材料类经典毕业答辩.ppt

Logo PowerPoint 2万吨高功率石墨电极工厂设计答辩人：孟凡亚指导老师：袁志刚 Logo 工程总论 答辩内容提纲 1 工艺流程设计 2 主要设备选型 3 总厂平面布置 4 经济效益分析与总结 5 高功率石墨电极简介 石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。 高功率石墨电极允许使用电流密度为18～25A/cm2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。 Logo Logo 1、工程总论 1.1设计任务 本设计任务为进行年产2万吨规格从Φ300～Φ600含接头，各项指标均符合国家标准的高功率石墨电极工厂设计。 1.2工程项目背景 国内钢铁总量逐年增长，对石墨电极需求量也增加。然而我国具有工艺齐全并且生产规模大的石墨电极企业很少，国产技术含量低的电极有些并不能满足钢铁生产需要。 1.3工程项目建设意义 本项目建设针对目前炭素材料发展方向及国内炭素发展中遇到的瓶颈，本项目依据学校资源将建设技术含量高、绿色环保、节能的现代化工厂。 Logo 1、工程总论 1.4项目建设条件 本项目选址区位优势明显，供电和供水充足，原料提供方便，矿产资源丰富，技术有保障。 1.5产品方案 Ф300mm：L=2000mm ，5kt/a； Ф500mm：L=2200mm ，5kt/a； Ф600mm：L=2400mm ，10kt/a。 1.6设计原则 符合发改委要求，技术先进，总图布置合理，符合环保要求，投资小，见效快。 2、工艺流程设计 Logo Logo 2、工艺流程设计 2.1生产主要因素 1、优质原料 2、合理的配方 3、混捏温度合理 4、成型压力准确 5、焙烧升温曲线最佳 6、石墨化均匀热处理7、加工精确 2.2原料制备 原料制备系统包括原料煅烧、原料贮存、粘结剂沥青熔化、返回料处理等工序 2.3原料及返回料处理 煅后焦经筛分，大于规定粒度的原料由辊式破碎机破碎，再返回筛分，经过二次破碎将原料分成五种粒级。配料不平衡进入雷蒙磨磨粉。 返回料经过破碎达到一定粒度后送入配料仓中备用。 Logo 2、工艺流程设计 2.4配料与混捏 配料过程用电脑控制，按粒级分类并用重量百分比表示，可获得正确粒度比干混料。 干混料、沥青、生碎在混捏中混捏，混捏好送到成型机成型。 2.5成型 分阶段在糊料缸内充满糊料，经捣固、抽真空、预压后按一定规格挤出并剪切，然后滚入水池冷却。 2.6一次焙烧 电极焙烧时，按照一定升温曲线由燃气烧嘴加热，并将电极中的粘结剂沥青焦化成碳。 Logo 2、工艺流程设计 2.7浸渍与二次焙烧 浸渍是将沥青在一定温度和压强下，进入电极的空隙，沥青经焦化后增强了电极的体密和导电性。 二次焙烧目的是将浸渍后粘结剂焦化成碳，此过程可大大提高升温速度。 2.8石墨化与机加工 石墨化就是使六角碳原子平面网格从二维空间的无序重迭转化为三维空间的有序重迭，并具有石墨结构的高温热处理过程，此过程主要提高产品的电、热传导性。 机加工是指经过一系列机床的加工，达到产品要求规格。 物料平衡图 Logo 3、主要设备选型 根据第二章的物料平衡，选择合适的设备 Logo 3、主要设备选型 3.1以挤压机为例 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。 Logo 3、主要设备选型 3500t挤压机年产量计算： 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。 Logo 4、工厂总平面设计与布置 (1)产品单一，工艺流程稳定； (2)原料、半成品、中间制品为固态，采用搬运、车辆道路运输，厂内运输设备投资大，运输费用高。 (3)二次焙烧与浸渍工段之间三次倒运，且运量大； (4)工段之间的运输时间集中，运输设备利用率低； (5)石墨化工段用电量大，必须靠近整流所； (6)各工段、工序生产能力不均衡，