用于高爐爐腹至爐身的高導(dǎo)熱石墨磚，由于具有導(dǎo)熱性能和高溫強(qiáng)度好，氣孔率、灰分低，耐堿性優(yōu)良等突出特點(diǎn)，而在高爐上得以很好應(yīng)用，并且滿足高爐的使用要求。高導(dǎo)熱石墨磚在生產(chǎn)過(guò)程中，其工藝路線的確定及控制如下所示：
工藝路線確定
采用以上配方，根據(jù)成品理化指標(biāo)要求，結(jié)合人造石墨生產(chǎn)實(shí)際，確定如下工藝路線：
生焦—煅燒—破碎 (磨粉)—配料—混捏(粘結(jié)劑瀝青加入)—擠壓成型—焙燒—一次浸漬—二次焙燒—二次浸漬—三次焙燒—石墨化—加工。
工藝過(guò)程控制
(1)煅燒質(zhì)量的控制：
根據(jù)阿累尼烏斯公式，即1nK=A-Q/T,K為反應(yīng)速度常數(shù)，A為常數(shù)，Q為結(jié)合能，T為溫度。如果制品缺陷增加，導(dǎo)致結(jié)合能下降，從而導(dǎo)致K值增大，即反應(yīng)速度加快，消耗加快。
據(jù)此，將8 層逆流灌式煅燒爐，5~8層煅燒帶溫度控制在1250~1300℃，并適當(dāng)調(diào)整排料速度，使得煅后焦真密度保持在2.07g/cm3左右。此時(shí)煅后焦活性點(diǎn)適中，吸附性穩(wěn)定，成型過(guò)程所消耗的瀝青量少，制品強(qiáng)度高，性能好。
如果煅燒溫度過(guò)低，煅后焦在隨后的石墨化熱處理中，體積出現(xiàn)二次收縮，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋缺陷，產(chǎn)品使用過(guò)程消耗加快;如果煅燒溫度控制過(guò)高，煅后焦活性點(diǎn)增加，吸附性增強(qiáng)，粘結(jié)劑用量多，在后期焙燒熱處理中，由于瀝青輕質(zhì)餾分的排除，使得制品孔隙增多，缺陷增加，產(chǎn)品使用過(guò)程消耗加快。
(2)延長(zhǎng)混捏時(shí)間，提高混捏溫度控制。
近年來(lái)隨著煤焦油產(chǎn)品的深加工，煤瀝青性質(zhì)出現(xiàn)了變化，軟化點(diǎn)增高，瀝青粘度偏大，可塑區(qū)間減小。通過(guò)對(duì)瀝青粘度—溫度曲線分析，確定了提高瀝青浸潤(rùn)溫度、混捏溫度，以增加瀝青對(duì)焦炭的浸潤(rùn)效果，保證混捏功率曲線不變形，使糊料具有良好的塑性，保證了石墨磚的結(jié)構(gòu)。
同時(shí) ，采用高溫下料制度，減少各排糊料的塑性差別;降低搗固壓力，減少內(nèi)分結(jié)構(gòu);延長(zhǎng)壓機(jī)預(yù)壓時(shí)間，提高制品密度。
(3)多次浸燒工藝：
為保證產(chǎn)品較低的顯氣孔率，保證產(chǎn)品的綜合性能指標(biāo)，對(duì)產(chǎn)品增加兩次浸燒，以達(dá)到填充氣孔，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。焙燒后和浸漬前產(chǎn)品要徹底清理，制品要求錯(cuò)位裝筐，保證間隙，進(jìn)行浸漬。高壓浸漬壓力≥1.5MPa，真空度≥0.09MPa，浸燒后指標(biāo)變化如表5。
(4)石墨化采用小爐芯裝爐
送電變壓器16000KVA，電流密度2.5A/cm2，石墨化溫度達(dá)到2900~3000℃以上。石墨化熱處理溫度越高，石墨材料開始氧化的起始溫度越高，材料抗氧化性越強(qiáng)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表6。
(5)由于成品形狀各異，加工精度要求高，數(shù)量多。
加工工藝采取了先鋸，再刨，最后銑的路線。在二級(jí)精度平臺(tái)上驗(yàn)收控制石墨磚的寬度、高度公差為±0.5mm以內(nèi)。
