Πρώτη ύλη και διαδικασία κατασκευής ηλεκτροδίου γραφίτη
Το ηλεκτρόδιο γραφίτη είναι ένα ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες αγώγιμο υλικό γραφίτη που παράγεται με ζύμωμα πετρελαίου, οπτάνθρακα βελόνας ως αδρανή και άσφαλτο άνθρακα ως συνδετικό, τα οποία παράγονται μέσω μιας σειράς διεργασιών όπως ζύμωμα, χύτευση, ψήσιμο, εμποτισμό, γραφιτοποίηση και μηχανική επεξεργασία. υλικό.
Το ηλεκτρόδιο γραφίτη είναι ένα σημαντικό αγώγιμο υλικό υψηλής θερμοκρασίας για την ηλεκτροπαραγωγή χάλυβα. Το ηλεκτρόδιο γραφίτη χρησιμοποιείται για την εισαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στον ηλεκτρικό κλίβανο και η υψηλή θερμοκρασία που δημιουργείται από το τόξο μεταξύ του άκρου του ηλεκτροδίου και του φορτίου χρησιμοποιείται ως πηγή θερμότητας για την τήξη του φορτίου για την κατασκευή χάλυβα. Άλλοι φούρνοι μεταλλευμάτων που τήκουν υλικά όπως ο κίτρινος φώσφορος, το βιομηχανικό πυρίτιο και τα λειαντικά χρησιμοποιούν επίσης ηλεκτρόδια γραφίτη ως αγώγιμα υλικά. Οι εξαιρετικές και ειδικές φυσικές και χημικές ιδιότητες των ηλεκτροδίων γραφίτη χρησιμοποιούνται ευρέως και σε άλλους βιομηχανικούς τομείς.
Οι πρώτες ύλες για την παραγωγή ηλεκτροδίων γραφίτη είναι ο οπτάνθρακας πετρελαίου, ο οπτάνθρακας με βελόνα και η λιθανθρακόπισσα.
Ο οπτάνθρακας πετρελαίου είναι ένα εύφλεκτο στερεό προϊόν που λαμβάνεται με οπτανθρακοποίηση υπολειμμάτων άνθρακα και πίσσας πετρελαίου. Το χρώμα είναι μαύρο και πορώδες, το κύριο στοιχείο είναι ο άνθρακας και η περιεκτικότητα σε τέφρα είναι πολύ χαμηλή, γενικά κάτω από 0,5%. Ο οπτάνθρακας πετρελαίου ανήκει στην κατηγορία του άνθρακα που γραφιτοποιείται εύκολα. Ο οπτάνθρακας πετρελαίου έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων στη χημική και μεταλλουργική βιομηχανία. Είναι η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή προϊόντων τεχνητού γραφίτη και προϊόντων άνθρακα για ηλεκτρολυτικό αλουμίνιο.
Ο οπτάνθρακας πετρελαίου μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: ακατέργαστο οπτάνθρακα και πυρωμένο κωκ ανάλογα με τη θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας. Ο πρώην οπτάνθρακας πετρελαίου που λαμβάνεται με καθυστερημένη οπτανθρακοποίηση περιέχει μεγάλη ποσότητα πτητικών και η μηχανική αντοχή είναι χαμηλή. Ο πυρωμένος οπτάνθρακας λαμβάνεται με φρύξη ακατέργαστου κωκ. Τα περισσότερα διυλιστήρια στην Κίνα παράγουν μόνο οπτάνθρακα και οι εργασίες φρύξης πραγματοποιούνται κυρίως σε εργοστάσια άνθρακα.
Ο οπτάνθρακας πετρελαίου μπορεί να χωριστεί σε οπτάνθρακα υψηλής περιεκτικότητας σε θείο (που περιέχει περισσότερο από 1,5% θείο), κοκ μεσαίου θείου (που περιέχει 0,5%-1,5% θείο) και οπτάνθρακα χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο (που περιέχει λιγότερο από 0,5% θείο). Η παραγωγή ηλεκτροδίων γραφίτη και άλλων προϊόντων τεχνητού γραφίτη παράγεται γενικά με χρήση οπτάνθρακα χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο.
