糊料混捏(kneading of carbon paste)

定量的炭质骨料及细粉和定量的黏结剂在一定的温度下混合、捏和成可塑性糊料的工艺过程。

混捏目的    (1)各种不同大小的骨料和粉料均匀地混合，达到大颗粒之间的空隙由中小颗粒填充，中小颗粒之间的空隙由更小的粉状颗粒填充，以提高混合料的密实度。(2)加入黏结剂后，}昆捏使所有炭质骨料和粉料表面吸附一层黏结剂，依靠黏结剂的粘结力把不同粒径的骨料和粉料粘结在一起，形成均质的可塑性糊料。(3)部分黏结剂渗透到骨料和粉料表面的孔隙中，这种渗透作用提高了糊料的密度。

混捏设备    炭素工业所用的混捏设备有双轴混捏机，单轴混捏机，逆流高速混捏机，有的炭素厂使用单轴卧式混捏机，此外生产电解铝用阳极糊的工厂有的采用连续混捏机，生产细颗粒结构的电炭制品或电极接头有时使用加压混捏机(密练机)。

双轴混捏机    这是一种国内外炭素工业使用较多的混捏设备，双轴混捏机的主体由双层机体和一对Z形(或称麻花形)搅刀组成。(图1)双层机体的夹层内可通人蒸汽或载热体加热，也可以采用电加热，Z形搅刀由电动机通过减速机带动，混捏机上部机盖上有骨料和粉料及黏结剂的加入口及通风管道连接口，两根平行配置的Z形搅刀分别安装在混捏机内部的两侧，转动方向相反，加入混捏机的骨料和粉料及黏结剂不断受到两根搅刀的反复翻转及搓压、捏和等作用而达到混捏目的，双轴混捏机有多种规格，设备性能举例于表1。

逆流高速混捏机    这是一种新型的混捏设备，在结构上与双轴混捏机有较大的区别(见图2)，逆流高速混捏机的机体是一个可以沿顺时针方向、低速旋转(6～12r/min)的圆筒，圆筒内装有1～3个立式搅拌器、沿逆时针方向高速旋转，立式搅拌器的形状有犁形和星形两种，犁形搅拌器的作用是将混捏机底部的糊料不断地翻转，而星形搅拌器的作用是使糊料呈浮腾状态，炭质骨料和粉料与黏结剂在浮腾状态下混合，而达到混捏的目的，混捏周期只有20～25min，其中骨料和粉料先经预热后加入，骨料和粉料先行搅拌3～5min，加入黏结剂后再搅拌15～20min，即可达到混捏质量要求，逆流高速混捏机的设备性能举例于表2。

双轴连续混捏机    这种混捏设备是由半圆形长条状筒体及两根平行安装的搅拌轴组成，筒体外侧用电或载热体加热，搅拌轴上装有正向搅刀及反向搅刀，正向搅刀的作用是搅拌糊料并把糊料向前推进，反向搅刀的作用是增加糊料内部的挤压力。一组双轴连续混捏机由结构相同的三台混捏机呈上下层叠放，也即骨料和粉料及黏结剂要经过三台混捏机连续混捏才能得到合格的糊料，这种混捏设备必须与较精确的连续配料系统配合使用，而且要求加入固体粉状黏结剂，所以必须使用高软化点煤沥青，连续混捏机主要用于铝工业所需的阳极糊生产。

工艺    混捏工艺主要是合理掌握}昆捏温度和混捏时间以达到最佳混捏效果，间歇性生产的混捏机混捏工艺过程可分解为4步：(1)加人称量好的骨料和粉料组成的混合料；(2)混合料干混；(3)加入定量的黏结剂后进行混捏；(4)卸出混捏好的糊料。以容量为2000L的双轴}昆捏机为例，每次混捏物料1.7t，加入骨料和粉料约需3～5min，骨料和粉料干混需10～15min，加入黏结剂后混捏30～45min，一个混捏周期需48～65min。混捏温度是影响混捏效果的主要因素，混捏时间也受温度的制约。骨料和粉料先加入混捏机干混10～15min，其目的将各种粒度的骨料和粉料在加入黏结剂前先行混合，同时加热到一定温度，以便加入黏结剂后能很快润湿骨料和粉粒的表面，并进一步渗透到骨料和粉料的孔隙中去，如使用软化点(环球法)为75～90℃的煤沥青，混捏温度一般可达到130～140℃(糊料温度)。加热温度主要影响煤沥青的黏度，温度低则黏结剂的黏度增大、流动性下降，煤沥青不仅不能在骨料和粉料的颗粒表面形成黏结剂薄膜及渗透到骨料和粉料的孔隙中去，而且明显地增加了搅拌阻力，在比较低的温度下}昆捏出来的糊料塑性差、不利于成型(废品率高)，混捏温度也不是越高越好，混捏温度太高，煤沥青的成分发生变化，煤沥青中的低分子组分逐渐分解和挥发，同样会降低煤沥青的黏结性能。混捏温度和混捏时间确定的原则：(1)考虑加热温度的影响、混捏温度较低时应相应延长混捏时间，反之可以适当缩短混捏时间。(2)煤沥青的软化点较低时、混捏温度可适当降低，如果在较高的温度下混捏，则混捏时间可以适当缩短。(3)配方中加入的粉料越多，在同样温度下应适当延长混捏时间，因为粉料比表面积大、被煤沥青润湿、渗透和}昆合均匀需要较长的时间。(4)加入生碎时混捏时间要适当延长。(5)同一混捏设备当混捏物料的数量增加到一定程度、混捏时间要相应延长，在适宜的温度下过分延长混捏时间也是不必要的，过长时间的混捏将导致糊料的“老化”，即糊料塑性的下降，所以在实际生产中如果已经混捏好的糊料因故暂时不能卸出，则应暂停搅拌或每间隔10～15min搅拌2～3min，直至卸出糊料，骨料和粉料的干混时间也不需过长，干混时间过长会导致大颗粒的被挤碎及增加粉料损失量(被通风装置抽走)，因而破坏了原来的粒度组成。