成型工艺培训

1、成型工艺知识培训基础知识体积密度体积密度是指材料在自然状态下单位体积（包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙）的质量，俗称容重。体积密度可按下式计算：式中0 材料的体积密度，kg/m3或g/cm3；m 材料的质量，kg或g；V0 材料在自然状态下的体积，包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙，真密度指炭素材料是炭素材料的质量与其真体积（不包含其内的气孔）的比值。多孔固体颗粒扣除了内部孔隙后的密度。设备维护：1、 一般情况下设备上安装的减速机、齿轮箱、轴承座等，都是用机械油润滑的，油位应保持在油标的1/3以上，电动机和各轴承的温度应不高于60（常规情况下用手触摸，如果手烫手，就有超温的可能）；2、 磨粉

2、机的分级器主要起筛分作用，调整分级器的转速可便可改变粉磨细度，转速愈高细度愈小。3、 燃料在锅炉内燃烧必须满足三个条件：1）、有足够的空气，并与燃料充分混合；2）、足够的燃烧空间和时间；3）、燃烧产物能及时排除。4、 液压传动系统常有三个部分组成：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。1) 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。2) 执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。3) 控制元件(即各种液压阀)在液压系统

3、中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。4) 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。5) 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。工 艺 流 程1、炭素制品具有以下特征;1) 耐高温，具有较高的熔

4、点，良好的导电性2) 较低的热膨胀系数，具有较强的抗热震性3) 唯一具有良好导电性和导热性的非金属材料4) 化学稳定性好，在大部分非氧化性的酸碱盐溶液和气体中不受腐蚀5) 具有良好的润滑性能，可以用来生产石墨耐磨制品2、炭素生产的基本工艺流程包括：原料的预处理（预碎、煅烧）；原料的破碎筛分和分级；颗粒状与粉状原料的配料；加入粘结剂进行混捏；混捏后糊料的成型；成型后生制品的焙烧；焙烧后半成品的石墨化；在要求提高产品的密度和强度时，需要对焙烧品进行浸渍再焙烧处理；最后对炭和石墨毛坯进行机械加工；成品检验合格，包装出厂。下面是流程图：原 料1、 无烟煤应具有的特性：1)、灰分含量低2)、机械强度高3

5、)、热稳定性好4）、硫含量少.2、石油焦：是渣油经过焦化工艺制得的产品，焦化工艺有釜式焦化、平炉焦化、延迟焦化、接触焦化、硫化焦化。石油焦的质量可以用灰分、硫分、挥发份和1300煅烧的真密度来衡量。一般炭素材料用的石油焦灰分不大于0.5%，生产高纯石墨时，石油焦的灰分应不大于0.15%。硫分是石油焦的一项重要质量指标，过量的硫含量，是炭石墨材料在石墨化过程中易产生开裂、电阻率增大，同时在使用过程中消耗增大。真密度的大小标志着石油焦石墨化的难易程度，一般来说，在1300煅烧过的石油焦真密度较大，这种焦易石墨化，电阻率较低，热膨胀系数较小。3、煤沥青：煤焦油经高温分馏后的残油是煤沥青。煤焦油是煤在

6、干馏和气化过程中获得的液体产品。焦化生产除得到冶金焦和焦炉煤气外，每吨焦煤可产出30-45Kg煤焦油。1) 甲苯不溶物：是指煤沥青中不溶于（甲）笨的组分，是煤沥青形成粘结焦的主要组分，主要起粘结桥作用。对骨料的焦结起重要作用。其重要的功能是提高炭制品的强度。2) 喹啉不溶物：是指煤沥青中不溶于喹啉的组分。喹啉不溶物对炭质骨料无润湿和粘结能力，是沥青炭化形成粘结焦的主要成分。适量的喹啉不溶物有利于提高煤沥青焦化时的残炭量，从而有利于提高焙烧品的密度和机械强度。3) 树脂：是指沥青中溶于喹啉（蒽油）但不溶于（甲）笨的组分，又称为沥青树脂，是煤沥青中起粘结作用的主要组分，其含量等于甲苯不溶物与喹啉不

