專利名稱：采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法，特別涉及采用體積密度大于1.65g/cm3、各向異性化的炭素中間體，生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法。
背景技術(shù)：
石油焦為海綿狀、蜂窩狀焦體結(jié)構(gòu)，氣孔率35 60%，其中直徑Φ0.5 3mm氣孔占全部氣孔80%以上。采用石油焦為原料生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極，需要將石油焦封閉氣孔破碎成為顯氣孔，混捏、成型坯體時(shí)，細(xì)顆粒、粉料和結(jié)合劑充填到顯氣孔中，達(dá)到提高體積密度、耐壓強(qiáng)度、導(dǎo)電性、抗氧化性、抗侵蝕性為目的。隨著煉油工業(yè)的發(fā)展和蒸餾、提純、精細(xì)化工技術(shù)水平的提高，每噸石油中可提煉出更多高附加值化工產(chǎn)品，造成石油剩余物石油焦中有用成分大量減少，其結(jié)果:石油焦氣孔增大、氣孔數(shù)量增多；石油焦疏松變軟、強(qiáng)度降低；石油焦大顆粒變小，細(xì)顆粒粉料量增多。針對(duì)這些問題，科研人員還在為大顆粒配方；小顆粒配方；煤浙青加入量；添加或改進(jìn)各種微量成分等爭(zhēng)論不休，焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極平均體積密度< 1.6g/cm3,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體積密度> 1.5g/cm3,已經(jīng)徘徊50年停滯不前,50年前靠石油焦原料本身性質(zhì)生產(chǎn)即可以達(dá)到，現(xiàn)在需要靠原料高溫煅燒、多級(jí)配料、加入大量粉料和煤浙青等手段實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要采取真空混捏、高壓成型、無(wú)氧焙燒等措施，付出高強(qiáng)度、高能耗，高污染、高成本代價(jià)，走了一條治標(biāo)不治本的發(fā)展道路。國(guó)際先進(jìn)水平的體積密度
1.62g/cm3預(yù)焙陽(yáng)極，比較國(guó)產(chǎn)體積密度1.60g/cm3預(yù)焙陽(yáng)極,在相同顆粒組成、結(jié)合劑加入量條件下，從生產(chǎn)到使用，可以節(jié)能、減排、降炭、增效10%。當(dāng)前，能夠滿足大顆粒配料要求生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極的石油焦越來(lái)越少，小顆粒配料工藝已抵擋不住石油焦質(zhì)量不斷下滑的速度，科研人員提高預(yù)焙陽(yáng)極質(zhì)量的研究還在繼續(xù)，中國(guó)的預(yù)焙陽(yáng)極在國(guó)際市場(chǎng)還在低價(jià)位長(zhǎng)期徘徊，中國(guó)炭素工業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了上述存在的缺陷，目的是為解決采用石油焦生產(chǎn)的炭素中間體，利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)設(shè)備，通過成型、焙燒，生產(chǎn)出平均體積密度1.62 1.75g/cm3預(yù)焙陽(yáng)極，提供一種采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法。本發(fā)明采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法內(nèi)容簡(jiǎn)述:
本發(fā)明采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法，其特征在于:
(1)、預(yù)焙陽(yáng)極和炭素中間體是采用煅后石油焦、或浙青焦、或天然石墨、或人造石墨、或上述原料生產(chǎn)過程中返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品使用后的回收料，其中一種以上混合物為原料；
(2)、利用炭素企業(yè)現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線設(shè)備；
(3)、炭素中間體為球形或三維尺寸不相等橢圓形球體及二個(gè)球以上通過邊沿連接在一起的連體球、或棱角為圓弧形的正方體或棱角為圓弧形的長(zhǎng)方體及二個(gè)方體以上通過邊沿連接在一起的連體方體、或棱角為圓弧形對(duì)稱的八面體及二個(gè)八面體以上通過邊沿連接在一起的連體八面體，球體、或方體、或八面體，最長(zhǎng)方向形體尺寸小于80mm ;結(jié)合劑煤浙青含量7 16% ;平均體積密度1.65 1.80g/cm3 ;受壓面氣孔率小于受壓垂直面氣孔率；表面氣孔率小于10%，內(nèi)部氣孔率小于20% ;具有各向異性化炭質(zhì)結(jié)構(gòu)；
(4)、炭素中間體體積密度大于預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度；
(5)、生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極炭素中間體加入量、加料方式、加料地點(diǎn):按質(zhì)量份數(shù)百分比計(jì)算，加入量5 100% ;炭素中間體采用定量給料方式加入；加料地點(diǎn):當(dāng)炭素中間體溫度>成型物料、或糊料溫度時(shí)，加料到混合、或混捏設(shè)備到成型機(jī)之間各可落料點(diǎn)；當(dāng)炭素中間體溫度小于成型物料、或糊料溫度時(shí)，直接加料到混合、或混捏設(shè)備中；當(dāng)采用連續(xù)混捏機(jī)工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極，炭素中間體溫度小于自身含有的結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度時(shí)，加料到預(yù)熱設(shè)備中；
(6)、焙燒后燒失量2.0 4.9% ；
(7)、具有各向異性化炭質(zhì)結(jié)構(gòu)，當(dāng)炭素中間體加入量大于60%時(shí)，貫通氣孔率比較普通預(yù)焙陽(yáng)極減少50%以上；
(8)、預(yù)焙陽(yáng)極在真密度>2.03g/cm3條件下,成型還體平均體積密度1.65 1.80g/cm3 ;焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極平均體積密度1.62 1.75g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.60
·1.74 g/cm3 ；
(9)、適用生廣陰極炭塊、炭塊、半石墨質(zhì)炭塊、石墨質(zhì)炭塊、石墨電極、炭電極、炭糊炭材料及其炭素制品。
其生產(chǎn)工藝步驟:原料選擇一配料一混合、或混捏一成型、焙燒一預(yù)焙陽(yáng)極特征；
(1)、原料選擇
預(yù)焙陽(yáng)極和炭素中間體是采用煅后石油焦、或浙青焦、或天然石墨、或人造石墨、或上述原料生產(chǎn)過程中返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品使用后的回收料，其中一種以上混合物為原料；
(2)、配料
按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ；
炭素中間體加入量:5 100% ；
結(jié)合劑選擇:選擇煤浙青及其改性后衍生產(chǎn)品，要求結(jié)合劑煤浙青的結(jié)焦值大于40% ；
結(jié)合劑煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)，成型物料、或糊料中加入的結(jié)合劑煤浙青量為12 18%，當(dāng)炭素中間體加入量多時(shí)，煤浙青加入量取下限值；當(dāng)炭素中間體加入量少時(shí)，煤浙青加入量取上限值；
顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量；
①當(dāng)炭素中間體加入量90 100%
煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)為
12 15% ；
顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量
其中原料粒度3 0.1mm占顆粒級(jí)配原料加入量50±20% ;剩余為< 0.1mm原料粉料；②當(dāng)炭素中間體加入量>65 〈90%
煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)為
13 17% ；
顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量
其中原料粒度5 0.1mm占顆粒級(jí)配原料加入量50±20% ;剩余為< 0.1mm原料粉料；
③當(dāng)炭素中間體加入量5 65%
利用原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方和顆粒級(jí)配:
顆粒級(jí)配原料和結(jié)合劑煤浙青加入量采用質(zhì)量份數(shù)百分比配料量計(jì)算:顆粒級(jí)配原料加入量+結(jié)合劑煤浙青加入量=A =成型物料總量100%—炭素中間體加入量；
加入炭素中間體后，計(jì)算原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方中各粒度原料、或結(jié)合劑加入量:各粒度原料、或結(jié)合劑煤浙青加入量=原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線顆粒級(jí)配各粒度原料加入量、或結(jié)合劑煤浙青加入量XA ；
預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)工藝配 方:在計(jì)算值基礎(chǔ)上，修改、控制最大粒度原料和結(jié)合劑煤浙青加入量，其余各粒度原料加入量，按加入量計(jì)算值四舍五入后取整數(shù)；煤浙青加入量:煤浙青加入量在加入量計(jì)算值基礎(chǔ)上，包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)控制在14 18%，按100%計(jì)算剩余量為最大粒度原料加入量；
(3)、混合、或混捏
預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的混合、或混捏工藝有二種方法:
①、連續(xù)混合、或混捏方法，利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的連續(xù)定量給料設(shè)備；預(yù)熱設(shè)備；連續(xù)混合、或混捏設(shè)備；涼料輸送設(shè)備生產(chǎn)工藝；
②、間斷混合、或混捏方法，利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的配料秤；間斷混合、或混捏設(shè)備；料罐或涼料輸送設(shè)備工藝；
按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序加入顆粒級(jí)配后的各種粒度原料；控制溫度、時(shí)間、速度；加熱物料；加入結(jié)合劑煤浙青；混合、或混捏生產(chǎn)成型物料、或糊料，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序出料、涼料，成型物料、或糊料輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)；
炭素中間體與正?；旌稀⒒蚧炷笪锪?、糊料在一起混合、或混捏要求:
①、炭素中間體加入時(shí)溫度狀態(tài)選擇順序:1、剛成型后的熱態(tài)炭素中間體；2、常溫狀態(tài)加熱到成型物料溫度的熱態(tài)炭素中間體；3、常溫狀態(tài)炭素中間體；
②、炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度> 正?；旌?、或混捏物料、糊料中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度；
