炭素厂工艺设计规范局部修改条文征求意见稿.docx
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炭素厂工艺设计规范局部修改条文征求意见稿
炭素厂工艺设计规范
Designcodeforcarbonplant
（局部修订条文征求意见稿）
《炭素厂工艺设计规范》GB50765-2012
修订对照表
（方框部分为删除内容，下划线部分为增加内容）
现行《规范》条文
修订征求意见稿
1总则
1总则
1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建的大、中型冶金及化工炭素厂工艺的设计。
1.0.2本规范适用于包含粗碎、煅烧、中碎、磨粉、筛分、沥青熔化、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、再焙烧、石墨化、机械加工全部或部分工序为生产工艺的新建、改建和扩建炭素厂工艺设计。
1.0.3炭素厂工艺设计应积极采用先进的新工艺、技术、设备和材料。
新工艺的采用，应有主管部门批准的半工业性试验或工业性试验的鉴定书。
1.0.3炭素厂工艺设计应积极采用先进的新工艺、技术、设备和材料。
新工艺的采用，应有主管部门批准的半工业性试验或工业性试验的的成果证明文件。
1.0.4炭素厂工艺设计应做到资源的综合利用，生产中不合格的料和余热应回收、利用。
1.0.4炭素厂工艺设计应做到资源的综合利用，生产中不合格料和余热应回收、利用。
1.0.7A炭素厂工艺设计宜符合智能工厂建设总体设计的要求。
2术语
2术语
2.0.1粗碎primarycrushing
指炭素材料生产中主要原材料生石油焦或无煤烟等破碎到符合各种煅烧所需粒度要求的工艺过程。
也包括生产中返回流程的大块生制品、焙烧品或石墨化品破碎到适合于通用输送设备输送的粒度的工艺过程。
2.0.1粗碎primarycrushing
炭素材料生产中主要原材料石油焦、针状焦、无煤烟等破碎到符合各种煅烧所需粒度要求的工艺过程。
也包括生产中返回流程的大块生制品、焙烧品或石墨化品破碎到适合于通用输送设备输送的粒度的工艺过程。
2.0.2煅烧calcining
指各种炭质原料在高温下进行热处理，排出其中的水分和挥发分，并相应地提高原料的物理化学性能的工艺过程。
2.0.2煅烧calcining
各种炭质原料在高温下进行热处理，排出其中的水分和挥发分，并相应地提高原料的物理化学性能的工艺过程。
2.0.3中碎middlecrushing
指经过煅烧后的石油焦或无烟煤以及返回流程的各种物料等经过第二次或第三次破碎，达到干料配方所需的粒度的工艺过程。
2.0.3中碎middlecrushing
石油焦、针状焦、无烟煤等炭质干物料以及返回流程的各种物料经过第二次或第三次破碎，达到干料配方所需的粒度的工艺过程。
2.0.4细碎grinding
指主要原材料煅后石油焦或无烟煤等经过磨粉达到配料所需的粒度的工艺过程。
2.0.4磨粉grinding
石油焦、针状焦、无烟煤等炭质干物料从小块碎解成细粉，达到配料所需粒度的工艺过程。
2.0.5筛分screening
指生产过程中将煅烧后的石油焦、无烟煤等以及返回流程的各种物料分级，达到配料或生产过程中下道工序所需的各种粒度的工艺过程。
2.0.5筛分screening
石油焦、针状焦、无烟煤等炭质干物料以及返回流程的各种物料分级，达到配料或生产过程中下道工序所需的各种粒度的工艺过程。
2.0.6沥青熔化pitchmelting
指作为粘结剂或浸渍剂用的固体煤沥青通过间接加热方式转化为液体沥青的工艺过程。
2.0.6沥青熔化pitchmelting