7、溶物的差值。焙烧后大部分形成焦炭，其含量高低直接影响着炭材料的密度、强度和导电性能。对炭糊的塑性起主要作用，一般认为，树脂含量越高，越有利于提高炭材料的导电率、热导率、机械强度，煤沥青的粘结力随树脂含量的增加而增大，煤沥青含量达到一定程度后，其含量越大糊料成型时的弹性后效越大。4) 煤沥青的老化：煤沥青长期存放后会发生老化现象，特别是在高温下长时间放置，煤沥青的性能将发生变化，软化点和树脂含量提高，树脂含量降低，则形成的糊料塑性差。5) 中国改质沥青的质量标准一级品二级品软化点100-115100-120甲苯不容物28-3426喹啉不溶物8-146-15树脂1816结焦值5450灰分0.30.

8、3水分55中 碎1、 我车间成型工段的主要破碎设备有：反击式破碎机、对辊破碎机、500吨油压破碎机、悬辊式换辊磨粉机（摆式磨粉机、雷蒙磨）。1） 反击式破碎机：是利用高速旋转的转子上的板锤，对送入破碎腔内的物料产生高速冲击而破碎。反击式破碎机的调整：反击装置通常带有卸料间隙调整机构。通过卸料间隙的调整，可以改变物料的冲击次数，从而在不同程度上影响产品的粒度组成。2） 摆式磨粉机主机包括：料斗、喂料器、环辊粉磨部分、分级器（风筛）、机座、传动装置、润滑系统等。磨粉部分由磨辊、磨环、梅花架、中心轴、悬轴、铲刀、机座等组成。磨辊在离心力的作用下绕铰接中心向外摆动而靠贴着磨环内壁公转，在摩擦力的作用下

9、友绕悬轴中心自转，使喂入的物料受到强烈的研磨作用而粉碎。此外，在磨机的底盘上装设有环形风道，风道内侧设有若干方形的空洞，风机鼓入的气流由这些风筒吹入机内，将粉末扬起，铲刀随梅花架转动，将物料喂向磨辊碾磨。分级器是由径向辐射状的叶片轮和传动装置组成。叶轮由传动装置带动以一定的转速转动，将气流中的粗颗粒挡落回去再磨，细粉随气流穿过风筛送往收尘器收集成为粉料。因此分析器起筛分作用，改变叶轮转速便可改变粉磨细度，转速愈高细度愈小。使用磨机应注意以下几点：1、主机应在负压下运行；2、主机不应空载开车；3、喂料速度要均匀。料层薄，磨耗大；料层过厚，进气孔堵塞，气阻大，流速减小，已粉磨料不能及时带走，出现压

10、料。4、粉纯的控制除了调节风筛转速外，还要注意到受收尘器、鼓风量等操作状态各因素的影响。2、 筛分：就是利用一定规格的筛子，将中碎后混在一起的物料按规定尺寸分为不同粒度的物料颗粒过程。3、 粉料用筛网的标准：100目=0.15mm；200目=0.075mm。4、 配料1) 炭素制品的配料包括：选择原料的种类，确定不同种类原料的使用比例、确定固体原料的组成即不同大小颗粒的使用比例、确定粘结剂的种类、性能及用量。2) 大颗粒与小颗粒的作用：大颗粒在坯体结构中起骨架作用，适当增加大颗粒的尺寸和提高大颗粒的使用比例，可以提高产品的抗氧化性能和抗热震性能，减少成型和焙烧工序的裂纹废品；但另一方面会提高产

11、品的气孔率，降低制品的密度和机械强度，加工后产品表面粗糙。小颗粒粉料是填充颗粒间的空隙，在一定范围内增加小颗粒粉料的用量，可以提高产品的密度和机械强度，减少气孔，产品加工后表面光洁。产品截面积大，就应该采用较大的粒度和减少细粉，而截面积小的产品则应采用较细的粒度和较多的细粉。3) 粘结剂的用量对生坯和焙烧制品的质量有直接影响。对成型工序来说，粘结剂用量过少则糊料的可塑性差，成型时需要相应提高压力，导致产生裂纹废品的可能性增加；粘结剂用量较多时，虽然糊料塑性较好，但生坯容易变形。用量也直接影响着生坯在焙烧过程中的体积收缩以及生坯内粘结剂的迁移。粒度组成较粗，粘结剂的用量应减少；粒度组成较细，粘结

