炭素工艺学要点背记（强化练习）.docx

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1、炭素工艺学要点背记（强化练习）1、判断题成型后的生坯已经具备检用时所必须的一系列理化性能。O正确答案：错2、问答题在炭阳极生产中粘结剂的作用是什么？正确答案：作用：在与固体颗粒加热混合后，粘结剂包围颗粒的（江南博哥）表面并把各种颗粒粘结在一起，填满颗粒的开口气孔。组成质地均匀，具有良好可塑性的糊料，以便在压力机上压制成合格的生制品。另一方面，生制品在焙烧过程中，由于粘结剂本身焦化而生成的沥青焦把各种颗粒材料结合成一个牢固的整体。3、单选石油焦的O高低表明其焦化程度的高低。A.灰分B.硫分C.挥发分【）.真密度正确答案：C4、判断题改质沥青含有较多的B树脂和次生QI,具有较高的热稳定性，有利于体

2、改炭和石墨制品的质量。O正确答案：对5、问答题什么是焙烧？焙烧的目的是什么？正确答案：焙烧是指成型后的炭制品生坯在焙烧加热炉内的保护介质中，在隔绝空气的条件下，按定的升温速率进行高温热处理，使生坯中的煤沥青炭化的工艺过程。焙烧目的：（I）排除挥发分。在焙烧热处理过程中，生坯中所含煤沥青将发生热分解缩聚反应，不稳定的轻质组分将以挥发分的形式排除。挥发分的排出量为10写左右，故焙烧成品率一般在90%以下。（2）孰结剂焦化。经过焙烧热处理，煤沥青孰结剂热解缩聚生成结构致密的孰结焦（沥青焦），将炭质骨料颗粒牢固地结合为一体，赋予炭制品以使用性能。（3）固定制品形状。成型后的生坯虽然具有一定的形状，但由

3、于勃结剂保持原态，因此受热后生坯容易软化变形。通过焙烧过程中载结剂的焦化，茹结焦使骨料颗粒固结在一起，制品形状得到固定，同时制品的体积也获得一定的稳定性。（4）提高制品的导电性能。伴随着焙烧过程中煤沥青茄结剂的焦化和挥发分的大量排除，炭制品的电阻率大幅度降低，从而有效地提高了炭制品的导电性能。（5）提高制品的各项理化性能。焙烧过程中，泰占结剂焦化，制品体积收缩，机械强度、真密度、抗氧化性、导热性、导电性和耐腐蚀性能等都得到了较大幅度的提高，使焙烧炭制品获得了良好的理化性能和使用性能。6、问答题高纯石墨化原理是怎样的？正确答案：在石墨化热处理期间，以化学方法除去制品内杂质元素及其化合物，获得高纯

4、石墨制品的过程称为高纯石墨化。在普通石墨化温度卜.，石墨材料中部分高沸点杂质化合物难以气化逸出，如碳化硼的沸点为3500,碳化帆的沸点为3900C,钦的沸点为3287C,除去这些高沸点的杂质是很困难的。但大多数的金属卤化物具有很低的熔点和沸点，因此，可采取氧化或氯化化学反应将这些高沸点杂质化合物转化为易分解逸出的金属卤化物，从而可制备得到低杂质含量的高纯石墨材料。7、问答题在骨料粒度组成中大颗粒和小颗粒的作用是什么？正确答案：大颗粒在制品的结构中起骨架作用；小颗粒的作用是填充填充大颗粒料间的空隙。8、单选焙烧过程中，温度范围8001000C时，持续时间为20小时，其升温速度为每小时OOA. 5

5、VB. orC. 154CD. 20正确答案：B9、问答题挤压废品类型有哪些，其产生的原因是什么？正确答案：（1）裂纹。裂纹是挤压成型最常见的废品类型，裂纹可分为横向裂纹、纵向裂纹和网状裂纹等。（2）体积密度不合格。产生生坏体积密度不合格的原因有：1）糊料中勃结剂用量过大，糊料中骨科颗粒内部颗粒的孔隙没有被勃结剂填满；2）压机压缩比太小，压型时糊料交流程度不够，压机吨位不够：3）预压压力低，预压时间短：4）型嘴温度较高，卜.料温度较低；5）压型速率较快：6）西甜中颗粒较大并且大颗粒所占比率较大，干料堆积密度低。（3）麻面。麻面是生坯衣面上有连续不断或较大面积的毛糙不平伤痕。一般规定生坯表面的麻

