CN1334236A - 利用生产炭化硅而副产石墨块的方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的利用生产炭化硅而副产石墨块的方法是属于冶金领域中一种采用炭化硅生产工艺生产炭化硅的同时又生产出质量好、经济性好的附属产品石墨块的新方法。本发明的方法是废物利用,将生产炭化硅工艺中的炉芯料,用焙烧废料炭块替代,在装窑时计算好炉芯体积和电流密度,分层填装,既保持炭化硅的产量和质量,又保证副产品电解石墨的产量。略改变送电曲线减少用电量,生产不墨块。本发明具有操作简单、产品质量好、经济效益大等特点。

Description

利用生产炭化硅而付产石墨块的方法

本发明所述的利用生产炭化硅而付产石墨块的方法是属于冶金领域中一种采用炭化硅生产工艺生产炭化硅的同时又生产出质量好、经济性好的附属产品石墨块的新方法。

目前在冶金领域中由于石墨块固定炭含量高、有害成份硫和灰份低而广泛被国内外用于冶炼优质钢的增炭剂和生产优质石墨电极的骨料及其他耐火等高新技术中，现国际市场对石墨块需求量很大，而现有石墨块原料主要来源于石墨电极生产过程中产生的边角余料和使用过程中产生的废料。由于石墨块的生产不能形成规模，故存在产量有限和质量不稳定等问题。我国现行的炭化硅生产方法是利用石英砂和石油焦或特种无烟煤按比例混合后，在高温条件下面(约2000-2500摄氏度)熔烧产生。其高温产生于卧式窑体中的炉芯体，此炉芯体一般采用石墨粉或石墨粉与冶金焦的混合物组成。在生产过程中，未烧损的炉芯体只能重复使用，不但本身不能增值，还浪费了20％左右的电能，损失了大量的冶金焦和石墨粉。若以一般每窑生产10吨含量为97％优质炭化硅计算，则浪费了1.4万度电；一年若生产3000吨炭化硅就浪费420万度电。故而研制一种新的利用生产炭化硅而付产石墨块的方法，用以克服现存的问题是十分必要的。

鉴于上述现有技术中所存在的问题；本发明的目的在于利用炉芯体在通电时，由自身的电阻而产生强热可将炭和硅改变成新物质炭化硅的特征，将特定的炭改变为石墨。这种采取用炭化硅生产工艺生产石墨块，不但不影响炭化硅的产量和质量，而且降低了生产成本、提高了经济效益。

本发明所述的一种利用生产炭化硅而付产品墨块的方法；其结构在于将生产炭化硅工艺中的炉芯料，用焙烧废料炭块替代，在装窑时计算好炉芯体积和电流密度，分层填装炉芯料，略改变正常生产炭化硅时送电曲线降低用电量，付生产石墨块；本发明所述的利用生产炭化硅而付产石墨块的方法；其结构在于焙烧废料炭块是炭素厂生产石墨电极时，在焙烧工艺过程中产生的废品或铝厂炼铝时废阳极块，将焙烧废品加工成10-100mm块状体或自然块；本发明所述的利用生产炭化硅而付产石墨块的方法；其结构在于根据窑体积和变压器容量决定炉芯料体积，炉芯料分层填装方法是顺着窑体正负极方向，在窑底硅炭混合物上先铺一层石墨粉和冶金焦混合物约5cm左右；再将焙烧废料堆集成主导体，并利用石墨粉和冶金焦的混合粉分左右和上层复盖5cm左右。

本发明所提供的利用生产炭化硅而付产石墨块的方法属于变废为宝、高度节能的一种生产石墨的新方法。如特定的炭块是炭素厂生产石墨电极时，在熔烧过程中产生的废品或者铝厂在冶炼铝时使用过的自焙阳极废料，这些东西在炭素厂和铝厂都作为废物处理，且数量可观。此物是由煅烧石油焦和优质沥青混合后经高压成形，经焙烧窑焙烧定形而成；其比电阻高于石墨粉，只要再经过一次石墨化工艺加工就改变成石墨。正是由于现有的炉芯体的导电和发热的特点及废旧炭块的属性特征，才使利用生产炭化硅付产石墨块方法可行。采用本发明生产石墨块具有以下特点：1、与传统的石墨块生产方法相比功耗低可节约电力20％左右。2、可将废弃的炭块变成国际市场上供不应求的抢手货，从而达到节能利废的目的。3、经济价值高，传统的炉芯料平均成本为2000元/吨左右，一般使用三次就消耗完；废芯块平均单价为900元/吨，按每窑使用3吨保护料、9吨炭块计算，每窑可增产石墨块7.8吨，则节约原料价值6300元、石墨块增值14048元，按一组四个窑计算，每月可生产20窑产品计算，可增加利税47万元。综上所述可知，本发明的广泛应用必将产生显著的经济效益和积极的社会效益。

本发明的具体实施例如下，将焙烧废炭块加工10-100mm块状体或自然块，根据窑体体积和变压器容量计算出炉芯体的横断面积(一般平均电流密度为4.00A/cm²左右)。在窑底层的炭硅混合物上铺一层约5cm厚炉芯体宽的石墨粉和冶金焦混合成的保护料，混合比是常规比(此层混合物主要用于付产电解石墨和保护加工好的石墨块不沾上炭化硅)。采用间距为5cm左右，宽度为炉芯体宽的双层铁板立于炉芯两侧并固定。按计算好的炉芯体高度装入焙烧炭块，再复盖一层5cm左右厚的保护料，在两侧双层铁板中也填满保护料。然后可填装生产炭化硅的主要原料，当炭硅粉装到一定程度，将铁板抽出。其余生产步骤按生产炭化硅工艺操作，在送电时由于炭块比电阻大于石墨粉，所以炉芯升温快。在初始送电时常规曲线降低一点给电速度和电量，则总体送电量可比常规减少20％左右。当出窑时，将炉芯料取出后，用10mm孔径的筛子筛去杂物，即可得到优质的石墨块。采用上述工艺方法，除了常规的保温层外，其余部分都是目的产品，其中心是石墨块、中层是电解石墨、外层是炭化硅。

Claims (3)

1、一种利用生产炭化硅而付产品墨块的方法；其特征在于将生产炭化硅工艺中的炉芯料，用焙烧废料炭块替代，在装窑时计算好炉芯体积和电流密度，分层填装炉芯料，略改变正常生产炭化硅时送电曲线减少用电量，付生产石墨块。

2、根据权利要求1所述的利用生产炭化硅而付产石墨块的方法；其特征在于焙烧废料炭块是炭素厂生产石墨电极时，在焙烧工艺过程中产生的废品，将焙烧废品加工成10-100mm块状体或自然块。

3、根据权利要求1所述的利用生产炭化硅而付产石墨块的方法；其特征在于根据窑体积和变压器容量决定炉芯料体积，炉芯料分层填装方法是顺着窑体正负极方向，在窑底硅炭混合物上先铺一层石墨粉和冶金焦混合物约5cm左右；再将焙烧废料堆集成主导体，并利用石墨粉和冶金焦的混合粉分左右和上层复盖5cm左右。