一. 冷却与扒炉
冶炼炉停炉后进行冷却,之后进行扒炉(卸炉墙,扒乏料),扒炉之后再进行冷却,冷却及扒炉工艺流程有几种:
A. 自然冷却→扒炉→自然冷却
B. 自然冷却→浇水冷却→扒炉→自然冷却
C. 自然冷却→扒炉→浇水冷却→自然冷却
表2-6-3 各种冷却,扒炉工艺流程特点
工艺流程 方法 特点 适用范围
A 全靠自然冷却 工艺简化,不需浇水装置,容易实现;但冷却速度慢,时间长,要增加一台炉及相应的作业面积,并且粉尘大 大,中,小型炉都可用
B 停炉后自然冷却20h以上开始浇水,最好浇在炉两侧乏上,如果结晶块干法制粒,结晶块含水位应在0.5%以下,以此作为浇水时间长短的依据,浇水后即可进行卸墙扒料作业 冷却速度加快,缩短冷却时间,可少一台炉,投资省,并且大量降低扒炉粉尘,但乏料结块增加了绿炉扒乏料的困难,浇水要求严格控制水量,水量过大结晶块温度增加,不利于干法制粒 大,中,小型炉都可用
C 停炉后自然冷却8~12h,卸去炉墙,再自然冷却10h,即可将水管插入下部分解石墨层浇水,干法制粒时应严格控制水量 冷却速度加快,缩短冷却时间,但扒炉粉尘大,要求严格控制浇水量及结晶块温度 大,中,小型炉
二. 出炉分级
出炉分级即是从炉上取下结晶块,石墨,并把一级品,二级品,石墨等物一一分开的过程,这一作业需在停炉48h后进行.
出炉分级有两种基本方法,一种是炉上分级法,不劈开结晶筒就把二级品层铲掉,然后将结晶劈开进行分选.其优点是一级品结晶块碎裂的浪费很少.另一种是炉外分级法,即先把结晶块取下,移至炉以外的场地进行分级,这一方法由于搬运的撞碰,一级品碎裂粒多,造成浪费.
(一) 结晶筒性状
结晶筒即是在冶炼过程形成的碳化硅层和无定形物层等.一般其横截面为圆形或椭圆形,中心部分为旧炉芯及分解石墨.碳化硅层呈筒状,其厚度依炉功率大小在150~400mm之间(最大功率4000kW).强度不高,有数条横向裂纹,无裂纹的结晶块用锤也能容易地从垂直于炉芯方向击裂.通常炉料中碳化硅含量愈高结晶筒强度愈高.杂质含量高时,结晶筒表面层强度增加.一般来说绿碳化硅结晶筒表面层强度较低.
结晶筒不同部位质量也不同.通常愈往外层SiC含量愈少,晶体尺寸也愈小.结晶层与分解石墨层,有的炉是脱离的,两者很容易清楚地分开;有的炉石墨或半分解石墨则长在结晶筒壁上.必须仔细清理才能除掉;炉料硅过量时,结晶层中形成”白毛”,碳过量时为针状结晶,并有小碳粒夹杂;结晶筒外层有时出现铁锈色结晶.同一炉的一级品有时也出现黑绿不同的颜色.以上这些都应在分级时严格分开.
(二) 出炉分级工具
表2-6-4 各种出炉工具用途
工具名称 结构特点 用途范围
抓取器 结构原理同起生机抓斗相同,只是把抓斗的料壁,底改成筋和钩.两根绳作支撑,另根绳作上下移动,抓取器即作闭合,张开动作;闭合时抓起结晶,张开时则卸去 借助吊车从炉上抓取结晶块,并可运至分级场地,大,中型采用
钳夹钩 实际上是一个带尖钩的钳子,靠杠杆作用把结晶块夹紧,每次夹一小块 借助吊车从炉上取下结晶块,适于大,中型炉
分级斧 可用3mm碳结钢自制,或用弹簧钢等锻制 大,中,小型炉分极
分级铲 用钢板制造 大,中,小型炉结晶块强度较小时分级用
(三) 出炉分级作业
炉上分级法:
1. 在炉两侧铺上铁板;
2. 用分级铁铲把无定形物与二级品碳化硅同时铲掉;把结晶筒清理干净,并把铲下来的细结晶用人工归拢成堆,以抓斗吊运走,集中存放,以备破碎加工回炉.
3. 吊结晶块.当结晶块吊起时,并把结晶块内壁的石墨用锹或铲清理掉,再移到分级台上进一步分级.用斧子把不符合一级品碳化硅要求的结晶砍掉.主要有:含有大量炭粒,过于集中的”白毛”(白色纤维状)和严重针状结晶块.附在结晶块上的石墨用钢刷作进一步清理.
4. 绿炉一级品结晶块内若有黑色一级品碳化硅,要分开.
5. 用吊车与人工配合把结晶块装入铁箱运走称量.
6. 黑炉粘合物层坚硬时用炉外分级法处理.
7. 抓出炉石墨,运到石墨堆放场,过筛使其小于50mm.
8. 抓下部二级品,运到堆放场进行破碎.
炉外分级法作业:
1. 用抓取器把结晶块吊至分级台上方,清理净石墨后卸在台上,或者用铁钩等工具从结晶上钩起一块,清理净石墨,放入手推车中运往分级场.
2. 用分级斧砍去无定形物及二级品层,并且剔掉带”白毛”,炭粒的结晶块和针状结晶块或半分解层,同时把绿炉中的黑结晶块分开.
3. 把分级好的结晶块装入称量箱或手推车中进行称量.
4. 把石墨运到指定地点过筛.出石墨时避免乏料,碳化硅等混入.
5. 取出下部结晶块,无定形物,运到分级台(场)分出合格的一级品.
6. 称量完的结晶块,运至破碎机处待破碎.
7. 把二级品,无定形物运去破碎待用.
小型炉结晶筒小,多数无吊车,用人工劈开结晶筒,以手推车运到指定地点分级.