降溫速度和出爐溫度對(duì)焙燒石墨化品質(zhì)量的影響

 20世紀(jì)80年代國(guó)外的環(huán)式焙燒爐焙燒電極生坯，最終溫度一般定為900~1000℃（產(chǎn)品實(shí)際溫度只有800~900℃）。重要的是焙燒爐內(nèi)溫度場(chǎng)的上下左右溫差控制在較小的范圍內(nèi)，所有焙燒品都在接近相同的溫度下焙燒，使同一爐焙燒品的物理化學(xué)性能差別減少。焙燒最終溫度與焙燒爐的溫度場(chǎng)關(guān)系很大，車底式爐爐內(nèi)溫度比較均勻，全爐各點(diǎn)溫差只有±30℃，因此車底式焙燒爐焙燒最高溫度一般定為850℃，產(chǎn)品實(shí)際溫度仍能達(dá)到800℃以上。中國(guó)環(huán)式焙燒爐雖然爐蓋下火焰溫度達(dá)到1300℃，上層產(chǎn)品的上端可達(dá)1000℃左右，但裝在下層產(chǎn)品的下端只有800℃左右。生坯焙燒最終溫度的較大差異，導(dǎo)致焙燒品物理化學(xué)性能的較大差別，這也是在石墨化過程中容易產(chǎn)生裂紋廢品的原因之一。根據(jù)俄羅斯學(xué)者的研究結(jié)果，將焙燒溫度提高到800℃以上能在一定程度上改善石墨化品的性能，例如，將焙燒最終溫度從800℃提高到900℃，石墨化品的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性大約可提高10％~15％，提高焙燒最終溫度后石墨化品質(zhì)量的改善和石墨化成品率的工業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

降溫速度和出爐溫度對(duì)焙燒品質(zhì)量的影響。在達(dá)到焙燒最高溫度并保持一段時(shí)間后停止加熱，焙燒品逐步降溫，在較低溫度下卸出爐外，再在爐外繼續(xù)冷卻到室溫。冷卻過程也很重要，必須控制降溫速度，不然會(huì)引起產(chǎn)品表層和中間溫差過大而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋，這和升溫過程中的溫升過快造成的后果是一樣的，只不過焙燒品的物理化學(xué)性能已明顯提高，所以降溫速度可以比升溫速度快一些。在降溫過程中，焙燒半成品的熱應(yīng)力大小除與其本身表面和芯部溫度差有關(guān)外，還與半成品的彈性模量及線膨脹系數(shù)、泊松比等因素有關(guān)。