作为粘结剂或浸渍剂用的固体煤沥青通过间接加热方式转化为液体沥青的工艺过程。
2.0.6A配料（proportioning）
将不同粒度的炭质干物料及粘结剂按配方要求的质量比例进行连续或间断称量的工艺过程。
2.0.7混捏mixing
指规定比例的各种粒级的炭质干物料和定量的粘结剂在一定的温度下混合、捏和成可塑性糊料的工艺过程。
2.0.7混捏mixing
配料后的炭质干物料和粘结剂在一定的温度下混合、捏和成可塑性糊料的工艺过程。
2.0.8成型forming
指炭素糊料在模具内通过外部压力及交变振动力作用下产生塑性变形，最终成为具有一定外形尺寸及较高密实度的生制品的工艺过程。
2.0.8成型forming
炭素糊料在模具内通过外部压力或交变振动力作用下产生塑性变形，最终成为具有一定外形尺寸及较高密实度的生制品的工艺过程。
2.0.9焙烧baking
指生制品在填充料保护下进行高温热处理，使沥青炭化并与骨料及粉料形成有机结合、达到所需物理化学性能的工艺过程。
2.0.9焙烧baking
生制品在填充料保护下进行高温热处理，使粘结剂炭化并与炭质干物料形成有机结合、达到所需物理化学性能的工艺过程。
2.0.10浸渍impregnating
指在一定温度下，通过先抽真空、再加压迫使液态浸渍剂浸入炭制品孔隙中，使其密度提高的工艺过程。
2.0.10浸渍impregnating
在一定温度下，通过先抽真空、再加压，迫使液态浸渍剂浸入炭制品孔隙中，使其密度提高的工艺过程。
2.0.11再焙烧rebaking
指对浸渍后的焙烧品进行再次焙烧，使浸入焙烧品孔隙中的浸渍剂炭化的工艺过程。
2.0.11再焙烧rebaking
对浸渍后的焙烧品进行焙烧，使浸入焙烧品孔隙中的浸渍剂炭化的工艺过程。
2.0.12石墨化graphitizing
指焙烧或再焙烧后的半成品在石墨化炉中通过电加热达到2,500℃以上高温，使碳网格微晶尺寸增大、晶格层间距缩小，晶格常数接近天然石墨，从而获得制品所需的物理化学性能的工艺过程。
2.0.12石墨化graphitizing
焙烧或再焙烧后的半成品在石墨化炉中通过电加热达到2500℃以上高温，降低制品中的杂质含量，使碳网格微晶尺寸增大、晶格层间距缩小，晶格常数接近天然石墨，从而获得制品所需的物理化学性能的工艺过程。
2.0.13机械加工machining
指将经过焙烧或石墨化后的半成品按成品要求的形状和尺寸进行机械加工，制成符合要求的炭素制品的工艺过程。
2.0.13机械加工machining
将经过焙烧或石墨化后的半成品按成品要求的形状、尺寸等进行机械加工，制成符合要求的炭素制品的工艺过程。
3原材料、辅助材料与燃料
3.1原材料
3原材料、辅助材料与燃料
3.1原材料
3.1.1生产石墨制品类用石油焦，应符合现行行业标准《延迟石油焦（生焦）》SH0527中一级品及合格品中1A或1B焦质量指标，其中硫分不应大于0.5%。
3.1.1生产石墨制品类用石油焦，应符合现行行业标准《石油焦（生焦）》SH/T0527中1号焦质量指标。
3.1.2生产高功率和超高功率石墨电极用针状焦，应符合针状焦技术标准的质量指标。
3.1.2生产高功率和超高功率石墨电极应使用针状焦应符合下列规定：
1煅前针状焦原料硫氮总含量应小于1.2%；
2煅后油系针状焦应符合现行国家标准《油系针状焦》GB/T37308中YDDH-1或YDDH-2焦质量指标要求，煅后煤系针状焦应符合现行国家标准《煤系针状焦》GB/T32158中优级焦质量指标要求。
3.1.3生产预焙阳极用石油焦，应符合现行行业标准《延迟石油焦（生焦）》SH0527中合格品1B、2A、2B焦质量指标；直接采用煅烧石油焦作原料时，应符合现行行业标准《炭阳极用煅烧石油焦》YS/T625的质量指标。
