2.7.5.3. Печь ретортная для прокалки антрацита

Общие сведения. Термоантрацит является одной из составных частей электродной массы самоспекающихся электродов руднотермических печей для возгонки желтого фосфора.

Самоспекающийся электрод представляет собой цилиндрической формы металлический кожух, который заполняется электродной массой. По мере сгорания электрод опускается. Масса, заключенная в кожухе, постепенно нагревается и, пройдя электродержатель (специальные контактные плиты), через которые подводятся электрический ток, коксуется. Полученный электрод по своим качествам не ниже спрессованных и обожженных электродов.

Термоантрацит получают в специальной ретортной печи прокаливанием антрацита при 1200—1300 °С. Под прокаливанием имеется в виду термическая обработка антрацита без доступа воздуха.

Прокаливание — одно из основных и решающих звеньев произ-водственного цикла в технологии электродных материалов, так как существенно влияет на формирование качественных показателей и эксплуатационные свойства готовой продукции. При прокаливании происходит усадка материалов, дегазация, увеличение истинной удельной массы, снижение удельного электросопротивления и реакционной способности и, что особенно важно, повышение термической стойкости.

Абсолютная величина усадки антрацита зависит от его природы, состава и микроструктуры, однако наибольшее влияние оказывает содержание летучих веществ. Для антрацита, содержащего 4,1% летучих веществ, объемная усадка составляет 14,4%, а при содержании летучих веществ 7,3% усадка возрастает до 19%.

Антрацит при прокаливании в плоскости наслоения претерпевает меньшую усадку, чем в направлении, перпендикулярном этой плоскости. В плоскости наслоения уже при 1200 °С усадка прекращается, а в плоскости, перпендикулярной плоскости наслоения, усадка продолжается вплоть до 1500 °С.

Выделение летучих веществ из антрацита начинается с 200 °С и непрерывно плавно нарастает с повышением температуры прокаливания. Максимальная величина газовыделения достигается для донецких антрацитов 700—800 °С, а при дальнейшем повышении температуры резко снижается и при 1200—1400 °С в основном завершается.

Для получения качественного термоантрацита к антрациту предъявляются следующие требования:

Полученный после прокаливания термоантрацит должен удовлетворять, согласно ГОСТу 4794—49, следующим требованиям:

При прохождении антрацита через печь изменяется его грануло-метрический состав (в %) вследствие истирания и усадки материала. В печь загружается антрацит размером 0—17 мм. Процесс термообработки антрацита в ретортной печи может быть разделен на следующие температурные интервалы:

а) предварительное нагревание загруженного в печь антрацита до 105 °С и выделение свободной влаги;

б) нагревание до 300 °С, при котором происходит отгонка адсорбированной влаги;

в) нагревание от 300 до 1350 °С; в этом интервале происходит усадка термоантрацита, дегазация, разложение углеводородов и соединений серы, интенсивное выделение газов;

г) охлаждение термоантрацита.