③、炭素中間體和正常混合、或混捏物料、糊料的溫度大于并接近于成型物料、或糊料溫度再進(jìn)行混合、或混捏，炭素中間體的熔化、剝落最??；
④、炭素中間體和正常混合、或混捏物料、糊料在一起混合時(shí)間越短；炭素中間體受到的混合攪拌的摩擦力、機(jī)械力越小，炭素中間體熔化、剝落最?。?br> ⑤、炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青含量小于普通預(yù)焙陽(yáng)極混合、或混捏糊料中結(jié)合劑煤浙青含量，二種物料在高于結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度條件下，接觸摩擦碰撞、或混合、或混捏時(shí)，糊料中的結(jié)合劑煤浙青會(huì)滲透到炭素中間體中，造成混合、或混捏后成型物料、或糊料變干；濕潤(rùn)性和塑性減少，隨著炭素中間體加入量增加，成型物料、或糊料中的結(jié)合劑煤浙青含量在原配方基礎(chǔ)上增加，通過成型坯體狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整；
⑥、炭素中間體加入地點(diǎn)的選擇順序:1、成型設(shè)備供料槽；2、涼料輸送設(shè)備；3、混合、或混捏設(shè)備；4、預(yù)熱設(shè)備；
炭素中間體加入量和加入地點(diǎn):
①、當(dāng)預(yù)焙陽(yáng)極中炭素中間體加入量100%時(shí)，直接將達(dá)到成型溫度的炭素中間體加入到成型設(shè)備供料槽中，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法成型坯體；
②、當(dāng)預(yù)焙陽(yáng)極中炭素中間體加入量小于100%時(shí)，根據(jù)炭素中間體溫度狀態(tài)，加入到現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線預(yù)熱；混合、或混捏；涼料輸送；成型機(jī)供料槽設(shè)備中；
炭素中間體的加入方式:
①、現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線是采用連續(xù)混合、或混捏方法時(shí)，炭素中間體采用連續(xù)定量配料給料方式加入；
②、現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線是采用間斷混合、或混捏方法時(shí)，炭素中間體采用間斷定量配料給料方式加入；
當(dāng)炭素中間體加入時(shí)的溫度 > 成型物料、或糊料的溫度時(shí)，采用如下方法和地點(diǎn)位置加入炭素中間體:
A、新增設(shè)備:在成型設(shè)備供料槽到?jīng)隽陷斔驮O(shè)備之間，增設(shè)一臺(tái)帶保溫、或加熱功能的混合設(shè)備，現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線涼料輸送加入到成型設(shè)備供料槽的成型物料、或糊料，改為加入到新增混合設(shè)備中，同時(shí)加入炭素中間體，炭素中間體與成型物料、或糊料在新增混合設(shè)備中混合均勻，滿足成型物料溫度要求后，輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法成型坯體；
B、利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線設(shè)備和工藝:a、當(dāng)成型設(shè)備供料槽中安裝有攪拌機(jī)，明確知道供料槽中成型物料、或糊料數(shù)量時(shí):炭素中間體直接加入到成型設(shè)備供料槽中、或直接加入到?jīng)隽陷斔驮O(shè)備中、或直接加入到運(yùn)輸成型物料、或糊料的料罐中；b、采用連續(xù)混合、或混捏工藝時(shí)，向涼料輸送設(shè)備進(jìn)料點(diǎn)加入炭素中間體，與從混合、或混捏設(shè)備出料口出來(lái)混合、或混捏好的成型物料、或糊料，再向涼料輸送設(shè)備下料過程中會(huì)合，實(shí)現(xiàn)相互混合，涼料輸送設(shè)備在向成型設(shè)備供料槽卸料過程中完成第二次混合；C、直接向含有混捏好成型物料、或糊料的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏IOS 100S ；
當(dāng)炭素中間體加入時(shí)的溫度小于成型物料、或糊料的溫度時(shí)，利用預(yù)熱設(shè)備；混合、或混捏設(shè)備，在預(yù)熱、或混合、或混捏過程中提高炭素中間體溫度，完成混合、或混捏；
A、當(dāng)炭素中間體溫度小于炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度時(shí):a、向連續(xù)混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的預(yù)熱設(shè)備加入炭素中間體，與顆粒級(jí)配物料一起預(yù)熱和混合；一起加熱、加入結(jié)合劑煤浙青、進(jìn)行混捏；b、向間斷混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，為了縮短炭素中間體在間斷混合、或混捏設(shè)備停留時(shí)間，要求顆粒級(jí)配物料與結(jié)合劑煤浙青混合、或混捏結(jié)束，糊料溫度> 170°C時(shí)，再加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏I 20min,使顆粒級(jí)配物料、結(jié)合劑煤浙青、炭素中間體均勻分散,達(dá)到成型物料、或糊料要求；
B、當(dāng)炭素中間體溫 度介于炭素中間體結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度與成型物料、或糊料溫度之間時(shí):a、向連續(xù)混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體；b、向混捏好糊料的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏0.5 5min ；(4)成型、焙燒
成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行；
(5)預(yù)焙陽(yáng)極特征
焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，燒失量2.0 4.9% ;在真密度> 2.03g/cm3條件下，平均體積密度
1.62 1.75g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.60 1.74 g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度40 70MPa ;具有各向異性化特性；氣孔率15 21%。
本發(fā)明生產(chǎn)的預(yù)焙陽(yáng)極，石油焦顆粒粒徑最大；大顆粒石油焦數(shù)量最多；結(jié)合劑煤浙青加入量最少，突出炭素中間體對(duì)預(yù)焙陽(yáng)極炭質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用和影響，采用炭素中間體體積密度大于預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法，降低成型物料比表面積，減少粉塵和浙青煙氣對(duì)環(huán)境的污染，使預(yù)焙陽(yáng)極貫通氣孔率減少50%以上；抗氧化、抗侵蝕、抗渣能力得到提高。在預(yù)焙陽(yáng)極真密度> 2.03g/cm3條件下，生產(chǎn)出平均體積密度1.62
1.75g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度40 70MPa的預(yù)焙陽(yáng)極，對(duì)比平均體積密度1.60g/cm3普通預(yù)焙陽(yáng)極，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、降炭、增效20%以上。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，下面作具體說(shuō)明。

( I)、預(yù)焙陽(yáng)極和炭素中間體是采用煅后石油焦、或浙青焦、或天然石墨、或人造石墨、或上述原料生產(chǎn)過程中返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品使用后的回收料，其中一種以上混合物為原料；
(2)、利用炭素企業(yè)現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線設(shè)備；
(3)、炭素中間體為球形或三維尺寸不相等橢圓形球體及二個(gè)球以上通過邊沿連接在一起的連體球、或棱角為圓弧形的正方體或棱角為圓弧形的長(zhǎng)方體及二個(gè)方體以上通過邊沿連接在一起的連體方體、或棱角為圓弧形對(duì)稱的八面體及二個(gè)八面體以上通過邊沿連接在一起的連體八面體，球體、或方體、或八面體，最長(zhǎng)方向形體尺寸小于80mm ;結(jié)合劑煤浙青含量7 16% ;平均體積密度1.65 1.80g/cm3 ;受壓面氣孔率小于受壓垂直面氣孔率；表面氣孔率小于10%，內(nèi)部氣孔率小于20% ;具有各向異性化炭質(zhì)結(jié)構(gòu)；
(4)、炭素中間體體積密度大于預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度；
(5)、生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極炭素中間體加入量、加料方式、加料地點(diǎn):按質(zhì)量份數(shù)百分比計(jì)算，加入量5 100% ;炭素中間體采用定量給料方式加入；加料地點(diǎn):當(dāng)炭素中間體溫度>成型物料、或糊料溫度時(shí)，加料到混合、或混捏設(shè)備到成型機(jī)之間各可落料點(diǎn)；當(dāng)炭素中間體溫度小于成型物料、或糊料溫度時(shí)，直接加料到混合、或混捏設(shè)備中；當(dāng)采用連續(xù)混捏機(jī)工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極，炭素中間體溫度小于自身含有的結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度時(shí)，加料到預(yù)熱設(shè)備中；
(6)、生產(chǎn)普通預(yù)焙陽(yáng)極，焙燒后燒失量5 6%;本發(fā)明生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極，焙燒后燒失量
2.0 4.9%，對(duì)比生產(chǎn)普通預(yù)焙陽(yáng)極，可減少預(yù)焙陽(yáng)極焙燒周期10%以上；減少預(yù)焙陽(yáng)極成型和焙燒廢品率50%以上，減少粉塵和浙青煙氣排放量40以上％ ；(7)、本發(fā)明生產(chǎn)的預(yù)焙陽(yáng)極具有各向異性化炭質(zhì)結(jié)構(gòu)，當(dāng)炭素中間體加入量大于60%時(shí)，貫通氣孔率比較普通預(yù)焙陽(yáng)極減少50%以上；
(8)、本發(fā)明生產(chǎn)的預(yù)焙陽(yáng)極在真密度>2.03g/cm3條件下，成型坯體平均體積密度
1.65 1.80g/cm3 ;焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極平均體積密度1.62 1.75g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.60 1.74 g/cm3 ;當(dāng)炭素中間體完全融化、剝落在成型物料、或糊料中，需增加結(jié)合劑煤浙青加入量，依然可以滿足上述體積密度指標(biāo)；
(9)、本發(fā)明生產(chǎn)技術(shù)方法同樣適用生產(chǎn)陰極炭塊、炭塊、半石墨質(zhì)炭塊、石墨質(zhì)炭塊、石墨電極、炭電極、炭糊炭材料及其炭素制品。本發(fā)明生產(chǎn)工藝步驟:原料選擇一配料一混合、或混捏一成型、焙燒一預(yù)焙陽(yáng)極特征；
(1)、原料選擇
預(yù)焙陽(yáng)極和炭素中間體是采用煅后石油焦、或浙青焦、或天然石墨、或人造石墨、或上述原料生產(chǎn)過程中返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品使用后的回收料，其中一種以上混合物為原料；
