针状焦生焦粉成型工艺及其对炭化制品性能的影响

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针状焦是炭素工业中最重要的原材料之一,其晶粒形貌为针叶形,具有明显的纤维结构和较高的各向异性特征。针状焦生焦粉的成型是一个新兴的研究方向,国内现在研究煤粉成型的较多,而针状焦生焦粉成型技术大多还停留在实验室阶段,所以研究针状焦生焦粉成型技术对焦粉的回收利用、提高焦化厂的经济效益有着巨大的推动作用。本文以针状焦生焦粉为原料,精制中温沥青作为粘结剂,通过热混捏后在手动油压机上模压成球,使得针状焦生焦粉在压力和粘结剂的粘结作用下型球,所得生球通过对其强度的检测,找出合适的焦粉成型条件,通过对其性能指标的检测分析,对成球炭化后制品做出质量评价。单因素实验和正交实验表明,针状焦生焦粉成球最佳的工艺条件是:生焦粉的粒度配比为5—3mm3.5%, 3—1mm40.5%,1—0.5mm32%,-0.5mm24 %,粘结剂选择天津中温精制沥青,成球压力为45Mpa,保压时间为5min,粘结剂含量为10%时,其生球下落强度和抗压强度分别能达到30.4/次(1m)-1和1035N/个。通过对成球炭化后制品的偏光显微分析和扫描电镜分析得出,添加粘结剂后制品的纤维结构降低6%左右,其气孔率也相对增加。炭化后制品整体质量有所下降,添加粘结剂后其真密度为2.08g/cm3,电阻率为10.15/μΩm ,CTE为1.9810-6.C-1。通过考察成球压力和粘结剂含量这两个重要工艺条件,得出对炭化后制品体积密度、电阻率、抗压强度的影响,从而对炭化后制品质量作进一步评价。实验表明,成球压力和粘结剂含量都有一个临界值(本实验为压力45MPa,含量10%),当超过临界值时,炭化后制品质量会受到很大的影响,但其总体质量要优于沥青焦。
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