Суровина и производствен процес на графитен електрод
Графитният електрод е устойчив на висока температура графитен проводящ материал, произведен от петролно смесване, игловат кокс като агрегат и въглищен битум като свързващо вещество, които се произвеждат чрез серия от процеси като месене, формоване, печене, импрегниране, графитизация и механична обработка. материал.
Графитният електрод е важен високотемпературен проводим материал за производството на електрическа стомана. Графитният електрод се използва за въвеждане на електрическа енергия в електрическата пещ, а високата температура, генерирана от дъгата между края на електрода и заряда, се използва като източник на топлина за стопяване на заряда за производство на стомана. Други пещи за руда, които топят материали като жълт фосфор, индустриален силиций и абразиви, също използват графитни електроди като проводими материали. Отличните и специални физични и химични свойства на графитните електроди се използват широко и в други индустриални сектори.
Суровините за производството на графитни електроди са петролен кокс, иглен кокс и каменовъглен катран.
Петролният кокс е запалим твърд продукт, получен чрез коксуване на остатъци от въглища и нефтена смола. Цветът е черен и порест, основният елемент е въглерод, а съдържанието на пепел е много ниско, обикновено под 0,5%. Петролният кокс принадлежи към класа на лесно графитизирания въглерод. Петролният кокс има широк спектър от приложения в химическата и металургичната промишленост. Това е основната суровина за производството на изкуствени графитни продукти и въглеродни продукти за електролитен алуминий.
Нефтеният кокс може да бъде разделен на два вида: суров кокс и калциниран кокс според температурата на топлинна обработка. Бившият нефтен кокс, получен чрез забавено коксуване, съдържа голямо количество летливи вещества и механичната якост е ниска. Калцинираният кокс се получава чрез калциниране на суров кокс. Повечето рафинерии в Китай произвеждат само кокс, а операциите по калциниране се извършват предимно в инсталации за въглерод.
Петролният кокс може да бъде разделен на кокс с високо съдържание на сяра (съдържащ повече от 1,5% сяра), кокс със средно съдържание на сяра (съдържащ 0,5%-1,5% сяра) и кокс с ниско съдържание на сяра (съдържащ по-малко от 0,5% сяра). Производството на графитни електроди и други продукти от изкуствен графит обикновено се произвежда с кокс с ниско съдържание на сяра.
Игленият кокс е вид висококачествен кокс с очевидна влакнеста текстура, много нисък коефициент на термично разширение и лесна графитизация. Когато коксът е счупен, той може да бъде разделен на тънки ленти според текстурата (пропорцията обикновено е над 1,75). Анизотропна влакнеста структура може да се наблюдава под поляризационен микроскоп и поради това се нарича игловиден кокс.
Анизотропията на физико-механичните свойства на игления кокс е много очевидна. Той има добра електрическа и топлопроводимост, успоредна на посоката на дългата ос на частицата, и коефициентът на топлинно разширение е нисък. При екструзионно формоване дългата ос на повечето частици е разположена в посоката на екструзия. Следователно игленият кокс е основната суровина за производството на високомощни или свръхмощни графитни електроди. Произведеният графитен електрод има ниско съпротивление, малък коефициент на топлинно разширение и добра устойчивост на термичен удар.
Иглестият кокс се разделя на иглист кокс на основата на петрол, произведен от петролни остатъци, и иглест кокс на базата на въглища, произведен от рафинирани суровини от въглищен катран.
Въглищният катран е един от основните продукти на дълбоката обработка на каменовъглен катран. Това е смес от различни въглеводороди, черни при висока температура, полутвърди или твърди при висока температура, без фиксирана точка на топене, омекотени след нагряване и след това разтопени, с плътност 1,25-1,35 g/cm3. Според точката на омекване се разделя на нискотемпературен, среднотемпературен и високотемпературен асфалт. Среднотемпературният добив на асфалт е 54-56% въглищен катран. Съставът на въглищния катран е изключително сложен, което е свързано със свойствата на въглищния катран и съдържанието на хетероатоми, а също така се влияе от системата за коксуване и условията на обработка на въглищния катран. Има много показатели за характеризиране на каменовъглен катран, като точка на омекване на битума, неразтворими в толуен (TI), неразтворими в хинолин (QI), стойности на коксуване и реология на въглищен катран.
Въглищният катран се използва като свързващо вещество и импрегнант във въглеродната промишленост и неговата ефективност оказва голямо влияние върху производствения процес и качеството на продуктите от въглерод. Свързващият асфалт обикновено използва среднотемпературен или среднотемпературен модифициран асфалт с умерена точка на омекване, висока стойност на коксуване и високо съдържание на β смола. Импрегниращият агент е среднотемпературен асфалт с ниска точка на омекване, нисък QI и добри реологични свойства.
Време на публикуване: 23 септември 2019 г