Ang graphite electrode usa ka taas nga temperatura nga resistensya sa graphite conductive nga materyal nga gihimo sa petroleum knead, needle coke ingon aggregate ug coal bitumen ingon binder, nga gihimo pinaagi sa usa ka serye sa mga proseso sama sa pagmasa, pag-umol, pag-ihaw, impregnation, graphitization ug pagproseso sa mekanikal. materyal.
Ang graphite electrode usa ka importante nga high-temperature conductive material alang sa electric steelmaking. Ang graphite electrode gigamit sa pag-input sa electric energy ngadto sa electric furnace, ug ang taas nga temperatura nga namugna sa arc tali sa electrode end ug ang charge gigamit isip init nga tinubdan aron matunaw ang bayad sa paghimo sa steel. Ang ubang mga hurnohan sa ore nga nagtunaw sa mga materyales sama sa yellow phosphorus, industrial silicon, ug mga abrasive naggamit usab og graphite electrodes isip conductive materials. Ang maayo kaayo ug espesyal nga pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa graphite electrodes kaylap usab nga gigamit sa ubang mga sektor sa industriya.
Ang mga hilaw nga materyales alang sa paghimo sa graphite electrodes mao ang petrolyo coke, needle coke ug coal tar pitch.
Ang petrolyo coke usa ka masunog nga solidong produkto nga nakuha pinaagi sa coking coal residue ug petrolyo pitch. Ang kolor itom ug porous, ang nag-unang elemento mao ang carbon, ug ang abo nga sulod ubos kaayo, kasagaran ubos sa 0.5%. Ang petrolyo coke iya sa klase sa dali nga graphitized nga carbon. Ang coke sa petrolyo adunay daghang mga gamit sa industriya sa kemikal ug metalurhiko. Kini ang nag-unang hilaw nga materyal alang sa paghimo sa artipisyal nga mga produkto sa grapayt ug mga produkto sa carbon alang sa electrolytic aluminum.
Ang petrolyo nga coke mahimong bahinon sa duha ka klase: hilaw nga coke ug calcined coke sumala sa temperatura sa pagtambal sa kainit. Ang kanhi petrolyo nga coke nga nakuha pinaagi sa nalangan nga coking adunay daghang mga volatiles, ug ang mekanikal nga kusog gamay. Ang calcined coke makuha pinaagi sa calcination sa hilaw nga coke. Kadaghanan sa mga refinery sa China naghimo lamang ug coke, ug ang mga operasyon sa calcination kasagaran gihimo sa mga tanum nga carbon.
Ang petrolyo nga coke mahimong bahinon ngadto sa taas nga sulfur coke (nga adunay labaw sa 1.5% nga sulfur), medium nga sulfur coke (nga adunay 0.5% -1.5% nga sulfur), ug ubos nga sulfur coke (nga adunay ubos sa 0.5% nga asupre). Ang paghimo sa mga graphite electrodes ug uban pang artipisyal nga mga produkto sa graphite kasagaran gihimo gamit ang ubos nga sulfur coke.
Ang Needle coke usa ka klase sa taas nga kalidad nga coke nga adunay klaro nga fibrous texture, ubos kaayo nga thermal expansion coefficient ug dali nga graphitization. Kung mabuak ang coke, mahimo kining bahinon ngadto sa yagpis nga mga gilis sumala sa texture (ang aspect ratio kasagaran labaw sa 1.75). Ang usa ka anisotropic fibrous nga istruktura mahimong maobserbahan sa ilawom sa polarizing microscope, ug busa gitawag nga needle coke.
Ang anisotropy sa physico-mechanical properties sa needle coke klaro kaayo. Kini adunay maayo nga electrical ug thermal conductivity parallel sa taas nga axis nga direksyon sa partikulo, ug ang coefficient sa thermal expansion ubos. Kung ang paghulma sa extrusion, ang taas nga axis sa kadaghanan nga mga partikulo gihan-ay sa direksyon sa extrusion. Busa, ang dagom nga coke mao ang yawe nga hilaw nga materyal alang sa paghimo sa high-power o ultra-high-power graphite electrodes. Ang graphite electrode nga gihimo adunay ubos nga resistivity, gamay nga thermal expansion coefficient ug maayo nga thermal shock resistance.
Ang Needle coke gibahin ngadto sa oil-based needle coke nga gihimo gikan sa petrolyo residue ug coal-based needle coke nga gigama gikan sa refined coal pitch hilaw nga materyales.