炭素中間體特征:炭素 間體為球形或三維尺寸不相等橢圓形球體及二個(gè)球以上通過邊沿連接在一起的連體球、或棱角為圓弧形的正方體或棱角為圓弧形的長(zhǎng)方體及二個(gè)方體以上通過邊沿連接在一起的連體方體、或棱角為圓弧形對(duì)稱的八面體及二個(gè)八面體以上通過邊沿連接在一起的連體八面體，球體、或方體、或八面體，最長(zhǎng)方向形體尺寸小于80mm ；結(jié)合劑煤浙青含量7 16% ;平均體積密度1.65 1.80g/cm3 ;受壓面氣孔率小于受壓垂直面氣孔率；表面氣孔率小于10%，內(nèi)部氣孔率小于20% ;具有各向異性化炭質(zhì)結(jié)構(gòu)；
(2)、配料
按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=成型物料總量100% ；
炭素中間體加入量:5 100% ；
結(jié)合劑選擇:選擇煤浙青及其改性后衍生產(chǎn)品，要求結(jié)合劑煤浙青的結(jié)焦值大于40% ；結(jié)合劑煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)，成型物料、或糊料中加入的結(jié)合劑煤浙青量為12 18%，當(dāng)炭素中間體加入量多時(shí)，煤浙青加入量取下限值；當(dāng)炭素中間體加入量少時(shí)，煤浙青加入量取上限值；
顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量
①當(dāng)炭素中間體加入量90 100%
煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)為
12 15% ；
顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量
其中原料粒度3 0.1mm占顆粒級(jí)配原料加入量50±20% ;剩余為< 0.1mm原料粉料；
②當(dāng)炭素中間體加入量>65 〈90%
煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)為
13 17% ；顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量
其中原料粒度5 0.1mm占顆粒級(jí)配原料加入量50±20% ;剩余為< 0.1mm原料粉料；
③當(dāng)炭素中間體加入量5 65%
利用原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方和顆粒級(jí)配:
顆粒級(jí)配原料和結(jié)合劑煤浙青加入量采用質(zhì)量份數(shù)百分比配料量計(jì)算:顆粒級(jí)配原料加入量+結(jié)合劑煤浙青加入量=A =成型物料總量100%—炭素中間體加入量；
加入炭素中間體后，各粒度原料、或結(jié)合劑煤浙青理論加入量計(jì)算值:各粒度原料理論加入量、或結(jié)合劑煤浙青理論加入量=原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線顆粒級(jí)配各粒度原料加入量、或結(jié)合劑煤浙青加入量XA ；
加入炭素中間體后，計(jì)算原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方中各粒度原料、或結(jié)合劑加入量:各粒度原料、或結(jié)合劑煤浙青加入量=原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線顆粒級(jí)配各粒度原料加入量、或結(jié)合劑煤浙青加入量XA ；
預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)工藝配方:在計(jì)算值基礎(chǔ)上，修改、控制最大粒度原料和結(jié)合劑煤浙青加入量，其余各粒度原料加入量，按加入量計(jì)算值四舍五入后取整數(shù)；煤浙青加入量:煤浙青加入量在加入量計(jì)算值基礎(chǔ)上，包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)控制在14 18%，按100%計(jì)算剩余量為最大粒度原料加入量； (3)、混合、或混捏
本發(fā)明利用的現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的混合、或混捏工藝有二種方法:①連續(xù)混合、或混捏方法，利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的連續(xù)定量給料設(shè)備；預(yù)熱設(shè)備；連續(xù)混合、或混捏設(shè)備；涼料輸送設(shè)備生產(chǎn)工藝；②間斷混合、或混捏方法，利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的配料秤；間斷混合、或混捏設(shè)備；料罐或涼料輸送設(shè)備工藝；按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序加入顆粒級(jí)配后的各種粒度原料；控制溫度、時(shí)間、速度；加熱物料；加入結(jié)合劑煤浙青；混合、或混捏生產(chǎn)成型物料、或糊料，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序出料、涼料，成型物料、或糊料輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)；
炭素中間體混合特性:炭素中間體含有7 16%結(jié)合劑煤浙青，性質(zhì)比較結(jié)合劑煤浙青含量15 20%的預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體相同，本身不需要混合、或混捏，是各向異性致密化程度
1.65 1.80g/cm3的炭素單元小坯體，大于軟化點(diǎn)溫度條件下具有可塑性。炭素中間體與普通糊料進(jìn)行混合、或混捏，在大于煤浙青軟化點(diǎn)溫度條件下，炭素中間體中的結(jié)合劑煤浙青要軟化、熔化，表層顆粒、粉料要發(fā)生剝落現(xiàn)象，這種狀態(tài)隨著混合、或混捏溫度升高；混合時(shí)間加長(zhǎng)；混合力度加大，熔化與剝落速度加快。最后炭素中間體全部以顆粒、粉料、糊料形式分布在混合、或混捏后成型物料、或糊料中，造成混合、或混捏后成型物料、或糊料變干，導(dǎo)致結(jié)合劑煤浙青加入量增加；
炭素中間體與正?；旌?、或混捏物料、糊料在一起混合、或混捏要求:①炭素中間體加入時(shí)溫度狀態(tài)選擇順序:1、剛成型后的熱態(tài)炭素中間體；2、常溫狀態(tài)加熱到成型物料溫度的熱態(tài)炭素中間體；3、常溫狀態(tài)炭素中間體；②炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度>正?；旌?、或混捏物料、糊料中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度；③炭素中間體和正常混合、或混捏物料、糊料的溫度大于并接近于成型物料、或糊料溫度再進(jìn)行混合、或混捏，炭素中間體的熔化、剝落最小；④炭素中間體和正常混合、或混捏物料、糊料在一起混合時(shí)間越短；炭素中間體受到的混合攪拌的摩擦力、機(jī)械力越小，炭素中間體熔化、剝落最小炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青含量小于普通預(yù)焙陽(yáng)極混合、或混捏糊料中結(jié)合劑煤浙青含量，二種物料在高于結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度條件下，接觸摩擦碰撞、或混合、或混捏時(shí)，糊料中的結(jié)合劑煤浙青會(huì)滲透到炭素中間體中，造成混合、或混捏后成型物料、或糊料變干；濕潤(rùn)性和塑性減少，隨著炭素中間體加入量增加，成型物料、或糊料中的結(jié)合劑煤浙青含量在原配方基礎(chǔ)上增加，通過成型坯體狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整；⑥炭素中間體加入地點(diǎn)的選擇順序:1、成型設(shè)備供料槽；2、涼料輸送設(shè)備；3、混合、或混捏設(shè)備；4、預(yù)熱設(shè)備；
炭素中間體加入地點(diǎn)和方式:
根據(jù)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)線設(shè)備布置、工藝流程、廠房空間條件，結(jié)合炭素中間體分布在預(yù)焙陽(yáng)極坯體中的均勻程度，綜合考慮:
①當(dāng)預(yù)焙陽(yáng)極中炭素中間體加入量100%時(shí)，直接將達(dá)到成型溫度的炭素中間體加入到成型設(shè)備供料槽中，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法成型坯體；
②當(dāng)預(yù)焙陽(yáng)極中炭素中間體加入量小于100%時(shí)，根據(jù)炭素中間體溫度狀態(tài)，加入到現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線預(yù)熱；混合、或混捏；涼料輸送；成型機(jī)供料槽設(shè)備中；
炭素中間體的加入方式:現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線是采用連續(xù)混合、或混捏方法時(shí)，炭素中間體采用連續(xù)定量配料給料方式加入；現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線是采用間斷混合、或混捏方法時(shí)，炭素中間體采用間斷定量配料給料方式加入。炭素中間體自身的溫度決定加入炭素中間體的地點(diǎn)位置:
當(dāng)炭素中間體加入時(shí)的溫度 > 成型物料、或糊料的溫度時(shí)，采用如下方法和地點(diǎn)位置加入炭素中間體:
A、新增設(shè)備:在成型設(shè)備供料槽到?jīng)隽陷斔驮O(shè)備之間，新增設(shè)一臺(tái)帶保溫、或加熱功能的混合設(shè)備，現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線涼料輸送加入到成型設(shè)備供料槽的成型物料、或糊料，改為加入到新增混合設(shè)備中，同時(shí)加入炭素中間體，炭素中間體與成型物料、或糊料在新增混合設(shè)備中混合均勻，滿足成型物料溫度要求后，輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法成型坯體；
B、利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線設(shè)備和工藝:a、當(dāng)成型設(shè)備供料槽中安裝有攪拌機(jī)，明確知道供料槽中成型物料、或糊料數(shù)量時(shí):炭素中間體直接加入到成型設(shè)備供料槽中、或直接加入到?jīng)隽陷斔驮O(shè)備中、或直接加入到運(yùn)輸成型物料、或糊料的料罐中；b、采用連續(xù)混合、或混捏工藝時(shí)，向涼料輸送設(shè)備進(jìn)料點(diǎn)加入炭素中間體，與從混合、或混捏設(shè)備出料口出來(lái)混合、或混捏好的成型物料、或糊料，在向涼料輸送設(shè)備下料過程中會(huì)合，實(shí)現(xiàn)相互混合，涼料輸送設(shè)備在向成型設(shè)備供料槽卸料過程中完成第二次混合；C、直接向含有混捏好成型物料、或糊料的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏IOS 100S ；
當(dāng)炭素中間體加入時(shí)的溫度小于成型物料、或糊料的溫度時(shí)，利用預(yù)熱設(shè)備；混合、或混捏設(shè)備，在預(yù)熱、或混合、或混捏過程中提高炭素中間體溫度，完成混合、或混捏；
A、當(dāng)炭素中間體溫度小于炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度時(shí):a、向連續(xù)混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的預(yù)熱設(shè)備加入炭素中間體，與顆粒級(jí)配物料一起預(yù)熱和混合；一起加熱、加入結(jié)合劑煤浙青、進(jìn)行混捏；b、向間斷混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，為了縮短炭素中間體在間斷混合、或混捏設(shè)備停留時(shí)間，要求顆粒級(jí)配物料與結(jié)合劑煤浙青混合、或混捏結(jié)束，糊料溫度> 170°C時(shí)，再加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏I 20min,使顆粒級(jí)配物料、結(jié)合劑煤浙青、炭素中間體均勻分散,達(dá)到成型物料、或糊料要求；