3.1.3生产预焙阳极用石油焦，应符合现行行业标准《石油焦（生焦）》SH/T0527中1号、2A、2B、3A、3B焦质量指标要求和《预焙阳极用煅后石油焦》YS/T625的质量指标要求。
3.1.4生产石墨化阴极用石油焦，其质量不应低于现行行业标准《延迟石油焦（生焦）》SH0527中1A焦质量指标。
3.1.4生产石墨化阴极用石油焦，其质量不应低于现行行业标准《石油焦（生焦）》SH/T0527中1号焦质量指标要求和满足《石墨化阴极炭块用煅后石油焦》YS/T763指标要求。
3.1.9改质沥青应符合现行行业标准《改质沥青》YB/T5194中一级改质沥青质量指标。
3.1.9改质沥青应符合现行行业标准《改质沥青》YB/T5194中高温改质沥青质量指标要求。
3.1.11浸渍沥青由生产厂提出质量要求，其中的喹啉不溶物含量不宜大于0.5%。
3.1.11浸渍沥青应符合现行国家标准《焦化浸渍剂沥青》GB/T35074中1号焦化浸渍剂沥青质量指标。
3.1.12生产自焙炭块、炭电极及密闭糊用微晶石墨，应符合现行国家标准《微晶石墨》GB/T3519中WT80-75的质量要求。
3.1.12生产自焙炭块、炭电极及密闭糊用微晶石墨，应符合现行国家标准《微晶石墨》GB/T3519中W80-75的质量要求。
3.1.13生产电极糊用无定形石墨，应符合现行国家标准《微晶石墨》GB/T3519中WT75－75的质量要求。
3.1.13生产电极糊用微晶石墨，应符合现行国家标准《微晶石墨》GB/T3519中W75－75的质量指标要求。
3.2辅助材料
3.2辅助材料
3.2.2用作预焙阳极焙烧填充料的石油焦，应符合现行行业标准《炭阳极用煅后石油焦》YS/T625中DHJ-2焦质量指标。
3.2.2用作预焙阳极焙烧填充料的石油焦，应符合现行行业标准《预焙阳极用煅后石油焦》YS/T625中DHJ-2焦质量指标。
3.3燃料
3.3燃料
3.3.2炭素厂采用的燃气的低位热值应符合下列规定：
发生炉煤气不应低于6.69MJ/Nm³，城市煤气不应低于12.56MJ/Nm³，天然气不应低于32.66MJ/Nm³。
3.3.2炭素厂采用的燃气的低位热值应符合下列规定：
发生炉煤气不应低于5.23MJ/Nm³，城市煤气不应低于12.56MJ/Nm³，天然气不应低于32.66MJ/Nm³。
3.3.3炭素厂采用的燃料油应符合现行行业标准《燃料油》SH/T0356中5号或6号质量标准，低位热值不应低于40.19MJ/kg。
3.3.3炭素厂采用的燃料油应符合现行国家标准《炉用燃料油》GB25989中F-R1、F-R2或F-R3质量标准，低位热值不应低于40.19MJ/kg。
4生产工序与技术要求
4.1生产工序
4生产工序与技术要求
4.1生产工序
4.1.1炭糊类制品生产工序应有粗碎、煅烧、中碎、筛分、细碎、配料、沥青熔化、混捏和成型等。
有条件采购液体沥青时，可不设沥青熔化。
4.1.1炭糊类制品生产工序宜有粗碎、煅烧、中碎、筛分、磨粉、配料、沥青熔化、混捏和成型等。
采用液体沥青或常温粘结剂时，可不设沥青熔化。
采用煅后炭质原料时，可不设粗碎和煅烧。
4.1.2炭制品类生产工序，除应符合本规范第4.1.1条规定外，应增设焙烧及填充料加工、机械加工、成品检验及包装等工序。
4.1.2炭制品类生产工序，除应符合本规范第4.1.1条规定外，应增设焙烧及填充料加工、机械加工、成品检验及包装等工序。
其中预焙阳极制品可不设机械加工工序。
4.1.4高炉炭块的生产工序，除应符合本标准第4.1.2条规定外，在成品检验和包装工序间应增设炭块预组装工序。