Ο κοκ βελόνας είναι ένα είδος οπτάνθρακα υψηλής ποιότητας με εμφανή ινώδη υφή, πολύ χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής και εύκολη γραφιτοποίηση. Όταν το κοκ σπάσει, μπορεί να χωριστεί σε λεπτές λωρίδες ανάλογα με την υφή (ο λόγος διαστάσεων είναι γενικά πάνω από 1,75). Μια ανισότροπη ινώδης δομή μπορεί να παρατηρηθεί κάτω από ένα πολωτικό μικροσκόπιο, και ως εκ τούτου αναφέρεται ως κοκ βελόνας.
Η ανισοτροπία των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων του κοκ βελόνας είναι πολύ προφανής. Έχει καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα παράλληλα με την κατεύθυνση του μακρού άξονα του σωματιδίου και ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι χαμηλός. Κατά τη χύτευση με εξώθηση, ο μακρύς άξονας των περισσότερων σωματιδίων είναι διατεταγμένος στην κατεύθυνση εξώθησης. Επομένως, ο κοκ με βελόνα είναι η βασική πρώτη ύλη για την κατασκευή ηλεκτροδίων γραφίτη υψηλής ισχύος ή εξαιρετικά υψηλής ισχύος. Το ηλεκτρόδιο γραφίτη που παράγεται έχει χαμηλή ειδική αντίσταση, μικρό συντελεστή θερμικής διαστολής και καλή αντοχή σε θερμικό σοκ.
Ο οπτάνθρακας βελόνας χωρίζεται σε οπτάνθρακα βελόνας με βάση το λάδι που παράγεται από υπολείμματα πετρελαίου και οπτάνθρακες βελόνας με βάση τον άνθρακα που παράγεται από επεξεργασμένες πρώτες ύλες πίσσας άνθρακα.
Η λιθανθρακόπισσα είναι ένα από τα κύρια προϊόντα της βαθιάς επεξεργασίας λιθανθρακόπισσας. Είναι ένα μείγμα από διάφορους υδρογονάνθρακες, μαύρους σε υψηλή θερμοκρασία, ημιστερεούς ή στερεούς σε υψηλή θερμοκρασία, χωρίς σταθερό σημείο τήξης, μαλακώνουν μετά τη θέρμανση και στη συνέχεια λιώνουν, με πυκνότητα 1,25-1,35 g/cm3. Σύμφωνα με το σημείο μαλάκωσής του διακρίνεται σε άσφαλτο χαμηλής θερμοκρασίας, μέσης θερμοκρασίας και υψηλής θερμοκρασίας. Η απόδοση ασφάλτου μέσης θερμοκρασίας είναι 54-56% της λιθανθρακόπισσας. Η σύνθεση της λιθανθρακόπισσας είναι εξαιρετικά περίπλοκη, η οποία σχετίζεται με τις ιδιότητες της λιθανθρακόπισσας και την περιεκτικότητα σε ετεροάτομα, και επηρεάζεται επίσης από το σύστημα διεργασίας οπτανθρακοποίησης και τις συνθήκες επεξεργασίας λιθανθρακόπισσας. Υπάρχουν πολλοί δείκτες για τον χαρακτηρισμό της πίσσας λιθανθρακόπισσας, όπως το σημείο αποσκλήρυνσης της πίσσας, τα αδιάλυτα τολουόλιο (TI), τα αδιάλυτα της κινολίνης (QI), οι τιμές οπτάνθρακα και η ρεολογία της πίσσας άνθρακα.
Η λιθανθρακόπισσα χρησιμοποιείται ως συνδετικό και εμποτιστικό στη βιομηχανία άνθρακα και η απόδοσή της έχει μεγάλο αντίκτυπο στη διαδικασία παραγωγής και στην ποιότητα των προϊόντων άνθρακα. Η συνδετική άσφαλτος χρησιμοποιεί γενικά μια τροποποιημένη άσφαλτο μέσης θερμοκρασίας ή μέσης θερμοκρασίας που έχει μέτριο σημείο μαλακώματος, υψηλή τιμή οπτανθρακοποίησης και υψηλή ρητίνη β. Ο παράγοντας εμποτισμού είναι μια άσφαλτος μέσης θερμοκρασίας με χαμηλό σημείο μαλακώματος, χαμηλό QI και καλές ρεολογικές ιδιότητες.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-23-2019