B、當(dāng)炭素中間體溫度介于炭素中間體結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度與成型物料、或糊料溫度之間時(shí):a、向連續(xù)混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體；b、向混捏好糊料的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏0.5 5min ；
(4)成型、焙燒
成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行；
(5)預(yù)焙陽(yáng)極特征
焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，燒失量2.0 4.9% ;在真密度> 2.03g/cm3條件下，平均體積密度1.62 1.75g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.60 1.74g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度40 70MPa ;具有各向異性化特性；氣孔率15 21%。與普通預(yù)焙陽(yáng)極相比較，在預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度相同的條件下，可提高焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極質(zhì)量0.1 3.7%。
實(shí)施例1
各向異性致密化預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法
(1)原料選擇
采用預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦為原料生產(chǎn)的炭素中間體，規(guī)格形狀:Φ30Χ24Χ18πιπι橢圓形球體；體積密度1.70g/cm3，炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度89°C中溫煤浙青，含量 13.8% ；
(2)配料
按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ；
炭素中間體加入量:100% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:全部利用炭素中間體中軟化點(diǎn)溫度89°C中溫煤浙青，含量13.8% ；
(3)成型、焙燒
將溫度140 160°C炭素中間體、或剛壓球生產(chǎn)出來(lái)溫度140 160°C炭素中間體，直接送到振動(dòng)成型機(jī)供料槽，按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行成型、焙燒；
(4)預(yù)焙陽(yáng)極特征
焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.04g/cm3 ;平均燒失量< 2.5% ;平均體積密度1.68g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.67g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度62MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 17.5%。與普通預(yù)焙陽(yáng)極相比較，在預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度相同條件下，可提高焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極質(zhì)量> 3%。實(shí)施例2
利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線連續(xù)配料、混捏工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法(一)
(I)原料選擇
采用生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦；預(yù)焙陽(yáng)極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦生產(chǎn)的炭素中間體為原料；
炭素中間體規(guī)格形狀:對(duì)稱八面體，二個(gè)對(duì)稱的四棱錐頂角間距30mm ;四棱錐正方形底邊長(zhǎng)40mm ;棱角圓弧R=4mm ;體積密度1.68g/cm3，炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度105°C硬質(zhì)煤浙青，含量12%;
(2)配料
按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ；
采用預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線目前常規(guī)生產(chǎn)使用的大顆粒配方之一；
顆粒級(jí)配:
12 6mm石油焦14% ；
6 2mm石油焦20% ；
2 Omm石油焦10% ；
3 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極10% ；
(0.1mm石油焦粉30% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度105°C硬質(zhì)煤浙青，加入量16% ；
加入50%炭素中間體后，計(jì)算預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方；
顆粒級(jí)配:
12 6mm 石油焦 0.5 X 14%=7% ；
6 2mm 石油焦 0.5 X 20%= 10% ；
2 Omm 石油焦 0.5 X 10%=5% ；
3 0_預(yù)焙陽(yáng)極殘極0.5 X 10%=5% ；
(0.1mm 石油焦粉 0.5 X 30%= 15% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度105°C硬質(zhì)煤浙青，加入量0.5X 16%=8% ； 炭素中間體加入量:50% ；
最后調(diào)整確認(rèn)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝實(shí)際配方；
顆粒級(jí)配:
12 6mm石油焦5% ；
6 2mm石油焦10% ；
2 Omm石油焦5% ；
3 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極5% ；
(0.1mm石油焦粉15% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度105°C硬質(zhì)煤浙青，加入量10% ；
炭素中間體加入量:50%，炭素中間體帶入的結(jié)合劑煤浙青含量6% ；
(3)混捏
利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的預(yù)熱螺旋機(jī)、連續(xù)混捏機(jī)、涼料輸送機(jī)工藝，將顆粒級(jí)配的各種粒度石油焦、預(yù)焙陽(yáng)極殘極，通過各自的電子皮帶秤連續(xù)、定量配料送入預(yù)熱螺旋機(jī)，預(yù)熱物料進(jìn)入連續(xù)混捏機(jī)時(shí)，連續(xù)定量加入結(jié)合劑煤浙青，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序控制溫度、時(shí)間、速度；加熱物料；混合、或混捏生產(chǎn)成型糊料。從連續(xù)混捏機(jī)出來(lái)混捏好的成型糊料，通過涼料輸送機(jī)向振動(dòng)成型機(jī)供料槽送料。炭素中間體在保持150 180°C溫度條件下，通過電子皮帶秤連續(xù)定量向混捏機(jī)出料口下面涼料輸送機(jī)進(jìn)料口給料，與從混捏機(jī)出料口出來(lái)混捏好的成型糊料，在向涼料輸送機(jī)下料過程中會(huì)合，實(shí)現(xiàn)相互混合，涼料按常規(guī)成型糊料工藝進(jìn)行，涼料輸送機(jī)在向振動(dòng)成型機(jī)供料槽卸料過程中完成第二次混合；
(4)成型、焙燒成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行；
(5)預(yù)焙陽(yáng)極特征
焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.03g/cm3 ;平均燒失量< 3.7% ;平均體積密度1.65g/cm3 ；內(nèi)部中心部位平均體積密度1.63g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度45MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 19.5%。與普通預(yù)焙陽(yáng)極相比較，在預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度相同的條件下，可提高焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極質(zhì)量> 1.8%。實(shí)施例3
利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線間斷配料、混捏鍋工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法
(1)原料選擇
采用生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦；預(yù)焙陽(yáng)極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極成型廢坯返回料；石墨電極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦生產(chǎn)的炭素中間體為原料；
炭素中間體規(guī)格形狀:Φ45 X 30 X 25mm橢圓形球體；體積密度1.69g/cm3,炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度109°C硬質(zhì)煤浙青，含量10% ；
(2)配料
按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ；
采用預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線目前常規(guī)生產(chǎn)使用的小顆粒配方之一；
顆粒級(jí)配:6 3mm石油焦18% ；
3 Imm石油焦12% ；
I Omm石油焦10% ；
3 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極5% ；
12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢還返回料6% ；
(0.1mm石油焦粉32% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度107°C硬質(zhì)煤浙青，加入量17% ；
加入60%炭素中間體后，計(jì)算預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方；
顆粒級(jí)配:
6 3mm 石油焦 0.4X 18%=7.2% ；
3 Imm 石油焦 0.4X12%=4.8% ；
I Omm 石油焦 0.4 X 10%=4% ；
3 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極0.4X 5%=2% ；
12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢坯返回料0.4Χ6%=2.4% ；
