考慮石墨電極最佳成品率的適當密度法
考慮石墨電極最佳成品率的“恰當密度法”
出產實踐得知,孔隙率過小或密度過大的半成品在焙燒或石墨化過程中簡單發生裂紋,構成裂紋與半成品受熱后體積改變、熱應力的效果及蒸發分排出有關,因此在骨料粒度組成中必須有必定數量的大顆粒,并且產品直徑不同,應該挑選不同尺度的大顆粒。俄羅斯學者克里洛夫提出了對兩類直徑的產品挑選最大尺度顆粒的公式:D=7.5×10-Φ(出產直徑500mm及其以上標準的產品)
D=15×10-3Φ(出產直徑500mm以下的產品)
式中Φ—生電極直徑,單位為mm;
D—最大顆粒尺度,單位為mm。
根據克里洛夫級配公式,核算出直徑500mm石墨電極的最大顆粒尺度為3.75mm,與現在我國炭素廠出產直徑500mm石墨電極采用最大顆粒尺度為4~2mm根本契合。
通過公式(1)及公式(2),求得對某一指定直徑產品應挑選的配料最大顆粒尺度后,再通過解析核算得出最大粒度以下的幾種顆粒尺度及運用份額。
核算方法的依據是認為生坯密度過大、透氣性差是石墨制品在各工序發生裂紋廢品的主要原因。透氣性與配料的顆粒組成有關,也即與骨料和粉料的比表面有關,可用下式表明:
B0=K2/S2
式中B0—滲透系數;S——骨料比表面;K2——核算材料氣孔的相對容積和形狀的系數。
由于不同直徑焙燒石墨片電極的密度改變不大,所以可把K2看作常數,僅僅各標準電極的配方粒度組成不同,因此骨料比表面和石墨制品直徑有如下的關系式:
S=A/Φ+S0式中骨料比表面;Φ一制品直徑;A、S—份額常數。
根據契合透氣性要求的比表面積的核算,知道了最大顆粒尺度后,再進一步核算其他尺度顆粒料的運用份額及粘結劑運用數量(核算步驟從略)
以上介紹的配方核算方法,當然與特定的原料和工藝條件有關,因此各系數和份額常數的取值有其特定性。