12、剂的用量应相应增加。4) 返回料：返回料有：生碎、焙烧碎、石墨碎混 捏1、 混捏：就是炭素生产过程中将各种炭素原料颗粒和粉料与粘结剂一起在一定温度下搅拌、混合、捏合取得塑性糊料的工艺过程。2、 混捏的目的：1）使各种不同种类、不同粒径的骨料均匀混合，形成密实程度较高的混合料；2）使骨料和粘结剂混合均匀，让粘结剂均匀覆盖在骨料颗粒的表面，并部分渗透到颗粒孔隙中区，由于粘结剂的粘结力把所有的颗粒粘合起来，赋予糊料易塑性，以利于成型。3)、使粘结剂部分渗透到骨料颗粒的空隙中去，进一步提高粘结剂和糊料的密实程度。3、 沥青对骨料颗粒的润湿性和渗透性 沥青首先湿润的是颗粒表面，在炭素原料颗粒表面形成弹性

13、层，赋予糊料易弹性。沥青润湿颗粒表面后，沥青所含轻质组分很快渗透到炭素原料颗粒表面的孔隙中去。温度越高，沥青的粘度越低，沥青越容易渗透，同时沥青的湿润性能也增强。4、 影响糊料混捏质量的因素混捏的质量一方面有沥青对骨料颗粒的湿润性和渗透性效果决定，另一方面还取决于骨料各粒度级别混合的均匀程度。糊料混合越均匀，制品的结构也就越均匀，制品的性能也就稳定。1) 温度：混捏温度低，沥青粘度就大，流动性变差，不易于成型，甚至生碎也不能化开 。随着温度的升高，糊料塑性逐渐变好。但混捏温度过高，沥青易发生氧化反应，轻馏分分解挥发，糊料老化，也不利于糊料成型。一般来说，混捏温度应选择比沥青软化点高出50802

14、) 时间：混捏时间过短，则糊料混捏不均匀，沥青对于糊料侵润渗透不够，甚至会出现夹干料现象，糊料塑性较差。适当延长混捏时间，可以使糊料混捏更均匀，糊料塑性变好。但混捏时间过长，对糊料的均匀程度提高甚微，反而使干料粒度组成发生变化（大颗粒遭破坏），粘结剂氧化程度加深，混捏质量变差。混捏时间长短应考虑如下因素：A、混捏温度较低时，可延长混捏时间；反之，可缩短时间。B、沥青软化点低，温度不变，可适当缩短混捏时间。C、粉料多，应适当延长时间。D、加入生碎时，应延长混捏时间。E、混捏时因故停机，应保温并延长时间。3) 干料性质：干料颗粒表面粗糙，气孔多，则粘结剂能很好的粘附在颗粒表面，糊料塑性好。干料粒度

15、组成相差愈大，则混合均匀性和密实性愈高。4) 粘结剂：粘结剂用量过少则糊料发干，干料颗粒表面不能形成均匀涂布的沥青薄膜，糊料塑性变差。但粘结剂过多，则生坯易变形弯曲，焙烧废品率提高5、 混捏工艺1) 干混：要保证糊料有较好的质量，对于料预热温度应加以控制。如果干混温度低，原已吸附在骨料表面的水分就难以脱除，这些水分会显著降低沥青对骨料的湿润作用。另干料预热温度低于沥青温度，沥青与骨料接触时，沥青温度会降低，粘度会增加，沥青对干料的湿润、渗透变差，导致糊料塑性不好，糊料混捏的质量降低。因此干料预热温度与加入液体沥青的温度相接近为好。2) 混捏糊料调配原则：干料加多时，可加沥青进行调配，并适当延长

