TS0301-降低煤沥青粘度的改质处理案例简要说明依据国家职业标准和.docVIP

TS0301-降低煤沥青粘度的改质处理案例简要说明依据国家职业标准和.doc

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TS0301-降低煤沥青粘度的改质处理案例简要说明依据国家职业标准和

TS0301-降低煤沥青粘度的改质处理 案例简要说明:依据国家职业标准和炭素加工技术专业教学要求,归纳提炼出所包含的知识和技能点,弱化与教学目标无关的内容,使之与课程学习目标、学习内容一致,成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。该案例体现了炭素生产工艺混捏工序、煤沥青的质量指标等知识点和岗位技能,与专业课程相对应案例名称 降低煤沥青粘度的改质处理 适用说明 案例背景 案例所的知识点 案例所的技能点 案例工作任务的分解 教学目标 案例建议的教学时间 案例的操作演示 案例点评 案例教学可实现现场案例与所学理论知识的有机结合,将书本知识转化为现实工作能力,培养了学生的分析问题、解决问题的能力。本案例可为学生通过本案例学习具有的能力 降低煤沥青粘度的改质处理 背景介绍 煤沥青粘结剂在炭材料生产中的功能主要是提供塑性,混捏成型和焙烧形成粘结焦。因此混捏中煤沥青与炭质骨料的粘结性能是焙烧成品质量好坏的前提。在企业调研过程中,某炭素生产企业,主要产品如炭阳极、阴极炭块、石墨电极等,原料均为外购,其中包括作为粘结剂和浸渍剂的煤沥青,购买的煤沥青为软化点120℃的改质沥青。企业技术人员反映在炭素材料生产工艺混捏工序中煤沥青由于粘度过大,与炭质骨料之间的浸润性和结合力较弱,影响了制品的性能,故提出在结焦值降低幅度不大的前提下在较低的混捏温度下降低煤沥青体系的粘度。 主要内容 煤沥青的用途和要求 沥青是原油加工过程的一种产品,在常温下是黑色或黑褐色的粘稠液体或者是固体,它是一种棕黑色有机胶凝状物质,包括天然沥青、石油沥青、煤焦油沥青等三种。煤沥青全称为煤焦油沥青(coal-tar pitch) ,是煤焦油蒸馏提出馏分(如轻油(170℃)、酚油(170—210℃)、萘油(210—230℃)、洗油(230—300℃)、蒽油(300—360℃)等)后的残留物(residue) 。 煤沥青品种较多,普通煤沥青产品包括四种: 低温沥青(low temperature pitch)(软化点为30—75℃,又称软沥青soft pitch ) 2.中温沥青(medium pitch) (软化点为75—95℃) 3.高温沥青(high temperture pitch)(软化点为95—120℃,又称硬沥青hard pitch ) 4.改质沥青(modified pitch)。目前,部分铝用炭素生产企业采用高温沥青或改质沥青做粘结剂。 目前煤沥青主要用途可分为: 生产各种类型炭材料的粘结剂(binder)和浸渍剂(impregnant),这一部分产量最大; 生产针状焦(needle coke)和炭纤维(carbon fiber)等高技术产品,产量不大,但附加值很高; 防水防腐材料和筑路材料 (三)煤沥青的功能 煤沥青粘结剂在炭材料生产中的功能主要有两个方面: 在混捏、成型过程中赋予糊料以一定的塑性,使其满足成型的要求; 在焙烧过程中,于固体炭质物料之间形成炭膜粘结桥,将炭质物料结合成一个整体,使其具有一定的机械强度。 改质沥青用作为炭材料生产粘结剂的特点: 结焦残炭值高,焙烧时可生成更多的粘结焦,制品的机械强度高; 软化点高,夏天运输和远距离运输问题易于解决; 沥青脱水后磨粉使用,粉状沥青直接加入混捏锅中,也可熔化成液体后使用; 混捏成型过程中,沥青逸出的烟气较少,可减少对环境的污染; 使用改质沥青时,输送沥青的管道温度及混捏温度、压型下料、料室和压型嘴温度都要相应提高,其熔化温度也应高于中温沥青; 改质沥青含有较多的β树脂和次生QI,具有较高的热稳定性,有利于提高炭材料的质量。 粘结剂沥青的质量指标 粘结剂煤沥青在适当的温度范围内是一种可流动的液体,加热混捏时能被炭质骨料及粉料吸附,并能渗透到骨料及粉料的孔隙中去,把各种散料颗粒粘结在一起,形成质量均匀有良好可塑性的糊料。这种糊料具有良好的粘弹性和润滑性。炭材料生产对粘结剂的具体要求: ()对炭质物料有很好的浸润性和粘结力,这样才能保证糊料具有良好的可塑性; ()粘结剂应具有较高的含碳量和结焦值; ()粘结剂应为热塑性物质,常温下为固体,稍加热熔化成为液体,冷却后立即硬化; ()来源广,价格便宜。 我国中温沥青质量标准见表1所示。我国改质沥青的质量标准见表2。 表1中国煤沥青的质量标准 低温沥青 中温沥青 高温沥青 一类 二类 生产炭素制品用 其它用途 软化点(℃) 30~45 45~75 75~95 75~95 95~120 甲苯不溶物(%) 15~25 <25 灰分(%) <0.3 <0.5 水分(%) <5.0 <5.0 <5.0 挥发分(%) 60~70 55~75 喹啉不溶物(%) <10

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