預(yù)焙炭磚的焙燒是生坯炭磚在焙燒爐內(nèi)用填充料隔絕氧氣按一定的升溫速度進(jìn)行加熱處理的過(guò)程,一般焙燒溫度不會(huì)超過(guò)1200℃,而自焙炭磚在礦熱爐中的加熱過(guò)程與預(yù)焙炭磚的焙燒不同,最終溫度要要高的多。
一:加熱的方式不同
預(yù)焙炭磚在焙燒爐中周圍是填充料,而焙燒爐依靠火道的設(shè)計(jì)具有多面加熱的功能,所以預(yù)焙燒炭磚可以通過(guò)填充料的傳導(dǎo)使六面均勻加熱。
自焙炭磚在礦熱爐中炭化的熱源是礦熱爐自身的溫度,這個(gè)熱源是從上向下一個(gè)方向傳導(dǎo)的,自焙炭磚的焙燒實(shí)際不是一起進(jìn)行的,而是自上而下一層層焙燒。
二升溫的速度不同
預(yù)焙炭磚在焙燒時(shí)由外來(lái)熱源,所以升溫速度可控,這樣可以根據(jù)炭磚焙燒的階段制訂不同的升溫曲線。300℃以前較快的升溫有利于較少炭磚變形,300~750℃放慢速度有利于瀝青的結(jié)焦,750℃以上可以再次加快速度。
自焙炭磚焙燒時(shí)只有冶煉熔池中的溫度下傳,升溫速度無(wú)法按瀝青焙燒的幾個(gè)溫度點(diǎn)去控制。由于自焙炭磚生坯導(dǎo)熱系數(shù)3W/m·K 相比較于預(yù)焙炭磚的導(dǎo)熱系數(shù)16W/m·K要小的多,炭磚的溫度傳導(dǎo)速度很慢,所以也可以保證有足夠的瀝青結(jié)焦值,但自焙炭磚由于過(guò)慢的升溫速度會(huì)使變形的可能增大。
三:炭磚與縫間糊的焙燒不同
自焙炭磚之間的砌縫用的是炭膠泥,一般不大于1mm,預(yù)焙炭磚一般是40~50mm的寬縫砌筑中間搗固冷搗糊或電極糊,現(xiàn)在一些大型礦熱爐也開(kāi)始在預(yù)焙炭磚精加工的基礎(chǔ)上用炭膠泥。
預(yù)焙炭磚在礦熱爐升溫時(shí)只有縫間糊發(fā)生焙燒,縫間糊焙燒過(guò)程中吸附在預(yù)焙炭塊上,另外縫間糊和預(yù)焙炭磚的收縮系數(shù)不同,所以預(yù)焙炭磚縫間強(qiáng)度是最低的,也是爐襯中最易被鐵水侵蝕之處。
自焙炭磚和縫糊同時(shí)開(kāi)始焙燒過(guò)程,而且兩者材質(zhì)相同,所以在焙燒過(guò)程中兩者之間是焙燒到一起的,自焙炭磚在升溫到100℃時(shí)開(kāi)始軟化,此時(shí)炭磚的塑性變形可以填充爐體砌筑過(guò)程中縫隙過(guò)大的地方,自焙炭磚縫糊燒結(jié)的強(qiáng)度是預(yù)焙炭磚縫糊強(qiáng)度的2~3倍。
四:自焙炭磚在加壓的氣氛焙燒
煤瀝青在常壓下焙燒有30%以上的炭隨揮發(fā)分逸出而損失,使炭磚中留下許多氣孔,直接影響炭磚的一系列性能,環(huán)境壓力的增加可以提高煤瀝青的析焦量、增加炭磚的體積密度,改善炭磚的內(nèi)結(jié)構(gòu)
自焙炭磚在礦熱爐中,外圍有耐火磚和爐殼,上部有爐料的壓力,所以自焙炭磚的焙燒具有加壓、單面受熱的特點(diǎn),炭磚和砌縫中的揮發(fā)分不易排出而發(fā)生聚合反應(yīng)生成性能較好的結(jié)焦炭,結(jié)焦炭減少了炭磚的氣孔率,提高了自焙炭磚的性能。
預(yù)焙炭磚在焙燒時(shí)不具備這樣的條件,縫糊在焙燒時(shí)和自焙炭磚的氣氛相同,但畢竟縫糊的量很小,所以自焙炭磚焙燒后的性能要大于預(yù)焙炭磚的性能。