4.1.4高炉炭块的生产工序，除应符合本标准第4.1.2条规定外，应增设炭块预组装工序。
4.1.5石墨制品类的生产工序，除应符合本标准第4.1.1条规定外，应增设填充料加工、焙烧、浸渍、再次焙烧、石墨化及保温料加工、机械加工、成品检验及包装等工序。
其中高功率及超高功率石墨电极可采用多次浸渍及多次再焙烧。
石墨化阴极可不设浸渍及再次焙烧。
抗氧化涂层石墨电极应在机械加工后增设涂层工序。
抗氧化浸渍石墨电极应在机械加工后增设抗氧化浸渍工序。
4.1.5石墨制品类的生产工序，除应符合本规范第4.1.1条规定外，应增设填充料加工、焙烧、浸渍、再焙烧、石墨化、机械加工、成品检验及包装等工序。
其中高功率及超高功率石墨电极接头可采用多次浸渍及多次再焙烧。
石墨化阴极可不设浸渍及再焙烧。
抗氧化涂层石墨电极应在机械加工后增设涂层工序。
4.2主要设计参数
4.2主要设计参数
4.2.1粗碎工序主要技术参数应符合下列规定：
1石油焦、沥青焦及无烟煤粗碎后的粒度不应大于70mm，其中用于电煅烧炉的无烟煤粗碎后的粒度不应大于35mm；冶金焦炭粗碎后的粒度不应大于20mm；返回流程中的半成品废品粗碎后的粒度不应大于200mm。
2石油焦粗碎应采用先筛分后粗碎工艺流程。
4.2.1粗碎工序主要技术参数应符合下列规定：
1石油焦、沥青焦、针状焦及无烟煤粗碎后的粒度不应大于70mm，其中用于电煅烧炉的无烟煤粗碎后的粒度不应大于35mm；冶金焦炭粗碎后的粒度不应大于20mm；返回流程中的半成品废品粗碎后的粒度不应大于200mm。
2石油焦、针状焦粗碎应采用先筛分后破碎工艺流程。
4.2.2煅烧工序主要技术参数应符合下列规定：
1煅烧炉窑的煅烧温度和实收率应符合表4.2.2-1的规定：
表4.2.2-1煅烧温度和实收率
项目
罐式炉
回转窑
电煅烧炉
煅烧温度（℃）
1,250～1,350
1,200～1,350
≥1,450（针状焦）
炉中心≥2,000
炉周边≥1,400
实收率
（%）
石油焦
≥80
≥74
-
无烟煤
≥84
-
≥85
2沥青焦、冶金焦炭烘干后水分含量不应大于0.5%。
3煅后料质量指标应符合表4.2.2-2的规定：
表4.2.2-2煅后料质量指标
煅后料
生产产品
真密度
（g/cm3）
粉末电阻率
（μΩ•m）
水分
（%）
石油焦
石墨化电极
≥2.08
≤550
≤0.3
铝用预焙阳极
应符合现行行业标准《炭阳极用煅烧石油焦》YS/T625的规定
无烟煤
普通炭块
≥1.74
≤1250
≤0.3
电极糊
≥1.74
≤1350
≤0.3
优质炭块、密闭糊
≥1.80
≤650
≤0.3
4.2.2煅烧工序主要技术参数应符合下列规定：
1煅烧炉窑的煅烧温度和炭质烧损应符合表4.2.2-1的规定：
表4.2.2-1煅烧温度和炭质烧损指标
项目
罐式炉
回转窑
电煅烧炉
煅烧温度（℃）
1,250～1,350
1,200～1,350
≥1,450（针状焦）
普通电煅烧炉
高温电煅烧炉
≥1,600
≥2,500
炭质烧损
（%）
≤4
≤8
≤2
2沥青焦、冶金焦炭烘干后水分含量不应大于0.5%，生针状焦烘干后的水分含量不应大于5.0%。
3煅后料质量指标应符合表4.2.2-2的规定：
表4.2.2-2煅后料质量指标
煅后料
生产产品
真密度
（g/cm3）
粉末电阻率
（μΩ•m）
水分
（%）
石油焦
石墨化电极
≥2.08
≤550
≤0.3
铝用预焙阳极
应符合现行行业标准《预焙阳极用煅后石油焦》YS/T625
针状焦
石墨电极
应符合现行行业标准《油系针状焦》GB/T37308
应符合现行行业标准《煤系针状焦》GB/T32158
无烟煤
普通炭块
