炭材料在焙烧过程中用到的填充料对其质量性能的影响

　　填充料是炭材料在焙烧时用于覆盖炭坯，使其隔绝空气以防止炭坯氧化以及填充间隙以防止炭坯变形的散粒状物料。

　　填充料在炭材料焙烧过程中起4个方面的作用：

　　(1)防止炭坯氧化，将炭坯与外界空气隔绝起来，使加热火焰不能与炭坯直接接触，从而防止制品氧化。

　　(2)固定炭坯的几何形状。因生坯加热到一定温度就会软化并产生变形，在周围用填充料堵塞，  可以防止或减轻炭坯变形。

　　(3)传导热量。焙烧时燃料燃烧产生的高温热量是通过填充料传导给炭坯制品的。

　　(4)保留挥发分的排出通道并抑制挥发分的逸出。炭坯在焙烧过程中产生的挥发分通过填充料颗粒间的空隙排出，同时，填充料也对挥发分的逸出起到抑制阻碍作用，这有利于提高黏结剂的结焦残炭值。

　　填充料的哪些性能会对炭材料的质量产生影响?

　　(1)填充料的可压缩性、透气性、吸附性和导热性。填充料对焙烧过程中炭坯所含黏结剂的结焦残炭率高低有明显的作用，从而影响到焙烧品的理化性能。生坯在分解产物的膨胀力作用下的膨胀量随填充料的可压缩性的降低而下降。往保证使生坯产生的挥发分顺利排出不至于造成炭坯产生裂纹的前提下，填充料的吸附性和透气性的降低有利于一部分沥青分解产物留在焙烧品体内，从而提高了焙烧品的体积密度和机械强度。在黏结剂焦化阶段，为避免生坯内应力的增长，需要降低生坯的收缩速率，填充料的吸附性和透气性越小，越有利于降低生坯的收缩速率。填充料热导率大，易引起炭坯局部过热而产生裂纹。

　　(2)填充料的粒度。若填充料粒度过细，则透气性差，生坯产生的挥发分不能及时排出，熔烧品易产生裂纹;若填充料粒度过粗，则透气性过大，生坯中挥发分排出过多，从而使结焦残炭率降低。填充料颗粒过大，还会影响焙烧品的表层结构，易使焙烧品表面产生麻面或凹坑。填充料最合适的粒度为0.5~4mm(装中小规格炭坯时)和0.5~6mm(装大规格炭坯时)，其中大于4mm(或6mm)的大颗粒和小于0.5mm粉料的数量都不要超过10%。

　　(3)填充料的水分含量，用水分含量高的湿料作填充料，在焙烧加热过程中水分被蒸发掉，填充料堆积密度和可压缩性发生变化，填充料下沉，从而导致炭坯间隙中各部位虚实不同，在生坯塑件软化阶段，因四周填充料挤压不均而导致生坯变形。同时由于填充料下沉，使上层炭坯的保护料过薄而造成氧化。

　　(4)填充料的温度。出炉后未经充分冷却的返还料用作填充料时，生坯表面在高温填充料的作用下突然受热，易导致表面起泡，在焙烧加热过程中，受热软化阶段四周填充料挤压力不均而产生变形。填充料的温度要低于60℃。

　　(5)填充料的杂质。若用于炭坯间隙的填充料中含有木块、纸壳等燃物，则当炭坯加热至一定温度后这些杂物燃烧，导致它们原占据的空间出现空洞或使堆积密度降低，造成炭坯在此部位凸出变形或受热不均产生裂纹。