6、面宽度不得超过电极圆周长度的1/4,深度不得超过额定直径的允许偏差。产生麻面的主要原因有：1）挤压型嘴温度过低；2）挤压型嘴出口处表面不光滑或粘有硬料块；3）生坏托板表面不光滑或粘有硬料块，生坏托板太热粘料,；4）下料温度波动大；5）生坏挤出时产生的摩擦。（4）弯曲或变形。生坏的形状发生变化并超过了技术标准允许的偏差值。产生弯曲或变形的原因有：1）糊料中勃结剂用量过大；2）挤压型嘴温度较高，下料温度较高：3）生坯压出后未及时淋水或浸泡在水中冷却，冷却水温度较高，生坯在冷水中冷却时间不足：4）未充分冷却的生坯堆放在一起，底层的生坯容易因受压而变形，堆垛或堆放地面不平：5）冷却辑道变形，生坯在进入

7、水槽时与链辐相撞而撞击出表面凹陷，生坯长度超过链里长度太多，链我间距太大而不能将生坏托起，生坏一端搭在链板上造成弯曲；6）压型速率太慢，与生坯托板接触部位出现扁平现象。（5）表面粘料。粘料是生坯表面在尚未充分冷却时粘上硬料块并嵌入生坯的表层。产生粘料的原因是生坯接受台的托板或滚向水槽的滚道毡垫上有料渣而未及时清除。轻微的粘料可以忽略.如硬料块较大且嵌入生坯表层较深，超过了技术标准的允许范围，则应作为废品处理。（6）长度不合标准。生坯切断时长度测定有误，控制阀和切刃操作机构动作失灵，操作人员注意力不集中，因而切得过长或过短。不符合长度允许偏差的生坯应作为废品处理。（7）碰损。生坯受外力碰击产生断

8、裂或部分被碰坏（如掉块、缺棱和掉角）而不符合尺寸允许偏差从而造成的废品。10、问答题影响混捏质量的因素有哪些？正确答案：U）混捏温度。混捏温度降低，混捏不均，不易成型，并且生坏疏松且结构不均匀。混捏温度升高，有利于提高混捏质量以及糊料的成型。（2）混捏时间。混捏时间短，糊料混捏不均匀，混捏时间过长，使干料粒度组成发生变化，糊料质量变差。（3）干料性质。干料颗粒表面粗糙，糊料塑性好。（4）载结剂用量。勃结剂用量过少、，糊料塑性变差。勃结剂用量增大，糊料的塑性就越来越好。11、问答题什么是电阻料，其在石墨化过程中起什么作用？正确答案：电阻料为石墨化炉中起到“电阻发热”作用的材料。通常采用冶金焦粒或

9、石墨化冶金焦粒作电阻料，在电炭制品生产中也可采用石油焦粒作电阻料。爱奇逊石黑化炉的炉芯电阻是由炭制品的电阻与电阻料的电阻串联而成的，但炭制品的电阻比电阻料的电阻要小得多，石墨化开始通电时电阻料的电阻约占炉芯电阻的99写左右，通电结束时电阻料的电阻还要占到炉芯电阻的97%左右，因此可以说，在整个石墨化过程中主要是电流通过电阻料时产生的热量来加热炭制品的，所以电阻料的初期电阻和电阻料在整个通电过程中的电阻变化趋势对石墨化炉的运行具有非常重要的意义。12、问答题焙烧工序废品产生的原因是什么？正确答案：（1）裂纹废品：生坯装入焙烧炉内时距离加热火墙太近，导致局部升温过快，生坯局部表面的挥发分热解速率过

10、快，并使生坯产生不均匀膨胀或收缩：成型压力过大，从而导致生坯内应力过大，焙烧过程中内应力释放过快。（2）弯曲及变形废品：弯曲是焙烧坯在纵长方向的弯曲度超过/允许尺寸偏差，变形是在焙烧坯纵长方向或圆周方向出现的局部隆起或凹陷并超过了允许尺寸偏差：（3）氧化废品：焙烧过程中炭坏的一端或表面由于接触空气，在高温下发生氧化烧蚀，经检查局部尺寸己不符合技术条件规定的偏差范围，即为氧化废品。13、填空题炭素工业成型的方法主要有（）OOOO正确答案：挤压法：模压法；等静压法：振动成型法14、填空题生产各种炭素制品的主要原料有（）OO（）等。正确答案：石油焦：沥青焦；冶金焦；无烟煤15、单选煤沥青分软沥青、中

