[发明专利]一种利用石油焦Lc值测量炭素焙烧温度的方法

说明书

本发明公开了一种利用石油焦Lc值测量炭素焙烧温度的方法，属于炭素焙烧温度控制技术领域。本方法以等效温度法为主要依据计算得到等效焙烧温度，同时修正消除了硫元素的影响，更换原料时就不需要再重新绘制Lc值与焙烧温度的关系曲线及拟合方程，从而更快捷准确的得出等效焙烧温度。克服了有技术的靠操作人员的经验调整、通过热电偶直接布点实炉测量不准确、成本高的缺陷，和根据参比焦的晶格尺寸Lc值控制当重新更换不同批次的待焙烧炭素原料时需要重新更换参比石油焦的缺陷，使检测方法大大简化。检测焙烧炉温度窗口温度范围大700℃～1200℃，优化了焙烧曲线提高产品的质量，方法简便、快速、重复性好。

技术领域

本发明涉及一种炭素焙烧炉温度测量方法，具体涉及一种利用石油焦Lc值测量炭素焙烧温度的方法，属于炭素焙烧温度控制技术领域。

背景技术

石油焦是目前国内外炭素生产用的主要原料，是原油裂解后产生的重质渣油经过焦化工艺即加热分解和聚合(如蒸馏、热馏、热裂化等)而制成的炭素材料。元素组成主要为碳，间或含有少量的硫、氢、氮、氧和某些金属元素，有时还带有水分。广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。

石油焦等炭素材料的热处理过程包括煅烧和焙烧过程，其最终热处理效果的优劣受很多因素的影响。焙烧是炭素材料生产的主要工序之一，焙烧炭素质量的好坏将直接影响炭素材料的质量。而焙烧炭素材料质量的好坏与焙烧过程密切相关，焙烧过程的关键是焙烧过程的控制。影响焙后炭素材料质量的控制因素主要有：原料特性和焙烧温度、升温速率、保温时间等焙烧因素。因此，要对焙烧过程中炭素材料的一些热物理性质的变化规律、燃烧特点充分了解并加以控制

焙烧过程中炭素材料从元素组成到组织结构都发生着一系列复杂的变化，其最终目的是改善炭素材料的物理和化学性能。在炭素材料的焙烧过程中，由于原料、设备及操作的原因，热处理温度经常会发生变化，要保证每批次的产品具有相同的焙烧程度比较大。

目前，炭素企业煅焙烧系统操作参数的适时调整科学依据不强，特别是针对焙烧温度的控制，现有技术的控制方式主要有靠操作人员的经验调整、通过热电偶直接布点实炉测量和根据参比焦的晶格尺寸Lc值来控制三种方法。靠人工经验控制容易导致生产工艺波动增大，产品质量指标如电阻率、抗压强度、抗折强度等异常。热电偶测试成本高，测量周期长，受到炉型的限制不能测到焙烧炉的中下部位置和中、下层电极的实际热处理温度，同时操作复杂，因此不能科学判定热工窑炉的热处理程度。根据参比焦的晶格尺寸Lc值来控制的方法不能够准确排除不同批次的原料因为硫含量和微量金属元素在焙烧过程中对参比焦的晶格尺寸Lc值影响，所用的参比焦需要是同一产地、同一批次的生石油焦，且一次性批量制备的(CN 102109825A)。不同的石油焦在相同的条件下处理后的Lc值是有差别的，所以当重新选择参比石油焦时，要对新的参比石油焦重新进行热处理，并测定不同处理温度下的Lc值，重新绘制Lc值与焙烧温度的关系曲线及拟合方程。

因此，一种简便、快速、重复性好，能准确测试现有工艺参数对不同批次原料的热处理效果，检测出对应的炭素焙烧温度的测量方法亟待开发出来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便、快速、重复性好，能准确测试现有工艺参数对不同批次原料的热处理效果，检测出对应的炭素焙烧温度的测量方法。

一种利用石油焦Lc值测量炭素焙烧温度的方法，技术原理为：

炭素材料的微观结构通常用其晶格常数Lc值来表示，不同种类炭素材料的Lc值是不同的，是影响其最终适用性的总体质量评估指标。炭素材料原料在经过高温焙烧处理后，在相同的处理条件和时间下，晶格常数Lc值与焙烧处理温度具有对应关系且重现性很好，可以用等效焙烧温度来检测出对应的炭素焙烧温度。

利用这一原理，如果用事先已经明确了热处理温度-Lc值关系的样品为示温剂，将其放置在炉内预定的部位，焙烧后取出测定Lc值，借助关系曲线，就可以知道其热处理的温度。