(0.1mm 石油焦粉 0.4Χ32%=12.8% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度107°C硬質(zhì)煤浙青，加入量0.4X17%=6.8% ； 炭素中間體加入量:60% ；
最后調(diào)整確認(rèn)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝實(shí)際配方；
顆粒級(jí)配:
6 3臟石油焦4% ；
3 Imm石油焦5% ；
I Omm石油焦4% ；3 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極2% ；
12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢還返回料2%,帶入的結(jié)合劑煤浙青含量0.34% ；
(0.1mm石油焦粉12% ；
0.1mm石墨殘極粉1% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度107°C硬質(zhì)煤浙青，加入量10% ；
炭素中間體加入量:60%，炭素 中間體帶入的結(jié)合劑煤浙青含量6% ；
(3)混捏
利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的配料秤、混捏鍋、料罐工藝，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序在混捏鍋中加入顆粒級(jí)配后的各種粒度原料；控制溫度、時(shí)間；加熱物料；加入結(jié)合劑煤浙青；混合、或混捏生產(chǎn)成型糊料。成型糊料混捏好后，向混捏鍋中定量加入溫度150 180°C炭素中間體，繼續(xù)混捏IOS 60S結(jié)束混捏，放料到料罐中，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序涼料，成型糊料輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)；
(4)成型、焙燒
成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行；
(5)預(yù)焙陽(yáng)極特征
焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.04g/cm3 ;平均燒失量< 3.5% ;平均體積密度1.66g/cm3 ；內(nèi)部中心部位平均體積密度1.64g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度50MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 19.0%。與普通預(yù)焙陽(yáng)極相比較，在預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度相同的條件下，可提高焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極質(zhì)量> 2%。實(shí)施例4
簡(jiǎn)單配料工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法
這是一種節(jié)能、減排為目的，最簡(jiǎn)單配料工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極的方法，只有二種粒度，但可生產(chǎn)出體積密度1.67 g/cm3，各向異性化預(yù)焙陽(yáng)極。(I)原料選擇
采用生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦；預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦生產(chǎn)的炭素中間體為原料；炭素中間體規(guī)格形狀:Φ30πιπι圓形球體；體積密度1.69g/cm3，炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度109°C硬質(zhì)煤浙青，含量12% ；
(2)配料
按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ；
顆粒級(jí)配:
5 Omm自然粒度石油焦12% ；
(0.1mm石油焦粉10% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度91°C改性煤浙青，加入量8% ；
炭素中間體加入量70%，炭素中間體帶入的結(jié)合劑煤浙青含量8.4% ；
(3)混捏
利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線配料秤、間斷混捏鍋、涼料輸送機(jī)、帶攪拌裝置的成型機(jī)供料槽工藝，將配料后的5 O自然粒度石油焦、< 0.1mm石油焦粉送入混捏鍋中，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序控制溫度、時(shí)間；加熱物料；加入結(jié)合劑煤浙青；混合、或混捏生產(chǎn)成型糊料。成型糊料混捏好后，放料到?jīng)隽陷斔蜋C(jī)，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序涼料、輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)；與此同時(shí)，用電子皮帶秤向振動(dòng)成型機(jī)供料槽中定量加入溫度150 160°C剛壓球后的炭素中間體,加料結(jié)束,開動(dòng)成型機(jī)供料槽攪拌裝置混合0.5 5min ；
(4)成型、焙燒
成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行；
(5)預(yù)焙陽(yáng)極特征
焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.03g/cm3 ;平均燒失量< 3.2% ;平均體積密度1.67g/cm3 ；內(nèi)部中心部位平均體積密度1.66g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度55MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 17.5%。與普通預(yù)焙陽(yáng)極相比較，在預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度相同的條件下，可提高焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極質(zhì)量> 2.3%。實(shí)施例5
利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線連續(xù)配料、混捏工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法(二)
(1)原料選擇
采用生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦；預(yù)焙陽(yáng)極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極成型廢坯返回料；石墨電極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦生產(chǎn)的炭素中間體為原料；
炭素中間體規(guī)格形狀:·38\28\22臟棱角圓弧1 =81111]1長(zhǎng)方體；體積密度1.69g/cm3,炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度108°C硬質(zhì)煤浙青，含量8.5% ；
(2)配料
按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ；
采用預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線目前常規(guī)生產(chǎn)使用的中顆粒配方之一；
8 4mm石油焦11% ；
4 Imm石油焦15% ；
I Omm石油焦10% ；
4 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極8% ；
12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢還返回料10% ；
(0.1mm石油焦粉30% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度lore硬質(zhì)煤浙青，加入量16% ；
加入30%炭素中間體后，計(jì)算預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方；
顆粒級(jí)配:
8 4mm 石油焦 0.7X11%=7.7% ；
4 Imm 石油焦 0.7X 15%=10.5% ；
I Omm 石油焦 0.7 X 10%=7% ；
4 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極0.7 X 8%=5.6% ；
12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢坯返回料0.7X 10%=7% ；
(0.1mm 石油焦粉 0.7X30%=21% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度108 °C硬質(zhì)煤浙青，加入量
0.7X16%=11.2% ；
炭素中間體加入量:30% ；
最后調(diào)整確認(rèn)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝實(shí)際配方；
顆粒級(jí)配:8 4mm石油焦4% ；
4 Imm石油焦11% ；
I Omm石油焦7% ；
4 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極6% ；
12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極廢還體返回料7%,帶入的結(jié)合劑煤浙青含量1.05% ；
(0.1mm石油焦粉20% ；
(0.1mm石墨電極殘極粉1% ；
結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度108°C硬質(zhì)煤浙青，加入量14% ；
炭素中間體加入量:30%，炭素中間體帶入的結(jié)合劑煤浙青含量2.55% ；
(3)混捏
利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的預(yù)熱螺旋機(jī)、連續(xù)混捏機(jī)、涼料輸送機(jī)工藝，將顆粒級(jí)配的各種粒度原料，通過各自的電子皮帶秤連續(xù)、定量配料送入預(yù)熱螺旋機(jī)，預(yù)熱后物料進(jìn)入連續(xù)混捏機(jī)時(shí)，連續(xù)定量加入結(jié)合劑煤浙青；連續(xù)定量加入80 120°C溫度的炭素中間體，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序控制溫度、時(shí)間、速度；加熱物料；混合、或混捏生產(chǎn)成型糊料，從連續(xù)混捏機(jī)出來(lái)混捏好的物料，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序涼料，成型糊料輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)；
(4)成型、焙燒 成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行；
(5)預(yù)焙陽(yáng)極特征
焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.04g/cm3 ;平均燒失量< 4.5% ;平均體積密度1.63g/cm3 ；內(nèi)部中心部位平均體積密度1.61 g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度42MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 20%。與普通預(yù)焙陽(yáng)極相比較，在預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度相同的條件下，可提高焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極質(zhì)量> 1.2%。
權(quán)利要求
1.一種采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法，其特征在于: (1)、預(yù)焙陽(yáng)極和炭素中間體是采用煅后石油焦、或浙青焦、或天然石墨、或人造石墨、或上述原料生產(chǎn)過程中返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品使用后的回收料，其中一種以上混合物為原料； (2)、利用炭素企業(yè)現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線設(shè)備； (3)、炭素中間體為球形或三維尺寸不相等橢圓形球體及二個(gè)球以上通過邊沿連接在一起的連體球、或棱角為圓弧形的正方體或棱角為圓弧形的長(zhǎng)方體及二個(gè)方體以上通過邊沿連接在一起的連體方體、或棱角為圓弧形對(duì)稱的八面體及二個(gè)八面體以上通過邊沿連接在一起的連體八面體，球體、或方體、或八面體，最長(zhǎng)方向形體尺寸小于80mm ;結(jié)合劑煤浙青含量7 16% ;平均體積密度1.65 1.80g/cm3 ;受壓面氣孔率小于受壓垂直面氣孔率；表面氣孔率小于10%，內(nèi)部氣孔率小于20% ;具有各向異性化炭質(zhì)結(jié)構(gòu)； (4)、炭素中間體體積密度大于預(yù)焙陽(yáng)極成型坯體體積密度； (5)、生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極炭素中間體加入量、加料方式、加料地點(diǎn):按質(zhì)量份數(shù)百分比計(jì)算，加入量5 100% ;炭素中間體采用定量給料方式加入；加料地點(diǎn):當(dāng)炭素中間體溫度>成型物料、或糊料溫度時(shí)，加料到混合、或混捏設(shè)備到成型機(jī)之間各可落料點(diǎn)；當(dāng)炭素中間體溫度小于成型物料、或糊料溫度時(shí)，直接加料到混合、或混捏設(shè)備中；當(dāng)采用連續(xù)混捏機(jī)工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極，炭素中間體溫度小于自身含有的結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度時(shí)，加料到預(yù)熱設(shè)備中； (6)、焙燒后燒失量2.0 4.9% ； (7)、具 有各向異性化炭質(zhì)結(jié)構(gòu)，當(dāng)炭素中間體加入量大于60%時(shí)，貫通氣孔率比較普通預(yù)焙陽(yáng)極減少50%以上； (8)、預(yù)焙陽(yáng)極在真密度>2.03g/cm3條件下,成型還體平均體積密度1.65 1.80g/cm3 ;焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極平均體積密度1.62 1.75g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.60 .1.74 g/cm3 ； (9)、適用生廣陰極炭塊、炭塊、半石墨質(zhì)炭塊、石墨質(zhì)炭塊、石墨電極、炭電極、炭糊炭材料及其炭素制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法，其特征在于:生產(chǎn)工藝步驟:原料選擇一配料一混合、或混捏一成型、焙燒一預(yù)焙陽(yáng)極特征； (1)、原料選擇 預(yù)焙陽(yáng)極和炭素中間體是采用煅后石油焦、或浙青焦、或天然石墨、或人造石墨、或上述原料生產(chǎn)過程中返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品返回料、或上述原料生產(chǎn)的炭素制品使用后的回收料，其中一種以上混合物為原料； (2)、配料 按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ； 炭素中間體加入量:5 100% ； 結(jié)合劑選擇:選擇煤浙青及其改性后衍生產(chǎn)品，要求結(jié)合劑煤浙青的結(jié)焦值大于40% ； 結(jié)合劑煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)，成型物料、或糊料中加入的結(jié)合劑煤浙青量為12 18%，當(dāng)炭素中間體加入量多時(shí)，煤浙青加入量取下限值；當(dāng)炭素中間體加入量少時(shí)，煤浙青加入量取上限值；顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量； ①當(dāng)炭素中間體加入量90 100% 煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)為12 15% ； 顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量 其中原料粒度3 0.1mm占顆粒級(jí)配原料加入量50±20% ;剩余為< 0.1mm原料粉料； ②當(dāng)炭素中間體加入量>65 〈90% 煤浙青加入量:包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)為13 17% ； 顆粒級(jí)配原料加入量:顆粒級(jí)配原料加入量=成型物料總量100%—炭素中間體加入量一結(jié)合劑煤浙青加入量 其中原料粒度5 0.1mm占顆粒級(jí)配原料加入量50±20% ;剩余為< 0.1mm原料粉料； ③當(dāng)炭素中間體加入量5 65% 利用原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方和顆粒級(jí)配: 顆粒級(jí)配原料和結(jié)合劑煤浙`青加入量采用質(zhì)量份數(shù)百分比配料量計(jì)算:顆粒級(jí)配原料加入量+結(jié)合劑煤浙青加入量=A =成型物料總量100%—炭素中間體加入量； 加入炭素中間體后，各粒度原料、或結(jié)合劑煤浙青理論加入量計(jì)算值:各粒度原料理論加入量、或結(jié)合劑煤浙青理論加入量=原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線顆粒級(jí)配各粒度原料加入量、或結(jié)合劑煤浙青加入量XA ； 加入炭素中間體后，計(jì)算原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方中各粒度原料、或結(jié)合劑加入量:各粒度原料、或結(jié)合劑煤浙青加入量=原有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線顆粒級(jí)配各粒度原料加入量、或結(jié)合劑煤浙青加入量XA ； 預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)工藝配方:在計(jì)算值基礎(chǔ)上，修改、控制最大粒度原料和結(jié)合劑煤浙青加入量，其余各粒度原料加入量，按加入量計(jì)算值四舍五入后取整數(shù)；煤浙青加入量:煤浙青加入量在加入量計(jì)算值基礎(chǔ)上，包括炭素中間體、成型廢坯、混捏廢糊料中含有煤浙青量計(jì)算在內(nèi)控制在14 18%，按100%計(jì)算剩余量為最大粒度原料加入量； (3)、混合、或混捏 預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的混合、或混捏工藝有二種方法: ①、連續(xù)混合、或混捏方法，利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的連續(xù)定量給料設(shè)備；預(yù)熱設(shè)備；連續(xù)混合、或混捏設(shè)備；涼料輸送設(shè)備生產(chǎn)工藝； ②、間斷混合、或混捏方法，利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的配料秤；間斷混合、或混捏設(shè)備；料罐或涼料輸送設(shè)備工藝； 按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序加入顆粒級(jí)配后的各種粒度原料；控制溫度、時(shí)間、速度；加熱物料；加入結(jié)合劑煤浙青；混合、或混捏生產(chǎn)成型物料、或糊料，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序出料、涼料，成型物料、或糊料輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)； 炭素中間體與正?；旌稀⒒蚧炷笪锪?、糊料在一起混合、或混捏要求: ①、炭素中間體加入時(shí)溫度狀態(tài)選擇順序:1、剛成型后的熱態(tài)炭素中間體；2、常溫狀態(tài)加熱到成型物料溫度的熱態(tài)炭素中間體；3、常溫狀態(tài)炭素中間體； ②、炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度> 正?；旌稀⒒蚧炷笪锪?、糊料中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度； ③、炭素中間體和正?；旌?、或混捏物料、糊料的溫度大于并接近于成型物料、或糊料溫度再進(jìn)行混合、或混捏，炭素中間體的熔化、剝落最??； ④、炭素中間體和正?；旌?、或混捏物料、糊料在一起混合時(shí)間越短；炭素中間體受到的混合攪拌的摩擦力、機(jī)械力越小，炭素中間體熔化、剝落最小； ⑤、炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青含量小于普通預(yù)焙陽(yáng)極混合、或混捏糊料中結(jié)合劑煤浙青含量，二種物料在高于結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度條件下，接觸摩擦碰撞、或混合、或混捏時(shí)，糊料中的結(jié)合劑煤浙青會(huì)滲透到炭素中間體中，造成混合、或混捏后成型物料、或糊料變干；濕潤(rùn)性和塑性減少，隨著炭素中間體加入量增加，成型物料、或糊料中的結(jié)合劑煤浙青含量在原配方基礎(chǔ)上增加，通過成型坯體狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整； ⑥、炭素中間體加入地點(diǎn)的選擇順序:1、成型設(shè)備供料槽；2、涼料輸送設(shè)備；3、混合、或混捏設(shè)備；4、預(yù)熱設(shè)備； 炭素中間體加入量和加入地點(diǎn): ①、當(dāng)預(yù)焙陽(yáng)極中炭素中間體加入量100%時(shí)，直接將達(dá)到成型溫度的炭素中間體加入到成型設(shè)備供料槽中，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法成型坯體； ②、當(dāng)預(yù)焙陽(yáng)極中炭素中間體加入量小于100%時(shí)，根據(jù)炭素中間體溫度狀態(tài)，加入到現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線預(yù)熱；混合、或混捏；涼料輸送；成型機(jī)供料槽設(shè)備中； 炭素中間體的加入方式: ①、現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線是采用連續(xù)混合、或混捏方法時(shí)，炭素中間體采用連續(xù)定量配料給料方式加入； ②、現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線是采用間斷混合、或混捏方法時(shí)，炭素中間體采用間斷定量配料給料方式加入； 當(dāng)炭素中間體加入時(shí)的溫度 > 成型物料、或糊料的溫度時(shí)，采用如下方法和地點(diǎn)位置加入炭素中間體: A、新增設(shè)備:在成型設(shè)備供料槽到?jīng)隽陷斔驮O(shè)備之間，增設(shè)一臺(tái)帶保溫、或加熱功能的混合設(shè)備，現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線涼料輸送加入到成型設(shè)備供料槽的成型物料、或糊料，改為加入到新增混合設(shè)備中，同時(shí)加入炭素中間體，炭素中間體與成型物料、或糊料在新增混合設(shè)備中混合均勻，滿足成型物料溫度要求后，輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法成型坯體； B、利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線設(shè)備和工藝:a、當(dāng)成型設(shè)備供料槽中安裝有攪拌機(jī)，明確知道供料槽中成型物料、或糊料數(shù)量時(shí):炭素中間體直接加入到成型設(shè)備供料槽中、或直接加入到?jīng)隽陷斔驮O(shè)備中、或直接加入到運(yùn)輸成型物料、或糊料的料罐中；b、采用連續(xù)混合、或混捏工藝時(shí)，向涼料輸送設(shè)備進(jìn)料點(diǎn)加入炭素中間體，與從混合、或混捏設(shè)備出料口出來(lái)混合、或混捏好的成型物料、或糊料，再向涼料輸送設(shè)備下料過程中會(huì)合，實(shí)現(xiàn)相互混合，涼料輸送設(shè)備在向成型設(shè)備供料槽卸料過程中完成第二次混合；C、直接向含有混捏好成型物料、或糊料的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏IOS 100S ； 當(dāng)炭素中間體加入時(shí)的溫度小于成型物料、或糊料的溫度時(shí)，利用預(yù)熱設(shè)備；混合、或混捏設(shè)備，在預(yù)熱、或混合、或混捏過程中提高炭素中間體溫度，完成混合、或混捏； A、當(dāng)炭素中間體溫度小于炭素中間體中結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度時(shí):a、向連續(xù)混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的預(yù)熱設(shè)備加入炭素中間體，與顆粒級(jí)配物料一起預(yù)熱和混合；一起加熱、加入結(jié)合劑煤浙青、進(jìn)行混捏；b、向間斷混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，為了縮短炭素中間體在間斷混合、或混捏設(shè)備停留時(shí)間，要求顆粒級(jí)配物料與結(jié)合劑煤浙青混合、或混捏結(jié)束，糊料溫度> 170°C時(shí)，再加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏I 20min,使顆粒級(jí)配物料、結(jié)合劑煤浙青、炭素中間體均勻分散,達(dá)到成型物料、或糊料要求； B、當(dāng)炭素中間體溫度介于炭素中間體結(jié)合劑煤浙青軟化點(diǎn)溫度與成型物料、或糊料溫度之間時(shí):a、向連續(xù)混合、或混捏預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體；b、向混捏好糊料的間斷混合、或混捏設(shè)備中加入炭素中間體，繼續(xù)混合、或混捏0.5 5min ； (4)成型、焙燒 成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行； (5)預(yù)焙陽(yáng)極特征 焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，燒失量2.0 4.9% ;在真密度> 2.03g/cm3條件下，平均體積密度1.62 1.75g/cm 3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.60 1.74g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度40 70MPa ;具有各向異性化特性；氣孔率15 21%。
3.一種各向異性致密化預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法，其特征在于:原料選擇:采用預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦為原料生產(chǎn)的炭素中間體，規(guī)格形狀:Φ 30 X 24 X 18mm橢圓形球體；體積密度1.70g/cm3，炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度89°C中溫煤浙青，含量13.8% ； 按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ； 炭素中間體加入量:100% ； 結(jié)合劑選擇、加入量控制:全部利用炭素中間體中軟化點(diǎn)溫度89°C中溫煤浙青，含量.13.8% ； 成型、焙燒:將溫度140 160°C炭素中間體、或剛壓球生產(chǎn)出來(lái)溫度140 160°C炭素中間體，直接送到振動(dòng)成型機(jī)供料槽，按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行成型、焙燒； 預(yù)焙陽(yáng)極特征:焙燒后預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.04g/cm3 ;平均燒失量< 2.5% ;平均體積密度1.68g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.67g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度62MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 17.5%。
4.一種利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線連續(xù)配料、混捏工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法，其特征在于:原料選擇:采用生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦；預(yù)焙陽(yáng)極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦生產(chǎn)的炭素中間體為原料； 炭素中間體規(guī)格形狀:對(duì)稱八面體，二個(gè)對(duì)稱的四棱錐頂角間距30mm ;四棱錐正方形底邊長(zhǎng)40mm ;棱角圓弧R=4mm ;體積密度1.68g/cm3，炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度105°C硬質(zhì)煤浙青，含量12%; 按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ； 采用預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線大顆粒配方的顆粒級(jí)配:12 6mm石油焦14% ；6 2mm石油焦20% ；2 Omm石油焦10% ；3 0_預(yù)焙陽(yáng)極殘極10% S 0.1mm石油焦粉30% ； 結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度105°C硬質(zhì)煤浙青，加入量16% ；加入50%炭素中間體后，計(jì)算預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方的顆粒級(jí)配:12 6mm石油焦0.5 X 14%=7% ；6 2mm 石油焦 0.5 X 20%= 10% ;2 Omm 石油焦 0.5 X 10%=5% ；3 Omm 預(yù)焙陽(yáng)極殘極 0.5X 10%=5% 0.1mm 石油焦粉 0.5X 30%= 15% ； 結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度105°C硬質(zhì)煤浙青，加入量0.5X 16%=8% ;炭素中間體加入量:50% ； 最后調(diào)整確認(rèn)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝實(shí)際配方的顆粒級(jí)配:12 6_石油焦5% ；6 2_石油焦10% ；2 Omm石油焦5% ；3 0_預(yù)焙陽(yáng)極殘極5% 0.1mm石油焦粉15% ； 結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度105°C硬質(zhì)煤浙青，加入量10% ； 炭素中間體加入量:50%，炭素中間體帶入的結(jié)合劑煤浙青含量6% ； 混捏:利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的預(yù)熱螺旋機(jī)、連續(xù)混捏機(jī)、涼料輸送機(jī)工藝，將顆粒級(jí)配的各種粒度石油焦、預(yù)焙陽(yáng)極殘極，通過各自的電子皮帶秤連續(xù)、定量配料送入預(yù)熱螺旋機(jī)，預(yù)熱物料進(jìn)入連續(xù)混捏機(jī)時(shí)，連續(xù)定量加入結(jié)合劑煤浙青，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序控制溫度、時(shí)間、速度；加熱物料；混合、或混捏生產(chǎn)成型糊料；從連續(xù)混捏機(jī)出來(lái)混捏好的成型糊料，通過涼料輸送機(jī)向振動(dòng)成型機(jī)供料槽送料；炭素中間體在保持150 180°C溫度條件下，通過電子皮帶秤連續(xù)定量向混捏機(jī)出料口下面涼料輸送機(jī)進(jìn)料口給料，與從混捏機(jī)出料口出來(lái)混捏好的成型糊料，在向涼料輸送機(jī)下料過程中會(huì)合，實(shí)現(xiàn)相互混合，涼料按常規(guī)成型糊料工藝進(jìn)行，涼料輸送機(jī)在向振動(dòng)成型機(jī)供料槽卸料過程中完成第二次混合；成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行； 預(yù)焙陽(yáng)極特征:焙燒后 的預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.03g/cm3 ;平均燒失量< 3.7% ;平均體積密度1.65g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.63g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度45MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 19.5%。
5.一種利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線間斷配料、混捏鍋工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法，其特征在于:原料選擇:采用生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦；預(yù)焙陽(yáng)極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極成型廢坯返回料；石墨電極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦生產(chǎn)的炭素中間體為原料；炭素中間體規(guī)格形狀:Φ45 X 30 X 25mm橢圓形球體；體積密度1.69g/cm3,炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度109°C硬質(zhì)煤浙青，含量10% ； 按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ； 采用預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線小顆粒配方的顆粒級(jí)配:6 3mm石油焦18% ；3 Imm石油焦12% ；1 Omm石油焦10% ；3 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極5% ；12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢還返回料6% 0.1mm 石油焦粉 32% ； 結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度107°C硬質(zhì)煤浙青，加入量17% ； 