专利名称：一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法
技术领域：
一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，涉及用根据参比焦的晶格尺寸Lc 值来控制热处理温度和热处理时间，使炭素材料在煅烧和焙烧时得到相同的热处理程度的 方法。
背景技术：
铝工业大型预焙槽技术的广泛应用，对电解槽的心脏——预焙阳极的质量、性能 要求不断提高，要求预焙阳极具有更好的导电性、导热性、抗氧化性、机械强度等，尤其阳极 要具有均一、稳定性。炭素材料的煅烧和焙烧工艺是保证阳极、阴极质量均一稳定的重要环 节。炭素材料的热处理过程包括煅烧和焙烧过程，其最终热处理效果的优劣受很多因 素的影响，除去材料本身的因素，热处理温度及热处理时间对炭素材料的理化性能影响极 大。在炭素材料的煅烧和焙烧过程中，由于设备及操作的原因，热处理温度经常会发生变 化，要保证每批次的产品具有相同的焙烧程度，则需要及时调整热处理时间。目前，炭素企 业煅烧系统和焙烧系统操作参数的适时调整科学依据不强，多凭操作人员的经验来调整。 炭素材料批次间质量差异较大，目前还没有一个快速、准确、成本低的方法来对煅烧和焙烧 工艺进行适时调整，以保证它们能够达到相同的焙烧程度。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的问题，提供一种成本低、操作简单、能及时调整 热处理温度及热处理时间，使炭素材料的热处理程度达到相同的目的素热工窑炉热处理程 度的控制方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于根据参比焦的晶格尺寸Lc 值来控制其热处理过程，使炭素材料达到相同的热处理程度，具体过程为
a.将示温用参比焦预先经过热处理实验，得到晶格尺寸Lc值对热处理温度T和热处 理时间t的关系曲线，即Lc=f(T, t)；
b.将示温用参比焦试样放置在坩埚内，埋在热工窑炉的指定位置，经过一个周期的热 处理后取出并测量参比焦的晶格尺寸Lc值；
c.根据公式Lc=f(Τ, t)，通过调整热工窑炉的热处理温度T和热处理时间t，使参比焦 得到预定的Lc值，从而使炭素材料得到预定的热处理程度。本发明的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于所用的参比焦是 同一产地、同一批次的生石油焦，且一次性批量制备的。本发明的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于热处理温度范围 为 900-1400°C。本发明的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于热处理时间范围为 0. 5-60h。本发明的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于热工窑炉包括炭 素用煅烧炉和焙烧炉。本发明的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于炭素材料包括生 石油焦、阳极和阴极。本发明的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，能有效对炭素煅烧系统和焙 烧系统操作参数的适时调整，克服了凭操作人员人为操作造成的炭素材料批次间质量差异 较大问题，能快速、准确、成本低的方法来对煅烧和焙烧工艺进行适时调整，以保证它们能 够达到相同的焙烧程度。
具体实施例方式一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，控制过程是将示温用参比焦预先经过 热处理实验，得到晶格尺寸Lc值对热处理温度T和热处理时间t的关系曲线，即Lc=f (T， t)；接着将参比焦试样放置在坩埚内，埋在热工窑炉的指定位置，经过一个周期的热处理 后取出并测量参比焦的晶格尺寸Lc值；根据公式Lc=f (T，t)，通过调整热工窑炉的热处 理温度T和热处理时间t，使参比焦得到预定的Lc值，从而使炭素材料得到预定的热处理 程度；所用的参比焦是同一产地、同一批次的生石油焦，且一次性批量制备的，(热工窑炉 指的是将参比焦在实验室所用的普通炉子中热处理，也属于热工窑炉)热处理温度范围为 900-1400(炭素指的是参比焦与炭素材料的热处理温度均在900-1400°C之间)，热处理 时间范围为0. 5-60h。实施例1
将某产地的优质生石油焦在90(T-40(TC温度范围内、0. 5-60h时间范围内进行热处理 实验，得到其晶格尺寸Lc值对热处理温度T和热处理时间t的关系曲线Lc=f (Τ, t)。当 生石油焦在煅烧炉内煅烧时，将参比焦试样放置在刚玉坩埚内，埋在煅烧炉内某处，在经过 煅烧温度为1300°C，煅烧时间为0. 5h的热处理工艺后取出，测量得到参比焦的晶格尺寸Lc 值为34.9A。调整煅烧工艺，将煅烧温度调整为1290°C，则根据关系式Lc=f (T，t)，将煅烧 时间调整为池，煅烧后测量得到参比焦的晶格尺寸Lc值为34. 8A，即得到了相同的煅烧程 度。实施例2
