冶金技术史

【新中国钢铁技术进步巡礼】炭素材料生产技术
2012-06-26 08:37

  炭素材料工业是为冶金、化工、原子能、航天等工业部门提供导电、耐腐蚀、耐辐射、耐热震、耐磨的炭石墨材料和制品的生产部门。旧中国没有象样的炭素材料厂。新中国成立后,首先兴建吉林炭素厂,于一九五五年建成投产,这是中国创建炭素材料工作的起点。经过三十多年的建设,全国已有二十个省、市、自治区建立起炭素厂。一九八五年末冶金系统拥有县以上炭素制品企业25家,其中重点企业2家。全国几个骨干炭素厂的情况如下:

  吉林炭素厂 一九五二年一月开始筹建,一九五四年二月破土动工,一九五五年十月竣工投产,为“一五”期间前苏联援建的156项重点工程之一。工厂设计年产石墨电极8000吨、炭电极和炭块3250吨、糊类制品11500吨,合计22750吨。全厂三分之一设备由前苏联负责提供。其中有民主德国罐式煅烧炉、三十室带盖环式焙烧炉、风扫球磨机,有前苏联制造的2500吨卧式水压机、5000千伏安石墨化变压器、自动机械配料秤等。到一九五六年底,就达到了设计水平,产品质量达到当时前苏联国家标准,并试制成功高炉碳砖和纯度99.9%的水银整流器用高纯石墨。一九五八年根据国民经济对炭素材料的需要,扩建压型、焙烧、石墨化车间,一九五九年新建了万吨规模的电极糊车间,一九六五年建成高纯石墨车间,到一九八五年已形成年产石墨电极3.5万吨、石墨阳极5000吨、炭块6000吨、糊类制品5万吨大型炭素厂。

  兰州炭素厂 是仅次于吉林炭素厂的中国第二大炭素厂。一九六五年开始建设,一九七○年部分投产,一九七一年全面投产,到一九八五年,已形成年产石墨制品4万吨,其中石墨电极2万吨的生产能力。

  上海炭素厂 一九五九年由上海一些小厂合并、扩建而成,一九八五年形成年产石墨电极1万吨的规模。高纯高强度石墨材料是这厂的优势。

  南通炭素厂 六十年代后期用土法上马发展起来的,有8000吨石墨制品生产能力。这个厂生产的化工用不透石墨设备,占全国产量一半。

  此外,七十年代以来,各地陆续建设了一批小炭素厂。这些小厂设备简陋,技术力量薄弱,产品规格小,产品就地供应。一九八五年这些小厂生产石墨电极2万吨左右。

  一九九三年底,全国炭素制品产量达到81.39万吨,炭素制品品种构成如表。

  中国炭素材料工业注重品种质量的开发,炭素制品已从初期供应炼钢、炼铝、炼铁、烧碱、铁合金等传统工业,进入了原子能、电子、半导体、航天、生物医学等新兴产业部门的应用领域。

  在传统工业部门使用的炭素材料方面,吉林炭素厂、兰州炭素厂为配合高功率、超高功率电炉的引进,于一九八二年试制成功高功率电极,并投入批量生产,一九八四年又试制成功超高功率电极,并于一九八五年十一月通过技术鉴定。

  为适应新兴工业部门的需要,一九六三年试制成功高纯石墨,随后又研制了高强度、高密度石墨,并建立了全套生产装备。七十年代末,开始研制等静压机及其生产工艺,到一九八五年,已经可以用待静压成型工艺生产向同性高纯、高强、高密度石墨材料生产。与此同时,建立了热解石墨装置,批量生产热解石墨片、管和高定向热解石墨片;建立了碳纤维生产装置,生产碳纤维长丝、炭布、炭毡、石墨带发热体等,这些产品,可基本满足国内需要。

  一九七四年开始研制生物炭制品,并陆续投入批量生产,已生产的各向同性炭侧倾蝶型二块尖瓣、主动脉瓣、炭质人工股骨头及10克以下炭质人工小关节、炭纤维韧带等,经临床应用,效果较好。

  在高炉炭砖方面,除了原来的焙烧砖以外,七十年代又开发了自焙炭砖,并应用于中小型高炉、电石炉。

  炭素材料生产技术的发展也反映在生产装备和工艺技术方面。大体上在七十年代中期以前,上海炭素厂煅烧采用了回转窑,粉磨采用了雷蒙机;南通炭素厂在水压机上增设了圆盘涂料机,都比早期建设的吉林炭素厂同类装备有进步;七十年代中期以后,注重了生产装备和生产工艺的改造,重点改造了煅烧炉、焙烧炉以及石墨工艺(由交流单项石墨化炉改成直流石墨化炉,可节电15%—20%。

  中国炭素材料工业发展很快,但在技术装备、产品质量等方面还相当落后,需要进一步加强技术改造和改进管理。

  编辑: 张明       来源: