炭素材料如炭砖、炭块、石墨块、电极等在生成过程中都需要经过浸渍这一工序。而在浸渍前需对炭素材料的生坯(炭坯)进行预热处理,那么炭坯在浸渍前为什么要进行预热处理?
一、浸渍前为什么要进行预热处理?
在浸渍前,必须在预热炉中对待浸渍炭坯进行预热处理,其目的在于:一是排除炭坯气孔中吸附的气体;二是排除炭坯气孔中吸附的水分;三是使炭坯本体温度与浸渍剂沥青温度相匹配。
排除炭坯气孔中吸附的气体和水分是为浸渍剂沥青顺利进入炭坯气孔内部创造条件,充分地对炭坯进行预热处理,便炭坯本体温度高于浸渍剂沥青温度,才能保证浸渍时煤沥青保持很好的流变状态,有利于浸渍效果的提高。否则,当液态浸渍剂沥青遇到较低温度的炭坯时,煤沥青的温度就会相应下降,导致浸渍剂沥青的黏度升高,从而使其流变性能变差而降低浸渍效果。
二、如何确定和控制待浸渍品的预热温度和预热时间?
待浸渍炭素材料生坯(炭坯)的预热温度和预热时间应根据炭埋的直径、热导率、浸渍剂沥青的软化温度和黏度等各项因素综合确定,其原则是保证炭坯受到充分干燥,并且使其内、外都达到浸渍所要求的温度。
当预热温度合适的待浸渍品进入浸渍罐与浸渍剂沥青接触时,炭坯的温度恰好能使浸渍剂沥青保持最好的流动性(黏度最低),这样就有利于加压时浸渍剂沥青易于向炭坯内部的渗透。预热温度不足,将影响浸渍剂沥青向炭坯内部气孔的渗透;预热温度过高,又会造成炭坯表面发生氧化,炭坯尺寸越大,所需预热温度越高,预热时间也越长。
由于实际生产中难以测定炭坯表面(或内部)的温度,通常控制的是预热炉炉膛的温度,预热温度(炉内热介质温度)一般为260380℃。为了降低不同部位所处炭坯以及同一炭坯内外的温差,在规定的预热温度下要保持一定时间,预热时间根据被浸渍炭坯的尺寸来确定,一般为110h,例如焙烤电极直径在200mm以下时预热时间为13h,焙烧电极直径为300mm时预热时间为3.54.5h,焙烧电极直径为400mm时预热时间为56h,焙烧电极直径为500mm时预热时间为6.57.5h,焙烧电极直径为600mm时预热时间为89h,焙烧电极直径为700mm时预热时间为1011h。