影響生陽極外觀缺陷的因素

施勝忠　林春偉　何綠林　周志偉　高瑞

摘要：為了減少成型生陽極外觀缺陷而產生廢品，分析生陽極生產工序中的裂紋、表面破損、表面松疏、掉棱、掉角、粘料等主要因素對生陽極外觀缺陷的影響，找出解決措施，來達到減少生陽極外觀缺陷的目的。

關鍵詞：生陽極、外觀缺陷、影響因素

前 ?言

成型是預焙陽極生產的第二道工序，其主要任務是把經過煅燒后的石油焦、預焙陽極生產及使用過程中產生的生碎、殘極以及作為粘結劑用的瀝青這四種原料按一定技術要求進行加工處理、生產出具有一定規(guī)格和質量要求的生陽極。而我們生產出來的生陽極制品的合格率不是100%的，都有這樣和那樣的缺陷導致廢塊。隨著生產負荷的不斷加大，加之設備的進一步老化，生陽極外觀缺陷量不斷增加，因此減少生陽極外觀缺陷是至關重要的。為了減少生陽極在生產過程中產生的廢塊，降低生產成本，對影響生陽極外觀缺陷的因素進行分析，而生陽極的外觀缺陷又受到該工序中產生的裂紋、表面破損、表面松疏、掉棱、掉角、粘料等諸多因素的影響。現(xiàn)對主要影響因素進行分析，并找出解決措施。

1.?生陽極縱裂

1.1輸送鏈板或平板小車水平度不夠

振動成型后的生陽極溫度較高且相對比較軟。如果平板小車的鋼板有變形、凹凸不平，冷卻輸送機鏈板不在同一水平面上時，推到平板小車、輸送機上的生陽極，在重力作用下會使生陽極產生縱裂塊。定期對冷卻輸送機鏈板及平板小車的水平度進行檢測，對鏈板凸起難以調整的鏈板進行更換，確保鏈板與鏈板之間水平基本一致。

1.2瀝青用量過多，彈性膨脹較大

瀝青用量過多時，振動成型后的生陽極彈性膨脹較大，應力消失比較慢，導致生陽極產生縱裂。隨著瀝青用量的增大，糊料的流動性較好，均勻性增強，糊料的塑性變好。但瀝青用量不宜過多，會使生陽極變形彎曲而產生裂紋。因此，瀝青配入量應控制在14.5%—17.5%之間。

1.3成型溫度高，煙氣排不凈

糊料溫度高時瀝青煙氣排除不凈，也容易產生裂紋。糊料在較高溫度下成型可有效減小糊料粘度，提高生陽極的體積密度，但成型溫度過高將導致過量的瀝青氣相壓力，此壓力在成型機強壓受迫振動下因氣體體積壓縮而進一步增大，當外部壓力釋放后，此氣相壓力在制品內部結構薄弱及存在缺陷的地方首先突破，通過水平方向微裂紋的生成擴展得以釋放，并在制品內部形成拉伸應力，而產生縱裂。成型溫度應控制在150℃-170℃之間為宜。

2.?生陽極橫裂

2.1瀝青用量過少，糊料塑性差

瀝青的用量取決于原料的表面積及其對干料的吸附能力，按規(guī)定加入一定量的瀝青，它能浸潤和滲透干料顆粒并把各種散料顆粒粘結在一起，并填滿骨料顆粒的氣孔，使糊料混捏均勻且塑性較好。粘結劑少則糊料發(fā)干，干料表面不能形成完整的瀝青薄膜，顆粒之間不能很好的粘結，糊料塑性變差。這樣的糊料振動成型后生陽極容易產生橫裂。因此，瀝青配入量下限應控制在14.5%。

2.2糊料溫度低，涼料不均勻

糊料溫度低，瀝青粘度增加，瀝青對干料的濕潤性變差，瀝青不能很好的滲透到干料顆粒的空隙中去，造成混捏不均勻，分層、夾干料的現(xiàn)象。結果使糊料不易成型，成型后生陽極結構不均勻，易產生橫裂。糊料溫度應控制在瀝青軟化點（110℃）高出40—80℃為宜，即在180—210℃之間。

3.?生陽極其它裂紋

在產生過程中未帶真空或真空閥有卡阻未打開時，振動成型出來后的生陽極會產生不規(guī)則的裂紋。成型后的生陽極溫度較高，若不能及時有效冷卻，冷卻水管堵塞或冷卻水量小、無冷卻水等現(xiàn)象，會造成在輸送過程中容易出現(xiàn)裂紋。車間工藝要求冷卻后的生陽極表面溫度不大于100℃。

