炭素制品生产工艺中,经过配料所得的各种碳素颗粒与粘结剂在一定的温度下搅拌、混合、捏合取得混合均匀的塑形糊料的工艺工程称为混捏。
混捏是炭素制品生产的关键工序。
混捏的目的是使各种原料均匀混合,同时使各种不同大小的颗粒均匀的混合和填充,形成密实程度较高的混合料。使干料和粘结剂混合均匀,液体粘合剂均匀分布在干料颗粒表面,靠粘结剂的粘合力把所有颗粒互相粘结起来,赋予物料以塑形,有利于成型。使粘结剂部分渗透到干料颗粒的空隙中,进一步提高粘结剂和糊料的密实程度。
炭素制品是由多组分(具有一定比例和粒度)组成的均一结构体,混捏工艺过程越完善,制品的结构越均匀,性能越稳定。
碳素制品生产中,已计量配合好的原料颗粒投入碳素混捏锅内,按规定的混捏制度加热搅拌,锅内原料达到规定温度时,加入溶化的沥青,如果配料选用的是改制或高温沥青,则可将固体沥青与骨料、粉料同时加入碳素混捏锅内加热混捏。不同用途的制品,其粘结剂的软化点有不同的要求,可以使用热处理好的煤焦油在沥青刚好软化后调整降低软化点。混捏一定时间,糊料达到出锅温度时排料进入下一工序,混捏的工艺技术条件主要是温度和时间。
混捏时间的长短主要取决于碳素混捏锅的结构性能、混合料中各组分的比例、各组分间密度的比值、混合物的密度、装料量、粒度组成等因素。混捏制度的制定,均以混捏均匀,制品性能稳定为前提,糊料混捏时间过长,糊料塑形将会降低,成型困难,这是由于在混捏过程中,粘结剂的轻质馏分挥发,部分有机物受到氧化,粘结剂的软化点逐步升高,糊料变硬,并且糊料在混捏锅内停留时间越长,温度越高,粘结剂的氧化程度就越深;混捏时间过短,会使糊料达不到最佳塑形状态。当糊料未达到最佳塑形状态时,搅刀负荷较大,切不均匀,可从搅刀电流表上看到指针摆动振幅较大。搅刀负荷降低,且电流表指针摆动振幅变小时,糊料的塑形趋于稳定,也趋于最佳状态。
温度和时间是混捏制度的两个主要参数,两者相互制约,在实际操作中混捏时间在基本满足混捏制度的前提下视混捏温度做适当调整就能够制作出最佳的制品。