≥1.74
≤1250
≤0.3
电极糊
≥1.74
≤1350
≤0.3
优质炭块、密闭糊
≥1.80
≤650
≤0.3
4.2.3中碎、配料工序主要技术参数应符合下列规定：
2根据不同的制品种类，粉料粒度小于0.074mm的数量应控制在55%～85%。
5预焙阳极配料中残极配入量，不应大于干料量的30%。
4.2.3中碎、配料工序主要技术参数应符合下列规定：
2根据不同的制品种类，粉料粒度小于0.074mm的纯度波动应控制在±5%以内。
5预焙阳极配料中残极配入量，不应大于干料量的30%。
残极粒度应为1mm~15mm。
6石墨电极配料中石墨碎的加入量不应大于8%。
4.2.4沥青熔化工序主要技术参数应符合下列规定：
3固体沥青的进料粒度应小于6mm。
4.2.4沥青熔化工序主要技术参数应符合下列规定：
3固体沥青的进料粒度宜小于6mm。
4.2.5混捏工序主要技术参数应符合下列规定：
2间断混捏锅的预热、混捏时间和糊料温度，应符合表4.2.5的规定：
表4.2.5间断混捏锅的预热、混捏时间和糊料温度
制品种类
预热混捏时间（min）
加沥青后混捏时间
（min）
总混捏时间
（min）
出糊温度（℃）
带干料加热装置
无干料加热装置
少灰制品
10～15
20～25
40~50
≥60
125~165
多灰制品
10～15
20～25
40~50
≥60
125~165
炭糊类（加生碎）
10～15
20～25
30～40
≥50
120～150
炭糊类（不加生碎）
10～15
20～25
30～35
≥45
120～150
4.2.5混捏工序主要技术参数应符合下列规定：
2间断混捏锅的预热、混捏时间和糊料温度，应符合表4.2.5的规定：
表4.2.5间断混捏锅的预热、混捏时间和糊料温度
制品种类
预热时间（min）
混捏时间
（min）
预热混捏总时间
（min）
出糊温度
（℃）
带干料加热装置
无干料加热装置
炭制品
30～35
20～25
30～35
50～70
125～170
炭糊类
30～35
20～25
30～35
50～70
120～150
炭糊类（冷捣糊）
30～35
20～25
30～35
50～70
50～60
2A间断强力混捏机的预热时间、混捏时间、出糊温度应符合下列规定：
1）预热时间宜为15min～25min。
2）混捏时间宜为15min～25min。
3）出糊温度宜为120℃～170℃。
4.2.7进入挤压成型机的糊料温度不应低于100℃。
挤压成型生制品合格品率按重量计不应低于84%。
生制品体积密度不应小于1.70g/cm3。
预压压强、预压时间、和型嘴温度应符合表4.2.7的规定：
表4.2.7挤压成型预压压强、预压时间和型嘴温度
压机吨位
（MN）
预压压强
（MPa）
预压时间
（min）
型嘴温度
（℃）
≥30
18
≥3.0
100～160
<30
15
≥1.5
100～160
4.2.7进入挤压成型机的糊料温度不应低于100℃。
挤压成型生制品合格品率按重量计不应低于90%。
生制品体积密度不应小于1.72g/cm3。
预压压强、预压时间、和型嘴温度应符合表4.2.7的规定：
表4.2.7挤压成型预压压强、预压时间和型嘴温度
压机吨位
（MN）
预压压强
（MPa）
预压时间
（min）
型嘴温度
（℃）
≥30
≥18
≥3.0
100～160
<30
≥15
≥1.5
100～160
4.2.8振动成型用糊料温度宜为（140～165）℃。
阳极振动成型生制品合格品率按重量计不应低于98%，其他制品不应低于92%。
振动成型的生阳极体积密度不应低于1.62g/cm³、生阴极及电极体积密度不应低于1.70g/cm³。
