Способ обжига углеродистых материалов Советский патент 1979 года по МПК C01B31/02 

1

Изобретение относится к химической технологии.

Известен способ обжига углеродистых материалов в среде защитных газов .

Однако по известному способу неравномерно подводится тепло к заготовкам, кроме того, в атмосферу выбрасываются конденсируемые продукты термического разложения углеродного связующего.

Цель изобретения - значительное ускорение и удешевление процесса термической обработки открытых заготовок .

Это достигается тем, что в качестве теплоносителя применяют продукты сгорания углеводородного топлива полученные при коэффициенте избытка воздуха менее 1. С целью экономии топлива в его состав вводят летучие продукты карбонизации связующего заготовок. Кроме того, с целью интенсификации процесса охлаждения в качестве хладагента используют смес водяного пара с дымовыми газами.

Процесс термической обработки состоит из шести стадий: предварительный нагрев, обжиг (собственно процесс карбонизации связующего),

изотермическая выдержка, начальное охлаждение, защитное охлаждение, конечное охлаждение.

При осуществлении предлагаемого способа углеродистые заготовки обжигают без специальных мер защиты от окисления, например, путем применения коксовой пересыпки с постоянной скоростью. Скорость обжига (скорость нагрева на характерных стадиях) определяют в основном длиной температурных зон Е печи.

Предварительный нагрев заготовок производят в потоке воздуха до 70200 0. Скорость предварительного нагрева более 50 град/ч.

Обжиг (собственно процесс карбонизации связующего) производят в потоке газовой смеси в температурном интервале обжига от 70-200 до 8001000°С. Скорость нагрева - средняя при обжиге 10-200 град/ч.

Газовая смесь, выполняющая роль теплоносителя, в этом случае является смесью продуктов сгорания органического топлива и летучих продуктов карбонизации связующего углеродных заготовок. Газовый теплоноситель имеет следующий состав, об.%: Азот Водород Окись углеродаДвуокись углерода Водяной пар Метан Менее Другие газы Изометрическую выдержку в потоке продуктов сгорания ческого топлива в течение 1 500-1000с. Теплоноситель, вающий изотермическую выдер ет следующий состав, об.%; Азот Водород Окись углеродаДвуокись 1-6 углерода 5-15 Водяной пар 1-3 Метан Менее Другие газы Начальное охлаждение про в потоке газов, используемы термической выдержке. Темпе интервал начального охлажде 800-1000 до . Скорость ного охлаждения 50-300 С ч охлаждение производят в по до 400-200°С. Газовая смесь на стадии охлаждения отличается повы содержанием водяного пара следующий состав, об.%: Азот Водород Окись углеродаДвуокись углерода Водяной пар Метан Другие газы Дополнительное количест го пара получают на стадии охлаждения -за счет испарения мелкораспыленной воды, подаваемой в печь. Испарение воды создает соответствующий охлаждающий эффект. Скорость защитного охлаждения 100-300 град/ч. Конечное охлаждение производят потоком воздуха со скоростью более 100 град/ч. Предлагаемый способ обжига углеродных изделий проверен при обжиге коксопековых заготовок диаметром 76 мм в туннельной печи. При средней скорости обжига 100 град/ч обработанные изделия не имеют трещин и отличаются высоким коксовым остатком (70%). Опытные данные доказывают отсутствие неравномерности нагрева заготовок. Повышение коэффициента полезного действия процесса характеризуется малыми расходами топлива на обжиг, а именно 0,4 кг топлива на 1 кг обожженных изделий. Формула изобретения 1.Способ обжига углеродистых материалов в газовой среде, отличающийся тем, что, с целью значительного ускорения и удешевления процесса осуществления термической обработки открытых заготовок, в качестве теплоносителя применяют продукты сгорания углеводородного топлива, полученные при коэффициенте избытка воздуха менее 1. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью экономии топлива, в его состав вводят летучие продукты карбонизации связующего заготовок. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, в качестве хладагента используют смесь водяного пара с дымовыми газами .