16、混捏时间；但沥青多时，则不能加干料调配，因为干料颗粒流动性不如沥青，不能均匀的分布在整个糊料中，出现夹干料现象，导致整个糊料质量不均匀。6、 凉料：凉料的目的：就是使糊料均匀冷却到一定温度，并充分排除夹在糊料中的烟气，防止生坯中夹入烟气而产生废品；同时，凉料也使糊料块度均匀，温度达到成型要求有利于成型。7、 如何判断糊料的含有量：糊灰白色，小块料多，大块料少，糊发散，说明沥青量少；糊黑亮，大块料多，小块料少，说明沥青量大；糊料大小块各班，大块料为50-70mm，说明粘结剂用量适中。成 型 工 艺1、 常用的成型方式有：挤压法、模压法、振动成型法及等静压成型法。2、 影响成型质量的因素有：糊料温

17、度、粘结剂用量、糊料的塑性、骨料颗粒的特性、压力、糊料状况等。3、 糊料温度对成型质量的影响：糊料温度过低，糊料发硬；糊料温度过高，糊料间的粘结力减弱。一般情况下，大规格制品下料温度可偏低，小规格制品下料温度可偏高，油大底下、油小高下4、 糊料塑性的影响：塑性好易于成型，糊料粘结力强，糊料与模具间摩擦力小，因此可在较小的压力下把压块挤出，且弹性后效小，产品不易开裂。如糊料塑性差、散渣，则糊料间的粘结性差，摩擦力加大，挤压压力增大，压出后毛皮弹性后效较大，较易出现裂纹废品。5、 弹性后效：是指在炭素材料成型生产中，由于生坯内部弹性应力的作用当制品去除压力或脱模以后，就会发生弹性膨胀，这种现象称为

18、弹性后效。弹性后效的结果是降低了糊料颗粒间的内应力，也使颗粒接触面积有所减小，导致颗粒间接触断裂成为较大的裂纹，产生裂纹废品。弹性后效的大小一般取决于糊料的特性和成型压力。6、 颗粒特性：糊料颗粒愈细，则其比表面积愈大，颗粒间的摩擦面也愈大，成型时需要较大的压力，因而在成型时储存较大的内应力，故细颗粒毛坯弹性后效比粗颗粒毛坯大。糊料颗粒表面光滑、形状规则，颗粒间机械咬合和桥架作用减小，因而毛坯弹性后效增大。糊料硬度大、可塑性差，生坯中便有较大的内应力，弹性后效增大。糊料粘结剂用量过少，或温度过低，粘结剂脆硬，糊料塑性差，弹性后效增大。弹性后效通常是随着成型压力的增大而增加，但对于塑性好的糊料，

19、压力增大也相应增大了颗粒间的接触面积，压力对弹性后效增大。7、 粘结剂用量：由于成型方式的不同，粘结剂的用量也不同，挤压成型要求糊料有较好的塑性，故粘结剂用量大；振动成型对糊料塑性要求稍差一些，故粘结剂的用量比挤压成型少一些。8、 炭素颗粒料的择优取向：糊料在压制过程中，由于固体炭素原料破碎后的形状不规则，呈现不相等的颗粒长宽比，所以这些不等轴颗粒在受到压力作用时会产生择优取向，即颗粒的长向逐渐垂直于压力方向。经过热处理，制品在平行挤压方向上具有较低的热膨胀系数和比电阻，以及较高的导热率和机械强度。9、 成型制品废品及其原因分析成型生坯的废品的出现与糊料的状况、糊料的温度、糊料的颗粒状况、粘结剂的用量等因素有关。废品种类产生原因降低废品的措施裂纹（包括横裂、纵裂）1、 糊料中粘结剂的用量过大或装料温度过高，导致弹性后效和烟气夹入糊料中。2、 2、糊料中粘结剂的用量过小或装料温度太低，糊料塑性较小。3、 3、嘴子和料室的温度过高或较低。4、 凉料时糊料凉的不均匀。5、 冷床位置调整不当，生