)5-10毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，其特征在于高純石墨碳材成品真比重(d)≥2.22克/厘米3；成分含量(重量百分比％)按照工業(yè)分析方法，水份≤0.5％，干基狀態(tài)下固定碳(C)≥99.70％，灰份(A)≤0.15％，揮發(fā)份(V)≤0.15％；另外按照元素分析方法，硫份(S)≤0.03％，氫(H)≤0.01％，氮(N)≤0.01％；電阻率≤100Ω·mm2/m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，其特征在于高純石墨碳材成品真比重(d)≥2.20克/厘米3；成分含量(重量百分比％)按照工業(yè)分析方法，水份≤0.5％，干基狀態(tài)下固定碳(C)≥99.50％，灰份(A)≤0.20％，揮發(fā)份(V)≤0.20％；另外按照元素分析方法，硫份(S)≤0.05％，氫(H)≤0.015％，氮(N)≤0.015％；電阻率≤150Ω·mm2/m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法，其特征在于高純石墨碳材成品真比重(d)≥2.18克/厘米3；成分含量(重量百分比％)按照工業(yè)分析方法，水份≤0.5％，干基狀態(tài)下固定碳(C)≥99.30％，灰份(A)≤0.30％，揮發(fā)份(V)≤0.25％，另外按照元素分析方法，硫份(S)≤0.1％，氫(H)≤0.02％，氮(N)≤0.02％；電阻率≤200Ω·mm2/m。
8.一種如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)高純石墨碳材工藝方法的立式煅燒電爐，其特征在于由下電極(7-1)、支撐框架(7-2)、接料盤(7-3)、第三冷卻段(7-4)、電極冷卻套(7-5)、第二冷卻段(7-6)、第一冷卻段(7-7)、爐芯碳耐火材料(7-8)、外壁耐火材料(7-9)、碳黑隔熱層(7-10)、爐體外殼(7-11)、上電極(7-12)、爐蓋(7-13)、煙氣導(dǎo)出管(7-14)和料斗(7-15)組成；上電極(7-12)和下電極(7-1)分別從爐體的上端和下端中心處插入爐體中，爐體內(nèi)圈為爐芯碳耐火材料(7-8)，爐芯碳耐火材料(7-8)外為碳黑隔熱層(7-10)，碳黑隔熱層(7-10)外為外壁耐火材料(7-9)，外壁耐火材料(7-9)外為爐體外殼(7-11)，碳耐火材料爐芯的下端依次連接第一冷卻段(7-7)、第二冷卻段(7-6)和第三冷卻段(7-4)，爐體下端外的下電極(7-1)在電極外圍設(shè)置有電極冷卻套(7-5)，在第三冷卻段(7-4)下部為接料盤(7-3)，接料盤(7-3)之下為支撐框架(7-2)，在爐體上部設(shè)有爐蓋(7-13)，爐蓋(7-13)上設(shè)置有煙氣導(dǎo)出管(7-14)，爐蓋(7-13)頂部中心之上為料斗(7-15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述生產(chǎn)高純石墨碳材工藝方法的立式煅燒電爐，其特征在于立式煅燒電爐的外徑為φ2200～2600毫米、高度為6000～10000毫米；電極的規(guī)格為φ400-700毫米普通功率、高功率或超高功率石墨電極；爐芯碳耐火材料層的厚度為200-300毫米；爐芯外碳黑隔熱層厚度為300～500毫米，碳黑采用普通碳黑；外壁耐火材料層為普通耐火磚。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)高純石墨碳材的工藝方法及其設(shè)備，整個(gè)工藝由原料系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)三部分組成；(1)煅后石油焦經(jīng)原料系統(tǒng)破碎，粒度達(dá)到0－60毫米，控制水分含量≤5％；(2)經(jīng)原料系統(tǒng)處理后的入爐料送入立式煅燒電爐高溫處理，經(jīng)爐體預(yù)熱段脫水、預(yù)熱，在爐體高溫段提純并石墨化，控制溫度1800－3000℃，然后在爐體冷卻段冷卻至50－250℃出料，時(shí)間6－21小時(shí)；(3)出爐料經(jīng)后處理系統(tǒng)破碎和篩分，粒度在0～50毫米范圍內(nèi)，分級包裝成各種粒級產(chǎn)品。生產(chǎn)高純石墨碳材工藝方法的立式煅燒電爐由上下電極、支撐框架、接料盤、第三冷卻段、電極冷卻套、第二冷卻段、第一冷卻段、爐芯碳耐火材料、外壁耐火材料、碳黑隔熱層、爐體外殼、爐蓋、煙氣導(dǎo)出管和料斗等部件組成。
文檔編號F27D1/12GK1613756SQ20041006571
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者萬紅根, 成朱, 葛秋林, 陳榮, 張小榮 申請人:鎮(zhèn)江焦化煤氣集團(tuán)有限公司