4.2.8振动成型用糊料温度宜为（140～165）℃。
阳极振动成型生制品合格品率按重量计不应低于98%，其他制品不应低于92%。
振动成型的生阳极体积密度不应低于1.63g/cm3、石墨化生阴极体积密度不应低于1.72g/cm³、石墨质生阴极体积密度不应低于1.68g/cm³、生炭电极体积密度不应低于1.70g/cm³、生高炉炭块体积密度不应低于1.65g/cm³。
4.2.9焙烧工序主要技术参数应符合下列规定
1焙烧炉温度控制要求等应符合表4.2.9的规定：
表4.2.9焙烧工序主要技术参数
炉型
适宜阶段
适宜制品
最高烟气温度（℃）
升温曲线
（h）
预热加热阶段炉室数（个）
炉内温差
（℃）
带盖式环式炉
一次焙烧
石墨电极、阴极
1,250～1,300
280～420
8～9
150
高炉炭块
1,300～1,350
敞开式环式炉
一次焙烧
预焙阳极
1,150～1,200
150～200
5～6
70
车底式炉
一次焙烧
石墨电极
850
360～460
-
20
再次焙烧
48～70
隧道窑
再次焙烧
石墨电极
680
80～100
22（车）
18
2焙烧炉的合格品率应符合下列规定：
1）一次焙烧品合格品率以件数计，石墨电极不应低于97％，预焙阳极不应低于98%，阴极及高炉炭块等不应低于97%。
2）再次焙烧品合格率以件数计，不应低于99.5%。
4.2.9焙烧工序主要技术参数应符合下列规定
1焙烧炉温度控制要求等应符合表4.2.9的规定：
表4.2.9焙烧工序主要技术参数
炉型
适宜阶段
适宜制品
最高烟气温度（℃）
升温曲线
（h）
预热加热阶段炉室数
炉内温差
（℃）
带盖环式炉
焙烧
石墨电极、阴极
1,250～1,300
280～480
8～10（个）
150
高炉炭块
1,300～1,350
敞开环式炉
焙烧
预焙阳极
1,150～1,200
168～240
6～8（个）
70
石墨电极、阴极、炭电极
1,150～1,200
320～1080
6～10（个）
100
再焙烧
石墨电极
950～1,050
180～360
6-9（个）
100
车底式炉
焙烧
石墨电极
850～900
360～700
-
20
再焙烧
48～100
隧道窑
再焙烧
石墨电极
760～800
80～100
22～32（车）
18
2焙烧品合格率应符合下列规定：
1）焙烧品合格率以件数计，石墨电极、阴极及高炉炭块等不应低于97％，预焙阳极不应低于98%。
2）再焙烧品合格率以件数计，不应低于99.5%。
4.2.10浸渍工序主要技术参数应符合下列规定：
1浸渍剂宜采用喹啉不溶物含量低的专用浸渍沥青。
2浸渍应采用增压泵直接加压，加压压强不应低于1.2MPa。
3浸渍罐加热温度按（150～180）℃控制，真空度不应低于94kPa，抽真空时间不应少于45min。
4电极预热温度、预热时间、加压时间及增重率，应符合表4.2.10的规定。
表4.2.10浸渍预热温度、预热时间、加压时间及增重率
电极规格
（mm）
预热温度
（℃）
预热时间
（h）
加压时间
（h）
增重率
（％）
≤Ф150
260～300
≥3.0
≥2.0
≥13
Ф200～Ф450
≥4.0
≥2.5
≥12
Ф500～Ф600
≥7.0
≥3.0
≥11
Ф700
≥10.0
≥3.5
≥11
4.2.10浸渍工序主要技术参数应符合下列规定：
1浸渍剂宜采用专用浸渍沥青。
2浸渍加压压强不应低于1.2MPa。
3浸渍罐浸渍温度应为（150～200）℃，绝对压力不应高于3kPa
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