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對(duì)炭質(zhì)原料的性質(zhì)進(jìn)行分析和篩選，根據(jù)石墨磚成品灰分要低于0.2%，因此多灰炭質(zhì)原料不在考慮之內(nèi)。對(duì)少灰原料石墨化試體分析結(jié)果如表1和表2。
從表1可以看出大慶焦試體密度、試體強(qiáng)度較高，電阻率
(衡量石墨化程度的指標(biāo)之一)、熱膨脹系數(shù)最低，灰分較低，是生產(chǎn)高密度、高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱(石墨化程度高)的結(jié)構(gòu)材料的理想原料。這是由于煉制大慶焦的渣油是來(lái)源于大慶油田，其原油屬于低硫石蠟基原油，而錦州、錦西、遼陽(yáng)焦的渣油來(lái)源于遼河油田原油，屬于低硫環(huán)烷基石油，得到的石油焦真密度低，機(jī)械強(qiáng)度高，但是線膨脹系數(shù)大。煉制吉化石油焦的原油中參有部分的俄羅斯原油，吉化焦硫含量高，質(zhì)量不穩(wěn)定。
從表2可以看出，瀝青焦試體強(qiáng)度比石油焦高出近1倍，雖然電阻率、真密度、灰分等指標(biāo)略差，但是可以加入一部分增加產(chǎn)品的強(qiáng)度。
表1 石油焦石墨化試樣性能對(duì)比
表2 瀝青焦與石油焦制備試樣石墨化后性能測(cè)試對(duì)比
根據(jù)材料對(duì)導(dǎo)熱性能的需要，為提高產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)，根據(jù)理論測(cè)試和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在配方中考慮加入15%~20%石墨碎。石墨碎是石墨化半成品在加工時(shí)產(chǎn)生的切削碎，其灰分低，導(dǎo)熱性能好。對(duì)于焙燒品，加入25%石墨碎，導(dǎo)熱性能提高1倍。
粘結(jié)劑瀝青選擇依據(jù)是：灰分指標(biāo)低，粘結(jié)性強(qiáng)，塑性范圍大，結(jié)焦值高，質(zhì)量穩(wěn)定。常用中溫煤瀝青指標(biāo)分析如表3。根據(jù)瀝青指標(biāo)分析及長(zhǎng)期使用結(jié)果，選擇使用鞍鋼中溫瀝青。
表3 常用中溫煤瀝青指標(biāo)分析
表4 技術(shù)配方
技術(shù)配方確定
(1)根據(jù)壓型咀尺寸及產(chǎn)品性能綜合要求，計(jì)算優(yōu)選出最大顆粒尺寸，確保產(chǎn)品結(jié)構(gòu)致密和具有足夠的抗熱沖擊能力。
(2)通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)，調(diào)整粒度比 (粒度比=細(xì)顆粒粒徑/
粗顆粒粒徑)，確定大小顆粒組成，力爭(zhēng)得到最大容重，最小孔隙率的配方。一般單一粒度，即粒度比為1時(shí)，孔隙率為50%;粒度比為0.5時(shí)，孔隙率最低達(dá)到25%左右;粒度比為0.2時(shí)，孔隙率最低達(dá)到15%左右。
(3)根據(jù)各級(jí)原料的吸附性，通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)，確定粘結(jié)劑使用的最優(yōu)比例。
(4)根據(jù)以上計(jì)算和試驗(yàn)得到如表 4 技術(shù)配方。
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