4.?生陽極表面破損

4.1傳送小車布料器存在積料平臺

由于傳送小車布料器存在平臺，堆積在平臺上的糊料冷卻后容易掉落在模具內糊料的上表面，成型后的生陽極被冷卻水沖刷后容易出現(xiàn)表面破損。現(xiàn)將平臺改造為向兩邊傾斜，并帶有一定的錐度，解決了布料器平臺處的積料。

4.2給料機下料管積料

糊料下在料管收窄面時，有瞬間停留，時間長就會積料，料越積越大，積到一定程度時，加之糊料不斷連續(xù)的沖刷和自身的重力，積料塊就會脫落下來和糊料一起下到模具內，成型后生陽極的體積密度降低或大塊硬料在炭塊表面，容易造成表面破損廢塊。因此車間要求每次更換模具時對下料管收窄面進行打磨處理，并在生產過程中每隔2小時清理一次，有效的避免了因積料塊脫落而造成生陽極表面破損。

5、生陽極表面松疏

5.1模具加熱不夠或溫度低

模具的溫度與糊料成型溫度要基本接近。如果模具不加熱，高溫糊料遇到低溫模具時，與模具內側各面接觸的糊料溫度迅速降低，瀝青粘度迅速增大，流動性變差。大顆粒料和小顆粒料就不能發(fā)生位移，沒有很好的相互填充，而振動成型的基本原理就是要消除顆粒料間的摩擦力、內應力，迅速使糊料顆粒相互填充密實的目的。所以模具不加熱或溫度低時，成型后的生陽極會出現(xiàn)表面松疏的現(xiàn)象?，F(xiàn)車間要求生產前模具加熱到100℃，加熱時間為2小時，很好的解決了這一問題。

5.2大顆粒料多或布料不均勻

生產配方中既要有大顆粒料，也要有小顆粒料，目的是使產品能有較高的堆積密度和較小的氣孔率，大顆粒在生陽極中起骨架作用，小顆粒料起填充顆粒間間隙的作用。適當增加大顆粒的尺寸和提高大顆粒的使用比例，可以提高產品的抗氧化性能和抗熱震性能，但用量過大，會提高產品的氣孔率，降低制品的密度和機械強度，甚至會出現(xiàn)產品表面松疏。傳送小車布料不均勻，下在模具內的大顆粒料往同一方向時，振動成型后的生陽極也會出現(xiàn)表面松疏?，F(xiàn)結合車間生產的實際情況，經過摸索優(yōu)化后的生產配方為：

6、生陽極掉棱、掉角

模具密封圈破損會造成模具漏風，抽真空時冷空氣從漏風處吸入使糊料溫度迅速降低，難以成型。在模具4個角處漏風時糊料還來不及壓實成型就已經冷卻，成型脫模后推出時容易造成生陽極掉棱、掉角。車間要求每次更換模具就對密封圈進行檢查，生產班當班期間檢查密封圈使用情況，有破損就更換。

7、生陽極粘料

成型生陽極粘料有錘頭粘料、振臺粘料。錘頭溫度過高時，噴在上面的皂化液瞬間蒸發(fā)或噴嘴堵塞不噴皂化液時，振動結束后錘頭脫模效果變差，就有糊料粘在錘頭平面上造成炭碗凹坑。振動平臺不光滑或有凹凸不平時，糊料容易粘在不光滑的地方，造成生陽極有底坑。

8、結論

通過對影響生陽極外觀缺陷主要因素的分析，結合現(xiàn)在成型車間生產情況，定期對冷卻輸送機鏈板檢查，對凸起難以調整的鏈板進行更換;瀝青配入量應控制在14.5%—17.5%之間;成型溫度應控制在150℃-170℃之間;糊料溫度控制在180—210℃之間;給料機下料管收窄面進行打磨，每隔2小時清理一次;生產前模具加熱到100℃，加熱時間為2小時。定期更換模具密封條;各班組加強了現(xiàn)場巡查力度，每小時現(xiàn)場巡查一次。生產配方控制為：粗焦19±1%、中焦16±1%、細焦25±1%、粉料31±1%、殘極15±2%、生碎3%;現(xiàn)車間生陽極缺陷廢塊每月控制在100塊以內，生陽極外觀合格率達到99.4%以上。

指導老師 ：林春偉

參考文獻：[1] 云鋁炭素分公司炭素教材（內部材料）