Ang coal tar usa sa mga nag-unang produkto sa pagproseso sa lawom nga coal tar. Kini usa ka sinagol nga nagkalain-laing hydrocarbon, itom sa taas nga temperatura, semi-solid o solid sa taas nga temperatura, walay fixed nga punto sa pagkatunaw, gipahumok human sa pagpainit, ug dayon natunaw, nga adunay densidad nga 1.25-1.35 g/cm3. Sumala sa pagpahumok niini, gibahin kini sa ubos nga temperatura, medium nga temperatura ug taas nga temperatura nga aspalto. Ang medium nga temperatura nga ani sa aspalto mao ang 54-56% sa coal tar. Ang komposisyon sa coal tar hilabihan ka komplikado, nga may kalabutan sa mga kabtangan sa coal tar ug ang sulod sa heteroatoms, ug apektado usab sa sistema sa proseso sa coking ug mga kondisyon sa pagproseso sa coal tar. Adunay daghang mga timailhan alang sa pag-ila sa coal tar pitch, sama sa bitumen softening point, toluene insolubles (TI), quinoline insolubles (QI), coking values, ug coal pitch rheology.
Ang coal tar gigamit isip binder ug impregnant sa industriya sa carbon, ug ang performance niini adunay dakong epekto sa proseso sa produksyon ug kalidad sa produkto sa mga produkto sa carbon. Ang binder aspalto kasagarang naggamit ug medium-temperature o medium-temperature nga giusab nga aspalto nga adunay kasarangang softening point, taas nga coking value, ug taas nga β resin. Ang impregnating agent usa ka medium nga temperatura nga aspalto nga adunay ubos nga softening point, ubos nga QI, ug maayo nga rheological properties.
Ang mosunod nga hulagway nagpakita sa proseso sa produksyon sa graphite electrode sa carbon negosyo.
Calcination: Ang carbonaceous nga hilaw nga materyal kay init-pagtratar sa taas nga temperatura sa pagdiskarga sa kaumog ug dali moalisngaw nga butang nga anaa niini, ug ang proseso sa produksyon nga katumbas sa pagpalambo sa orihinal nga pagluto performance gitawag calcination. Kasagaran, ang carbonaceous nga hilaw nga materyal gi-calcined pinaagi sa paggamit sa gas ug sa iyang kaugalingon nga volatiles ingon nga usa ka tinubdan sa kainit, ug ang maximum nga temperatura mao ang 1250-1350 °C.
Ang calcination naghimo sa lawom nga mga pagbag-o sa istruktura ug physicochemical kabtangan sa carbonaceous hilaw nga materyales, nag-una sa pagpalambo sa Densidad, mekanikal nga kalig-on ug electrical conductivity sa coke, pagpalambo sa kemikal nga kalig-on ug oksihenasyon pagsukol sa coke, pagpandong sa usa ka pundasyon alang sa sunod nga proseso. .
Ang mga kagamitan sa calcined nag-una naglakip sa tank calciner, rotary kiln ug electric calciner. Ang indeks sa pagkontrol sa kalidad sa calcination mao nga ang tinuod nga Densidad sa petrolyo coke dili moubos sa 2.07g/cm3, ang resistivity dili labaw pa kay sa 550μΩ.m, ang tinuod nga Densidad sa dagom coke dili ubos pa kay sa 2.12g/cm3, ug ang resistivity dili labaw pa kay sa 500μΩ.m.
Pagdugmok sa hilaw nga materyales ug mga sangkap
Sa dili pa ang batching, ang kinabag-an nga calcined petroleum coke ug needle coke kinahanglang dugmukon, galingon, ug asahan.
Ang medium nga pagdugmok kasagaran nga gihimo pinaagi sa pagdugmok sa mga ekipo nga mga 50 mm pinaagi sa jaw crusher, hammer crusher, roll crusher ug uban pa aron madugmok pa ang 0.5-20 mm nga gidak-on nga materyal nga gikinahanglan alang sa batching.
Ang paggaling usa ka proseso sa paggaling sa usa ka carbonaceous nga materyal ngadto sa usa ka powdery nga gamay nga partikulo nga 0.15 mm o ubos pa ug usa ka partikulo nga gidak-on nga 0.075 mm o ubos pa pinaagi sa suspension-type ring roll mill (Raymond mill), usa ka ball mill, o uban pa. .
Ang screening usa ka proseso diin ang usa ka halapad nga mga materyales pagkahuman sa usa ka pagdugmok gibahin sa daghang mga gidak-on sa partikulo nga adunay usa ka pig-ot nga gidak-on pinaagi sa usa ka serye sa mga sieves nga adunay parehas nga pagbukas. Ang karon nga produksyon sa electrode kasagaran nagkinahanglan og 4-5 nga mga pellets ug 1-2 nga powder grades.
Ang mga sangkap mao ang mga proseso sa produksiyon alang sa pagkalkula, pagtimbang ug pagpunting sa lainlaing mga aggregate sa mga aggregates ug mga pulbos ug mga binder sumala sa mga kinahanglanon sa pagporma. Ang siyentipikanhong kaangayan sa pormulasyon ug ang kalig-on sa batching operation mao ang usa sa labing importante nga mga butang nga makaapekto sa kalidad nga index ug performance sa produkto.
Ang pormula kinahanglan nga mahibal-an ang 5 nga mga aspeto:
1 Pilia ang tipo sa hilaw nga materyales;
2 pagtino sa proporsiyon sa lain-laing matang sa hilaw nga materyales;
3 pagtino sa gidak-on sa partikulo nga komposisyon sa solid nga hilaw nga materyal;
4 pagtino sa gidaghanon sa binder;
5 Tinoa ang matang ug gidaghanon sa mga additives.
Pagmasa: Pagsagol ug pag-ihap sa lain-laing gidak-on sa partikulo nga carbonaceous granules ug mga pulbos nga adunay piho nga kantidad sa binder sa usa ka temperatura, ug pagmasa sa plasticity paste ngadto sa proseso nga gitawag og kneading.
Proseso sa pagmasa: uga nga pagsagol (20-35 min) basa nga pagsagol (40-55 min)
Ang papel sa pagmasa:
1 Kung ang pagsagol nga uga, ang lainlaing mga hilaw nga materyales managsama nga gisagol, ug ang solidong carbonaceous nga mga materyales nga lainlain ang gidak-on sa partikulo parehas nga gisagol ug napuno aron mapauswag ang pagkakomplikado sa sagol;
2 Human sa pagdugang sa coal tar pitch, ang uga nga materyal ug ang aspalto managsama nga gisagol. Ang likido nga aspalto parehas nga nagsul-ob ug nagbasa sa nawong sa mga granule aron maporma ang usa ka layer sa aspalto nga bonding layer, ug ang tanan nga mga materyales gibugkos sa usag usa aron maporma ang usa ka homogenous nga plastic smear. Maayo sa paghulma;
3 ka bahin sa coal tar pitch motuhop ngadto sa sulod nga luna sa carbonaceous nga materyal, dugang nga pagdugang sa densidad ug cohesiveness sa paste.
Pag-umol: Ang paghulma sa materyal nga carbon nagtumong sa proseso sa plastically deforming sa kneaded carbon paste ubos sa external force nga gigamit sa molding equipment aron sa katapusan maporma ang usa ka green nga lawas (o hilaw nga produkto) nga adunay usa ka piho nga porma, gidak-on, densidad ug kusog. proseso.
Mga tipo sa paghulma, kagamitan ug mga produkto nga gihimo:
Pamaagi sa paghulma
Komon nga kagamitan
nag-unang mga produkto
Paghulma
Vertikal nga hydraulic press
Elektrisidad nga carbon, ubos nga grado nga pino nga istruktura nga graphite
Pisil
Horizontal nga hydraulic extruder
Screw extruder
Graphite electrode, square electrode
Paghulma sa vibration
Vibration molding machine
Aluminum carbon brick, blast furnace carbon brick
Isostatic nga pagpamugos
Isostatic molding machine
Isotropic graphite, anisotropic graphite
Pagpislit nga operasyon
1 cool nga materyal: disc makapabugnaw nga materyal, silindro makapabugnaw nga materyal, pagsagol ug kneading makapabugnaw nga mga materyales, etc.
Pag-discharge sa mga volatiles, pagpakunhod sa usa ka angay nga temperatura (90-120 ° C) aron madugangan ang pagdikit, aron ang blockiness sa paste managsama sa 20-30 min
2 Nagkarga: press lift baffle —– 2-3 ka beses nga pagputol—-4-10MPa compaction
3 pre-pressure: pressure 20-25MPa, oras 3-5min, samtang nag-vacuum
4 extrusion: i-press down ang baffle —5-15MPa extrusion — cut — ngadto sa cooling sink
Teknikal nga mga parameter sa extrusion: compression ratio, press chamber ug nozzle temperature, cooling temperature, preload pressure time, extrusion pressure, extrusion speed, cooling water temperature
Pag-inspeksyon sa berde nga lawas: bulk density, pag-tap sa hitsura, pagtuki
Calcination: Kini usa ka proseso diin ang produkto sa carbon nga berde nga lawas napuno sa usa ka espesyal nga gidisenyo nga hudno sa pagpainit ubos sa panalipod sa filler aron mahimo ang taas nga temperatura nga pagtambal sa kainit aron ma-carbonize ang coal pitch sa berde nga lawas. Ang bitumen coke nga naporma human sa carbonization sa coal bitumen nagpalig-on sa carbonaceous aggregate ug sa powder particles, ug ang calcined carbon nga produkto adunay taas nga mekanikal nga kusog, ubos nga electrical resistivity, maayo nga thermal stability ug kemikal nga kalig-on. .