加入60%炭素中間體后，計(jì)算預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方的顆粒級(jí)配:6 3mm石油焦0.4X 18%=7.2% ；.3 1mm石油焦 0.4X 12%=4.8% ；1 Omm 石油焦 0.4X 10%=4% ；3 Omm 預(yù)焙陽(yáng)極殘極0.4X5%=2% ;12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢坯返回料0.4X6%=2.4% 0.1mm石油焦粉 0.4X32%=12.8% ；結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度107°C硬質(zhì)煤浙青，加入量0.4X17%=6.8% ；最后調(diào)整確認(rèn)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝實(shí)際配方的顆粒級(jí)配:6 3_石油焦4% ；3 1_石油焦5% ; I Omm石油焦4% ;3 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極2% ; 12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢還返回料2%，帶入的結(jié)合劑煤浙青含量0.34% 0.1mm石油焦粉12% 0.1mm石墨殘極粉1% ；結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度107°C硬質(zhì)煤浙青，加入量10% ； 炭素中間體加入量:60%，炭素中間體帶入的結(jié)合劑煤浙青含量6% ； 混捏:利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的配料秤、混捏鍋、料罐工藝，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序在混捏鍋中加入顆粒級(jí)配后的各種粒度原料；控制溫度、時(shí)間；加熱物料；加入結(jié)合劑煤浙青；混合、或混捏生產(chǎn)成型糊料； 成型糊料混捏好后，向混捏鍋中定量加入溫度150 180°C炭素中間體，繼續(xù)混捏1OS 60S結(jié)束混捏，放料到料罐中，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序涼料、成型糊料輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)、成型、焙燒； 預(yù)焙陽(yáng)極特征:焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.04g/cm3 ;平均燒失量< 3.5% ;平均體積密度1.66g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.64g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度50MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率彡19.0%。
6.一種簡(jiǎn)單配料工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法，其特征在于:原料選擇:采用生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦；預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦生產(chǎn)的炭素中間體為原料；炭素中間體規(guī)格形狀:.O30mm圓形球體；體積密度1.69g/cm3，炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度109°C硬質(zhì)煤浙青，含量12%; 按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ； 顆粒級(jí)配:5 Omm自然粒度石油焦12% 0.1mm石油焦粉10% ； 結(jié)合劑選擇、加入量控制:選 擇軟化點(diǎn)溫度91°C改性煤浙青，加入量8% ； 炭素中間體加入量70%，炭素中間體帶入的結(jié)合劑煤浙青含量8.4% ； 混捏:利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線配料秤、間斷混捏鍋、涼料輸送機(jī)、帶攪拌裝置的成型機(jī)供料槽工藝，將配料后的5 O自然粒度石油焦、< 0.1mm石油焦粉送入混捏鍋中，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序控制溫度、時(shí)間；加熱物料；加入結(jié)合劑煤浙青；混合、或混捏生產(chǎn)成型糊料；成型糊料混捏好后，放料到?jīng)隽陷斔蜋C(jī)，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序涼料、輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)；與此同時(shí)，用電子皮帶秤向振動(dòng)成型機(jī)供料槽中定量加入溫度150 160°C剛壓球后的炭素中間體，加料結(jié)束，開動(dòng)成型機(jī)供料槽攪拌裝置混合0.5 5min ;成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行； 預(yù)焙陽(yáng)極特征:焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.03g/cm3 ;平均燒失量< 3.2% ;平均體積密度1.67g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.66g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度55MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 17.5%。
7.一種利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線連續(xù)配料、混捏工藝生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極方法，其特征在于:原料選擇:采用生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦；預(yù)焙陽(yáng)極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極成型廢坯返回料；石墨電極殘極；預(yù)焙陽(yáng)極用煅后石油焦生產(chǎn)的炭素中間體為原料；炭素中間體規(guī)格形狀:38\28父22111111棱角圓弧1 =8111111長(zhǎng)方體；體積密度1.69g/cm3，炭素中間體中的結(jié)合劑為軟化點(diǎn)溫度108°C硬質(zhì)煤浙青，含量8.5% ； 按質(zhì)量份數(shù)百分比配料:顆粒級(jí)配原料+炭素中間體+結(jié)合劑煤浙青=100% ； 采用預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線中顆粒配方的顆粒級(jí)配:8 4mm石油焦11% ；4 Imm石油焦15% ；1 Omm石油焦10% ；4 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極8% ；12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極成型廢還返回料10% 0.1mm 石油焦粉 30% ； 結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度lOrC硬質(zhì)煤浙青，加入量16% ；加入30%炭素中間體后，計(jì)算預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝配方的顆粒級(jí)配:8 4mm石油焦.0.7X 11%=7.7% ;4 Imm 石油焦 0.7X 15%=10.5% ;1 Omm 石油焦 0.7X 10%=7% ；4 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極0.7X8%=5.6% ；12 0_預(yù)焙陽(yáng)極成型廢坯返回料0.7X 10%=7% 0.1mm石油焦粉0.7Χ30%=21%; 結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度108 °C硬質(zhì)煤浙青，加入量.0.7X 16%=11.2% ;炭素中間體加入量:30% ； 最后調(diào)整確認(rèn)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線工藝實(shí)際配方的顆粒級(jí)配:8 4_石油焦4% ；4 1_石油焦11% ;1 Omm石油焦7% ；4 Omm預(yù)焙陽(yáng)極殘極6% ;12 Omm預(yù)焙陽(yáng)極廢還體返回料7%,帶入的結(jié)合劑煤浙青含量1.05% S 0.1mm石油焦粉20% 0.1mm石墨電極殘極粉1% ； 結(jié)合劑選擇、加入量控制:選擇軟化點(diǎn)溫度108°C硬質(zhì)煤浙青，加入量14% ； 炭素中間體加入量 :30%，炭素中間體帶入的結(jié)合劑煤浙青含量2.55% ；混捏:利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線的預(yù)熱螺旋機(jī)、連續(xù)混捏機(jī)、涼料輸送機(jī)工藝，將顆粒級(jí)配的各種粒度原料，通過各自的電子皮帶秤連續(xù)、定量配料送入預(yù)熱螺旋機(jī)，預(yù)熱后物料進(jìn)入連續(xù)混捏機(jī)時(shí)，連續(xù)定量加入結(jié)合劑煤浙青；連續(xù)定量加入80 120°C溫度的炭素中間體，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序控制溫度、時(shí)間、速度；加熱物料；混合、或混捏生產(chǎn)成型糊料，從連續(xù)混捏機(jī)出來(lái)混捏好的物料，按常規(guī)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極操作程序涼料，成型糊料輸送到成型設(shè)備供料槽內(nèi)；成型、焙燒按常規(guī)預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)方法進(jìn)行； 預(yù)焙陽(yáng)極特征:焙燒后的預(yù)焙陽(yáng)極，真密度2.04g/cm3 ;平均燒失量< 4.5% ;平均體積密度1.63g/cm3 ;內(nèi)部中心部位平均體積密度1.61g/cm3 ;平均耐壓強(qiáng)度42MPa ;具有各向異性化特性；平均氣孔率< 20%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用炭素中間體生產(chǎn)高密度預(yù)焙陽(yáng)極的方法，其特征是采用石油焦生產(chǎn)的炭素中間體，利用現(xiàn)有預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)設(shè)備，通過成型、焙燒，生產(chǎn)出平均體積密度1.62～1.75g/cm3預(yù)焙陽(yáng)極。本發(fā)明生產(chǎn)的預(yù)焙陽(yáng)極，石油焦顆粒粒徑最大；大顆粒石油焦數(shù)量最多；結(jié)合劑煤瀝青加入量最少，突出炭素中間體對(duì)預(yù)焙陽(yáng)極炭質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用和影響，降低成型物料比表面積，減少粉塵和瀝青煙氣對(duì)環(huán)境的污染，使預(yù)焙陽(yáng)極貫通氣孔率減少50%以上；抗氧化、抗侵蝕、抗渣能力得到提高，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、降炭、增效20%以上。
文檔編號(hào)C04B35/52GK103224397SQ20131018050
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者任利華, 王橙橙 申請(qǐng)人:任利華