将某产地的优质生石油焦在900-1400°C温度范围内、0. 5-60h时间范围内进行热处理 实验，得到其晶格尺寸Lc值对热处理温度T和热处理时间t的关系曲线Lc=f (Τ, t)。当 阳极在焙烧炉内焙烧时，将参比焦试样放置在石墨坩埚内，埋在焙烧炉内某处，在经过焙烧 温度为900°C，焙烧时间为60h的热处理工艺后取出，测量得到参比焦的晶格尺寸Lc值为 22. OA。调整焙烧工艺，将焙烧温度调整为920°C，则根据关系式Lc=f (T，t)，将保温时间调 整为53h，焙烧后测量得到参比焦的晶格尺寸Lc值为22. OA,即得到了相同的焙烧程度。实施例3
将某产地的优质生石油焦在900-1400°C温度范围内、0. 5-60h时间范围内进行热处理 实验，得到其晶格尺寸Lc值对热处理温度T和热处理时间t的关系曲线Lc=f (Τ, t)。当 阳极在焙烧炉内焙烧时，将参比焦试样放置在刚玉坩埚内，埋在焙烧炉内某处，在经过焙烧温度为1100°C，焙烧时间为30h的热处理工艺后取出，测量得到参比焦的晶格尺寸Lc值为 28. 4A。调整焙烧工艺，将焙烧温度调整为1110°C，则根据关系式Lc=f (T，t)，将保温时间 调整为焙烧后测量得到参比焦的晶格尺寸Lc值为28. 4A，即得到了相同的焙烧程度。
实施例4
将某产地的优质生石油焦在900-1400°C温度范围内、0. 5-60h时间范围内进行热处理 实验，得到其晶格尺寸Lc值对热处理温度T和热处理时间t的关系曲线Lc=f (Τ, t)。当 阴极在焙烧炉内焙烧时，将参比焦试样放置在刚玉坩埚内，埋在焙烧炉内某处，在经过焙烧 温度为1400°C，焙烧时间为30h的热处理工艺后取出，测量得到参比焦的晶格尺寸Lc值为 44. 9A。调整焙烧工艺，将焙烧温度调整为1380°C，则根据关系式Lc=f (Τ, t)，将保温时间 调整为37h，焙烧后测量得到参比焦的晶格尺寸Lc值为44. 9A,即得到了相同的焙烧程度。
权利要求
1.一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于根据参比焦的晶格尺寸Lc 值来控制其热处理过程，使炭素材料达到相同的热处理程度，具体过程为a.将示温用参比焦预先经过热处理实验，得到晶格尺寸Lc值对热处理温度T和热处 理时间t的关系曲线，即Lc=f(T, t)；b.将示温用参比焦试样放置在坩埚内，埋在热工窑炉的指定位置，经过一个周期的热 处理后取出并测量参比焦的晶格尺寸Lc值；c.根据公式Lc=f(Τ, t)，通过调整热工窑炉的热处理温度T和热处理时间t，使参比焦 得到预定的Lc值，从而使炭素材料得到预定的热处理程度。
2.根据权利要求1所述的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于所用 的参比焦是同一产地、同一批次的生石油焦，且一次性批量制备的。
3.根据权利要求1所述的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于热处 理温度范围为900-1400°C。
4.根据权利要求1所述的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于热处 理时间范围为0. 5-60h。
5.根据权利要求1所述的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于热工 窑炉包括炭素用煅烧炉和焙烧炉。
6.根据权利要求1所述的一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于炭素 材料包括生石油焦、阳极和阴极。
全文摘要
本发明涉及一种炭素热工窑炉热处理程度的控制方法，其特征在于将参比焦先经过热处理实验，得到晶格尺寸Lc值对热处理温度T和热处理时间t的关系曲线，然后将参比焦放置在坩埚内，埋在热工窑炉的指定位置，经过一个周期的热处理后取出并测量参比焦的晶格尺寸Lc值，根据得到的关系曲线来调整热工窑炉的热处理温度T和热处理时间t，使参比焦得到预定的Lc值，从而使炭素材料得到预定的热处理程度。本发明的方法，克服了凭操作人员人为操作造成的炭素材料批次间质量差异较大问题，能快速、准确、成本低的方法来对煅烧和焙烧工艺进行适时调整，以保证它们能够达到相同的焙烧程度。
文档编号G05B19/02GK102109825SQ201010587700
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者罗英涛, 苏自伟, 赵彬 申请人:中国铝业股份有限公司