Ang calcination usa sa mga nag-unang proseso sa paghimo sa mga produkto sa carbon, ug usa usab ka importante nga bahin sa tulo ka dagkong mga proseso sa pagtambal sa init sa produksyon sa graphite electrode. Ang siklo sa produksiyon sa calcination taas (22-30 ka adlaw alang sa pagluto, 5-20 ka adlaw alang sa mga hurno alang sa 2 nga pagluto), ug Mas taas nga konsumo sa enerhiya. Ang kalidad sa berde nga litson adunay epekto sa kalidad sa nahuman nga produkto ug ang gasto sa produksiyon.
Ang berde nga coal pitch sa berde nga lawas gi-coked sa panahon sa proseso sa pag-ihaw, ug mga 10% sa dali moalisngaw nga butang ang gipagawas, ug ang gidaghanon gihimo sa 2-3% nga pagkunhod, ug ang pagkawala sa masa mao ang 8-10%. Ang pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa carbon billet dako usab nga nabag-o. Ang porosity mikunhod gikan sa 1.70 g / cm3 ngadto sa 1.60 g / cm3 ug ang resistivity mikunhod gikan sa 10000 μΩ·m ngadto sa 40-50 μΩ·m tungod sa pagtaas sa porosity. Ang mekanikal nga kusog sa calcined billet dako usab. Para sa kalamboan.
Ang ikaduha nga pagluto usa ka proseso diin ang calcined nga produkto gipaunlod ug dayon calcined aron ma-carbonize ang pitch nga gituslob sa mga pores sa calcined nga produkto. Ang mga electrodes nga nagkinahanglan og mas taas nga bulk density (tanan nga barayti gawas sa RP) ug joint blanks gikinahanglan nga bibaked, ug ang joint blanks ipailalom usab sa three-dip four-bake o two-dip three-bake.
Panguna nga hurno nga tipo sa roaster:
Padayon nga operasyon—-singsing nga hurno (nga adunay tabon, walay tabon), tunnel kiln
Intermittent operation—-reverse kiln, under-floor roaster, box roaster
Calcination curve ug maximum temperature:
Usa ka higayon nga litson—-320, 360, 422, 480 ka oras, 1250 °C
Ikaduha nga litson—-125, 240, 280 ka oras, 700-800 °C
Pag-inspeksyon sa mga linuto nga produkto: pag-tap sa hitsura, resistensya sa elektrisidad, bulk density, kusog sa compressive, pagtuki sa internal nga istruktura
Ang impregnation usa ka proseso diin ang usa ka carbon nga materyal gibutang sa usa ka pressure vessel ug ang likido nga impregnant pitch naunlod sa mga pores sa electrode sa produkto ubos sa piho nga mga kondisyon sa temperatura ug presyur. Ang katuyoan mao ang pagpakunhod sa porosity sa produkto, pagdugang sa bulk density ug mekanikal nga kusog sa produkto, ug pagpalambo sa electrical ug thermal conductivity sa produkto.
Ang proseso sa impregnation ug may kalabutan nga teknikal nga mga parameter mao ang: roasting billet - paglimpyo sa ibabaw - preheating (260-380 °C, 6-10 ka oras) - loading sa impregnation tank - vacuuming (8-9KPa, 40-50min) - Injection sa bitumen (180 -200 °C) – Pressurization (1.2-1.5 MPa, 3-4 ka oras) – Balik sa aspalto - Pagpabugnaw (sa sulod o sa gawas sa tangke)
Pag-inspeksyon sa mga impregnated nga produkto: impregnation weight gain rate G=(W2-W1)/W1×100%
Usa ka pagtuslob sa gibug-aton nga pagtaas sa rate ≥14%
Secondary impregnated product weight gain rate ≥ 9%
Tulo ka mga produkto sa pagtuslob sa gibug-aton nga pagtaas sa rate ≥ 5%
Ang graphitization nagtumong sa usa ka taas nga temperatura nga proseso sa pagtambal sa kainit diin ang usa ka produkto sa carbon gipainit sa temperatura nga 2300 ° C o labaw pa sa usa ka panalipod nga medium sa usa ka taas nga temperatura nga electric furnace aron mabag-o ang usa ka amorphous layered structure nga carbon ngadto sa usa ka three-dimensional nga gimando. graphite nga kristal nga istruktura.
