材料类经典毕业设计-2万吨高功率石墨电极工厂整体设计 - 图文 下载本文

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从第三章物料平衡可以计算出需要对辊破碎机破碎量大约为 25260-791=24469t,

以一年300天生产计算 300ⅹ24=7200h,

2PG400ⅹ250型对辊破碎机生产能力为5~10t.h-1,

5ⅹ7200=36000t,因此选择一台该型对辊破碎机可以满足生产要求 预防意外应预备一台,选择双齿辊破碎机一台作为原料的预破碎使用,其主要参数见表3.3。

表3.3 双齿辊破碎机的主要参数

技术性能

料筒尺寸(直径ⅹ宽)/mm 最大加入料块尺寸/mm 排出料块尺寸/mm 生产能力/t.h-1 辊筒转速/r.mim-1 电动机功率/KW

2PGC450ⅹ500 450ⅹ500 100~200 25~100 20~55 64 11

以一年300天生产计算 300ⅹ24=7200h,

2PGC450ⅹ500双齿辊破碎机生产能力为20~55 t.h-1 ,

该破碎机最低年产能为20ⅹ7200=144000t 完全符合年产量要求。 3.1.3磨粉设备的选择

需要细碎物料的总量为 25260-6449.5+791=19601.5t, 磨粉的量占比例为37.5% 19601.5ⅹ37.5%=7350t, 选择4R-3216型雷蒙磨一台,其主要参数见表3.4。

表3.4 4R-3216型雷蒙磨主要参数 技术性能/mm 磨辊直径/mm 磨辊数量/个 磨辊自转速度/ r.mim-1 最大加料尺寸/mm 排料粒度/mm 生产能力/ t.h-1 电动机功率/ KW

4R-3216 320 4 385 35 0.044~0.125 0.6~1.5 28

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其生产能力为1.2t/h 以300天全天生产为例, 1.2ⅹ24ⅹ300=8640t 选择一台可以满足生产。

3.2成型设备的选择

3.2.1挤压设备的选择原则

炭素生产的成形方法有多种,主要有模压成形、挤压成形、振动成形、等静压成形四种。本设计主要成型方法主要为挤压成形法。

挤压法是采用卧式挤压机,先将糊料装入压机的料室内,用压力机的主柱塞对糊料施加压力。先进行预压,然后施压使糊料通过安装在料室前面的与生产截面形状、大小一致的型嘴被挤压出来,再根据所需要的长度用切刀切断,即为挤压生坯。

挤压法适应于L/D比较大的棒材、管材或其他异形制品。挤压法可连续生产,生产效率高,操作简单,机械化程度高。 3.2.2成型设备的选择

本次设计选用一台3500t立卧式油压挤压机生产大规格的石墨和一台1500t的立卧式油压挤压机生产小规格电极以及接头,其主要技术参数见表3.5。

表3.5 3500t和1600t卧式电极挤压机的主要技术参数

序号 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15

项目 公称压力/MN(tf) 主柱塞直径/mm 料室:直径/mm 长度/mm 容积/m3

电极比压/MPa(kgf/cm2) 电极规格:直径/mm

真空度/kPa 工作速度:压实/m.min-1

回程/m.min-1 主电机功率/kW 挤压机产量/t.h-1 挤压机总重量/t

35 1200 1420 2800 2.26 22(220) 300~700 26.7(200) 1.2 3.5 55ⅹ2 5~7 610

技术规格

16 800 1000 2500 2.15 21 200~500 25 1 3 55ⅹ2 3~4 300

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年产量计算:

全年扣除休假和检修时间,若实际生产按每年300天计,每天生产24h,则全年生产时数为T=24ⅹ300=7200t。

若每小时产q(t),则年产量Q(t)为 Q=Qt=knG

每小时生产n根电极,每根电极质量为G,成品率为K,一般K=0.9,若取n=10根;G=780kg。 则年产量为Q(t)为

Q=0.9ⅹ10ⅹ0.78ⅹ7200=50544t 该台3500t立卧式油压挤压机足够满足本次设计的产量,

同理可得1600t立卧式油压挤压机也满足小规格电极以及接头的生产。

3.3焙烧设备的选择

在我国大大中型炭素厂,环式焙烧炉是用的最多的焙烧设备。它由若干个结构相同的焙烧室组成,每次焙烧室按运行图表顺序进行装炉、加热、冷却和出炉。所有焙烧室可以分成二个或二个以上首尾相接的火焰系统。每火焰系统都按运行图表不断向前移动,移动中的火焰系统串联起来在全炉形成环式加热。

环式焙烧炉的优点是具有多炉室串联生产的特点,热量得到充分利用。热效率较高。从整炉上看,生产是连续的,产量高;焙烧温度的控制和调节比较方便。

环式焙烧炉主要分为带盖和敞开两大类。其中带盖式焙烧炉有火井和无火井。 中国普遍采用带盖式炉。该炉由焙烧室、料箱加热墙、炉盖和烟道等部分组成。每座环式焙烧炉有18~36个焙烧室,分两列连续排列,前后室加热火道的烟气,既能够串通又可以切断。同时,还能将8~10个焙烧室组成一个火焰串联系统,实现按环形分段加热。在每个焙烧室内,砌成若干个尺寸相同的料箱,箱的四壁用空心异型粘土砖或高铝砖砌筑,砖芯 上、下对齐,形成垂直加热火道(即加热墙)。焙烧炉最外层为红砖墙或混凝土墙,非工作层用粘土质隔热砖或漂珠砖砌筑,工作层均用粘土砖砌筑。为了增强炉衬的整体性和节约能源,非工作层可用体积密度为1.2g/cm。的轻质 耐火浇注料浇灌,工作层则用粘土 结合或低水泥耐火浇注料。环式焙烧炉的使用寿命一般为8~10a。

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3.3.1一次焙烧炉子的选型

本次设计选用一台36室每炉6个料箱的带盖无火井环式焙烧炉,其主要技术参数见表3.6。

表3.6 带盖无火井环式焙烧炉的主要技术参数 项目名称 炉室数/个 火焰系统数/个

料箱尺寸:长/mmⅹ宽/mmⅹ高/mm

火焰系统运转炉室数/

炉室装炉量/t 焙烧周期/h 火焰周期/h 燃烧种类 燃料低发热量/kJ.kg-1

燃料单耗/kg.t-1 焙烧温度/℃ 料箱数/个 产量/t.a-1

带炉盖无火井

36 2

1740ⅹ1060ⅹ4148

8~9 29 420 40 煤气 14650 480 1250~1300

6 36000左右

年产能计算:

G=T/(t/m).B.n

式中G为一台炉子的年生产能力(年装炉量)t/a T为年的日历小时数,h t为采用的焙烧周期,h; m为火焰系统的加热炉室数,个; B为每个炉室的平均装炉量,t; n为一台炉子的火焰系统数,个。 T=300ⅹ24=7200h t=420h m=36 B=29t n=2个; 因此G=35794t 所以选用一台炉子足够。 3.3. 2 二次焙烧炉型选择

根据一次焙烧选择经验采用一台32室8个料箱敞开式焙烧炉对浸渍后点击和接头帮进行二次焙烧,在二次焙烧生产的过程中采用填充料的目的是提高浸渍沥青在加热过程中的残极率。

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