焙燒毛坯石墨化簡介

電極毛坯的石墨化是在電阻爐中進(jìn)行的。其裝爐方法是在毛坯之間用碳填料相隔。爐芯的電阻率比毛坯的電阻率高得多(約50～100倍)。由于所有的焦耳熱實(shí)際上在爐子加熱開始就散發(fā)到了填料中，因而電極毛坯的加熱就通過填料的傳熱和熱輻射得以實(shí)現(xiàn) 。

碳石墨毛坯在石墨化前預(yù)先焙燒到1100～1200℃；在這一溫度下實(shí)際上已完成粘結(jié)劑的熱解過程和分子縮臺，也降低了氣體的揮發(fā)量。之后，在石墨化過程中，達(dá)到一定的溫度，并在這個溫度范圍，確定的時間內(nèi)有兩個重要反應(yīng)，即結(jié)構(gòu)的改變和晶格的形成。

人們嘗試用開始功率縮短石墨化的時間。根據(jù)毛坯噸數(shù)和直徑，將開始功率確定為1000—2500kW。根據(jù)毛坯噸數(shù)和直徑確定的開始功率不是達(dá)到焙燒結(jié)束溫度的決定因素。將兩批直徑610mm，并在同一爐內(nèi)經(jīng)1100℃ 焙燒過的電極(同一爐段)進(jìn)行熱處理。一批電極的開始功率為2500kW，另一批的開始功率為3500kW 。

對于采用開始功率2500kW的產(chǎn)品，石墨化初期8h內(nèi)溫度升高較急劇。而對于第二批產(chǎn)品，觀察到8h以后的溫度升高較急劇。因此，試驗(yàn)證明，開始功率的確定，不僅是由毛坯噸數(shù)和直徑確定，更主要是由材料的性質(zhì)決定。考慮到碳毛坯在石墨化前已經(jīng)熱處理(焙燒)到1000-2000℃ ，在這一溫度范圍內(nèi)已發(fā)生材料的熱膨脹，因此，爐中功率采用盡可能高些是適宜的。

將用克拉斯洛夫德斯克針狀焦制成的直徑為610mm的毛坯預(yù)先焙燒到1100℃左右。 采用1:1的石墨化焦和原焦作填料。用鎢—錸熱電偶測溫。最大開始功率為3500kW 。

在石墨化過程縮短情況下，單組爐子生產(chǎn)率與其壽命成正比例增加。重要的因素是電爐熱損耗隨著石墨化過程的縮短而減少，相應(yīng)地， 電能比耗降低。同時，在較高的溫度下，熱損耗發(fā)生變化時，電爐能達(dá)到熱平衡，從而使石墨的性能得以改善 。2100433B

粉碎后的固體原料在氧氣中焙燒，使其中的有用成分轉(zhuǎn)變成氧化物，同時除去易揮發(fā)的砷、銻、硒、碲等雜質(zhì)。在硫酸工業(yè)中，硫鐵礦焙燒制備二氧化硫是典型的氧 化焙燒。冶金工業(yè)中氧化焙燒應(yīng)用廣泛，例如：硫化銅礦、硫化鋅礦經(jīng)氧化焙燒得氧化銅、氧化鋅，同時得到二氧化硫。

粉碎后的固體原料在氧氣中焙燒，使其中的有用成分轉(zhuǎn)變成氧化物，同時除去易揮發(fā)的砷、銻、硒、碲等雜質(zhì)。在硫酸工業(yè)中，硫鐵礦焙燒制備二氧化硫是典型的氧化焙燒。冶金工業(yè)中氧化焙燒應(yīng)用廣泛，例如：硫化銅礦、硫化鋅礦經(jīng)氧化焙燒得氧化銅、氧化鋅，同時得到二氧化硫。 還原焙燒 在礦石或鹽類中添加還原劑進(jìn)行高溫處理，常用的還原劑是碳。在制取高純度產(chǎn)品時，可用氫氣、一氧化碳或甲烷作為焙燒還原劑。例如：貧氧化鎳礦在加熱下用水煤氣還原，可使其中的三氧化二鐵大部分還原為四氧化三鐵,少量還原為氧化亞鐵和金屬鐵;鎳、鈷的氧化物則還原為金屬鎳和鈷。因?yàn)樵撨^程中的三氧化二鐵具有弱磁性，四氧化三鐵具有強(qiáng)磁性，利用這種差別可以進(jìn)行磁選，故此過程又稱磁化焙燒。

氯化焙燒 在礦物或鹽類中添加氯化劑進(jìn)行高溫處理,使物料中某些組分轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)或凝聚態(tài)的氧化物,從而同其他組分分離。氯化劑可用氯氣或氯化物（如氯化鈉、氯化鈣等）。例如：金紅石在流化床中加氯氣進(jìn)行氯化焙燒，生成四氯化鈦，經(jīng)進(jìn)一步加工可得二氧化鈦。又如在鋁土礦化學(xué)加工中，加炭（高質(zhì)煤）粉成型后氯化焙燒可制得三氯化鋁。若在加氯化劑的同時加入炭粒，使礦物中難選的有價值金屬礦物經(jīng)氯化焙燒后，在炭粒上轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘?，并附著在炭粒上，隨后用選礦方法富集，制成精礦，其品位和回收率均可以提高，稱為氯化離析焙燒。

硫酸化焙燒 以二氧化硫?yàn)榉磻?yīng)劑的焙燒過程，通常用于硫化物礦的焙燒，使金屬硫化物氧化為易溶于水的硫酸鹽。

例如：閃鋅礦經(jīng)硫酸化焙燒制得硫酸鋅、硫化銅經(jīng)硫酸化焙燒制得硫酸銅等。

堿性焙燒 以純堿、燒堿或石灰石等堿性物質(zhì)為反應(yīng)劑，對固體原料進(jìn)行高溫處理的一種堿解過程。例如：軟錳礦與苛性鉀焙燒制取錳酸鉀；鉻鐵礦與苛性鉀焙燒制取鉻酸鉀。

鈉化焙燒 在固體物料中加入適量的氯化鈉、硫酸鈉等鈉化劑，焙燒后產(chǎn)物為易溶于水的鈉鹽。例如：濕法提釩過程中，細(xì)磨釩渣，經(jīng)磁選除鐵后，加鈉化劑在回轉(zhuǎn)窯中焙燒，渣中的三價釩氧化成五價釩。

在固體物料中加入適量的氯化鈉、硫酸鈉等鈉化劑，焙燒后產(chǎn)物為易溶于水的鈉鹽。例如：濕法提釩過程中，細(xì)磨釩渣，經(jīng)磁選除鐵后，加鈉化劑在回轉(zhuǎn)窯中焙燒，渣中的三價釩氧化成五價釩。

影響固體物料焙燒的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)速度的主要因素是焙燒溫度、 固體物料的粒度、 固體顆粒外表面性質(zhì)、物料配比以及氣相中各反應(yīng)組分的分壓等。