Ang katuyoan ug epekto sa graphitization:
1 nagpauswag sa conductivity ug thermal conductivity sa carbon material (ang resistivity mikunhod sa 4-5 ka beses, ug ang thermal conductivity nadugangan sa mga 10 ka beses);
2 pagpalambo sa thermal shock pagsukol ug kemikal nga kalig-on sa carbon nga materyal (linear expansion coefficient mikunhod sa 50-80%);
3 sa paghimo sa carbon materyal nga lubricity ug abrasion resistensya;
4 Mga hugaw sa tambutso, pagpalambo sa kaputli sa materyal nga carbon (ang abo nga sulod sa produkto mikunhod gikan sa 0.5-0.8% ngadto sa mga 0.3%).
Ang katumanan sa proseso sa graphitization:
Ang graphitization sa carbon nga materyal gihimo sa usa ka taas nga temperatura sa 2300-3000 °C, mao nga kini mahimo lamang nga matuman pinaagi sa electric pagpainit sa industriya, nga mao, ang kasamtangan nga direkta nga moagi sa gipainit nga calcined nga produkto, ug ang calcined produkto nga gikarga. ngadto sa hudno nga namugna pinaagi sa electric kasamtangan sa usa ka taas nga temperatura. Ang konduktor usa usab ka butang nga gipainit sa taas nga temperatura.
Ang mga hurno nga kaylap nga gigamit karon naglakip sa Acheson graphitization furnace ug internal heat cascade (LWG) furnaces. Ang kanhi adunay dako nga output, usa ka dako nga kalainan sa temperatura, ug usa ka taas nga konsumo sa kuryente. Ang ulahi adunay mubo nga oras sa pagpainit, ubos nga konsumo sa kuryente, uniporme nga resistensya sa elektrisidad, ug dili angay alang sa angay.
Ang pagkontrol sa proseso sa graphitization kontrolado pinaagi sa pagsukod sa kurba sa kuryente nga angay alang sa kahimtang sa pagtaas sa temperatura. Ang oras sa suplay sa kuryente 50-80 ka oras para sa Acheson furnace ug 9-15 ka oras para sa LWG furnace.
Ang konsumo sa kuryente sa graphitization dako kaayo, kasagaran 3200-4800KWh, ug ang gasto sa proseso nagkantidad sa mga 20-35% sa kinatibuk-ang gasto sa produksyon.
Pag-inspeksyon sa mga graphitized nga produkto: pag-tap sa hitsura, pagsulay sa resistivity
Machining: Ang katuyoan sa mekanikal nga machining sa carbon graphite nga mga materyales mao ang pagkab-ot sa gikinahanglan nga gidak-on, porma, katukma, ug uban pa pinaagi sa pagputol sa paghimo sa electrode nga lawas ug mga lutahan sumala sa mga kinahanglanon sa paggamit.
Ang pagproseso sa graphite electrode gibahin sa duha ka independenteng proseso sa pagproseso: electrode body ug joint.
Ang pagproseso sa lawas naglakip sa tulo ka mga lakang sa boring ug bagis nga patag nga tumoy sa nawong, gawas nga lingin ug patag nga tumoy nga nawong ug milling thread. Ang pagproseso sa conical joint mahimong bahinon ngadto sa 6 ka proseso: pagputol, flat end face, car cone face, milling thread, drilling bolt Ug slotting.
Koneksyon sa electrode joints: conical joint connection (tulo ka buckles ug usa ka buckle), cylindrical joint connection, bump connection (lalaki ug babaye nga koneksyon)
Pagkontrol sa katukma sa machining: thread taper deviation, thread pitch, joint (hole) large diameter deviation, joint hole coaxiality, joint hole verticality, electrode end face flatness, joint four-point deviation. Susiha gamit ang espesyal nga mga gauge sa singsing ug mga gauge sa plato.
Pag-inspeksyon sa nahuman nga mga electrodes: katukma, gibug-aton, gitas-on, diametro, bulk density, resistivity, pre-assembly tolerance, ug uban pa.
Oras sa pag-post: Okt-31-2019