11、硬沥青、硬沥青三类，是以沥青的（）的来划分的。A.挥发分B.粘度C软化点D.游离炭正确答案：C16、判.题炭素制品的机械强度的一个明显特点是：随着温度的升高，机械强度减小。O正确答案：错17、问答题什么是弹性后效（生坯回胀）？正确答案：在炭材料成型过程中，由于生坯内部弹性应力的作用，当生坯除去压力脱模或从挤压型嘴挤出后，就会发生弹性膨胀，导致生坯宜径或体积增大，这种现象称为弹性后效（或称为生坯回胀）18、问答题等静压成型有什么特点和规律？正确答案：等静压成型的主要特点是：（1）压出的生坯密度分布比较均匀，内部结构缺陷较少；（2）可以生产体积密度受控制的生坯，等静压高压容器内的压力与生坏的密度成

12、正比：（3）由于高压容器内的压力比一般成型高得多，因而可以制备体积密度较高的生坏，甚至可以进行石油焦粉末的无勃结剂成型；（4）可以生产形状比较复杂的生坯，如可直接压制球状或管状生坯；（5）生坯没有结构上的各向异性，可生产各向同性产品；（6）生坯形状和外形尺寸不易得到保证，要留有充分的加工余量。炭材料的等静压成型具有以卜规律：（1）加压压力与生坯密度呈正比，压力越高，生坯体积密度越大：（2）升压过程中，如果模具内气体排出不良，不仅生坯密度难提高，而且在减压和取出生坯后常发现生坯开裂。可采用真空泵帮助排气；（3）为了获得结构致密的生坯，可在成型的同时进行加热，使粉料在塑性软化状态下受压；（4）在高

13、压下保持适当长的时间，这有助于提高生坯的密度。19、问答题什么是易石墨化炭和难石墨化炭？正确答案：在高温下容易转化成石墨的无定形碳称为易石墨化炭（或称为可石墨化炭）。石油焦、沥青焦等属于易石果化炭。易石黑化炭的炭化制备过程中一般经历了熔融状态，其结构中碳分子簇团接近相互平行排列。那些在很高温度卜.仍然难以转化成石墨的无定形碳称为难石墨化炭（或称为不可石墨化炭）。炭黑、木炭等属于难石墨化炭。难石墨化炭的炭化制备过程中一般不经过熔融状态，其结构中碳分子簇团相互呈交联排列。20、判断题粘结剂的用量对成型质量影响不大。O正确答案：错21、单选影响筛分效率的因素有OA.物料的性质B.筛面种类和结构参数C

14、.操作条件D.都是正确答案：D22、问答题什么是石果化炉的炉芯，装炉时围炉芯的目的是什么？正确答案：石墨化炉内被待石墨化的炭制品及电阻料所占据的空间称为炉芯。根据装入焙烧制品的规格和周围电阻料的要求，用钢板围成一定形状和尺寸的空间，这个操作过程称作围炉芯。装炉时围炉芯的目的是：（1）固定炉芯位置，炉芯的位置应与炉头墙、炉尾墙上导电电极及周围石墨块砌体的位置相对称：（2）由焙烧制品和电阻料构成炉芯电阻；（3）便于填充电阻料;（4）保证整炉制品装得整齐；（5）使炉芯与保温料分隔开，防止保温料混入炉芯。23、单选煤沥青的表面张力随温度升高而OcA.增大B.减小C.不变【）.没有规律正确答案：B24、

15、问答题影响弹性后效（生坯回胀）的因素有哪些？正确答案：弹性后效（生坯回胀）是炭素糊料成型的正常现象，影响抑性后效大小的因素有以卜儿个：（1）粒度组成和颗粒性质。糊料中颗粒料越细，则其表面积越大，颗粒间的摩擦面也越大，压型时需要较大的压力，因而在生坯中储存较大的内应力，故细颗粒配方的生坯弹性后效比粗颗粒配方的生坯大。糊料内颗粒表面平滑，形状规则，颗粒间的机械咬合和交织作用减小，闪而其生坯弹性后效增大。（2）糊料的塑性。混捏糊料的那性好，生坏的弹性后效的回胀力小于勃结力，生坏的弹性后效较小。糊料硬度大，成型时可塑性差，生坏中便有较大的内应力，弹性后效增大。糊料勃结剂用量过少，或压型温度过低，糊料蝌性变差，弹性后效增大。（3）成型压力。用性后效通常是随着成型压力的增大而增加的，但对于塑性好、颗粒表面粗糙的糊料，在压力增大的同时，也相应增大了颗粒的接触面积，压力对其弹性后效的影响不大。（4）挤压工艺。时于挤压成型，挤出压力越大，生坯回胀越大；挤压时压出速率越快，挤出生坯的回胀率越高；挤压型嘴定形段的长度越短，挤出生坯的回胀越大；凉料时间短，糊料团块中夹杂的烟气较多，如预压压力低，预压时间不足，压缩在生坯内的烟气在外部压力消失后产生回张。25、判断题