Grafita elektrodo estas alttemperatura imuna grafita kondukta materialo produktita per nafta knedado, nadkola kolao kiel entuto kaj karba bitumo kiel ligilo, kiuj estas produktitaj per serio de procezoj kiel ekzemple knedado, muldado, rostado, impregnado, grafitiĝo kaj mekanika prilaborado. materialo.
La grafita elektrodo estas grava alt-temperatura kondukta materialo por elektra ŝtalfarado. La grafita elektrodo estas uzata por enigi elektran energion al la elektra forno, kaj la alta temperaturo generita de la arko inter la elektrodfino kaj la ŝargo estas uzata kiel varmofonto por fandi la ŝargon por ŝtalfarado. Aliaj ercfornoj kiuj flaris materialojn kiel ekzemple flava fosforo, industria silicio, kaj abrasivoj ankaŭ uzas grafitajn elektrodojn kiel konduktajn materialojn. La bonegaj kaj specialaj fizikaj kaj kemiaj propraĵoj de grafitaj elektrodoj ankaŭ estas vaste uzataj en aliaj industriaj sektoroj.
La krudaĵoj por la produktado de grafitaj elektrodoj estas naftokolao, pinglo-kolao kaj karba gudro peĉo.
Naftokolao estas brulema solida produkto akirita per koaksiga karbrestaĵo kaj naftopeĉo. La koloro estas nigra kaj pora, la ĉefa elemento estas karbono, kaj la enhavo de cindro estas tre malalta, ĝenerale sub 0,5%. Naftokolao apartenas al la klaso de facile grafitigita karbono. Naftokolao havas larĝan gamon de uzoj en kemiaj kaj metalurgiaj industrioj. Ĝi estas la ĉefa krudmaterialo por produkti artefaritajn grafitajn produktojn kaj karbonajn produktojn por elektroliza aluminio.
La naftokolao povas esti dividita en du tipojn: kruda kolao kaj kalcinita kolao laŭ la varmotraktadtemperaturo. La iama naftokolao akirita per prokrastita kokiĝo enhavas grandan kvanton da volatiloj, kaj la mekanika forto estas malalta. La kalcinita kolao estas akirita per kalcinado de kruda kolao. La plej multaj rafinejoj en Ĉinio produktas nur kolaon, kaj kalcinaj operacioj estas plejparte faritaj en karbonfabrikoj.
Naftokolao povas esti dividita en altan sulfuran kolaon (enhavante pli ol 1.5% da sulfuro), mezan sulfuran kolaon (enhavantan 0.5%-1.5% da sulfuro), kaj malaltan sulfuran kolaon (enhavante malpli ol 0.5% da sulfuro). La produktado de grafitaj elektrodoj kaj aliaj artefaritaj grafitaj produktoj estas ĝenerale produktita per malalta sulfura kolao.
Kudrila kolao estas speco de altkvalita kolao kun evidenta fibreca teksturo, tre malalta termika ekspansio-koeficiento kaj facila grafitiĝo. Kiam la kolao estas rompita, ĝi povas esti dividita en sveltajn striojn laŭ teksturo (la bildformato estas ĝenerale super 1.75). Anizotropa fibreca strukturo povas esti observita sub polariga mikroskopo, kaj estas tial referita kiel pinglo-kolao.
La anizotropeco de fiziko-mekanikaj trajtoj de pinglo-kolao estas tre evidenta. Ĝi havas bonan elektran kaj termikan konduktivecon paralela al la longa aksa direkto de la partiklo, kaj la koeficiento de termika ekspansio estas malalta. Kiam eltruda muldado, la longa akso de la plej multaj partikloj estas aranĝita en la eltruda direkto. Sekve, pinglo-kolao estas la ŝlosila krudmaterialo por fabrikado de alt-potencaj aŭ ultra-alt-fortaj grafitaj elektrodoj. La grafita elektrodo produktita havas malaltan resistivecon, malgrandan termikan ekspansion-koeficienton kaj bonan termikan ŝokon reziston.
Kudrila kolao estas dividita en ole-bazitan pinglo-kolaon produktitan el naftrestaĵo kaj karb-bazita pinglo-kolao produktita el rafinitaj karbaj peĉaj krudaĵoj.
Karba gudro estas unu el la ĉefaj produktoj de karbogudro profunda prilaborado. Ĝi estas miksaĵo de diversaj hidrokarbidoj, nigra ĉe alta temperaturo, duonsolida aŭ solida ĉe alta temperaturo, sen fiksa fandpunkto, mildigita post varmigo, kaj poste fandita, kun denseco de 1,25-1,35 g/cm3. Laŭ ĝia moliga punkto, ĝi estas dividita en malaltan temperaturon, mezan temperaturon kaj altan temperaturon asfalto. La meztemperatura asfalta rendimento estas 54-56% de karbogudro. La komponado de karba gudro estas ekstreme komplika, kiu rilatas al la propraĵoj de karbogudro kaj la enhavo de heteroatomoj, kaj ankaŭ estas tuŝita de la koking-proceza sistemo kaj karba gudro-pretiga kondiĉoj. Ekzistas multaj indikiloj por karakterizado de karbogudro-peĉo, kiel ekzemple bituma moligpunkto, toluenaj nesolveblaj (TI), kinolinaj nesolveblaj (QI), koaksigvaloroj, kaj karbpecreologio.
Karba gudro estas uzata kiel ligilo kaj impregna en la karbona industrio, kaj ĝia agado havas grandan efikon sur la produktada procezo kaj produkta kvalito de karbonaj produktoj. La ligilo-asfalto ĝenerale uzas meztemperaturan aŭ meztemperaturan modifitan asfalton havantan moderan moliĝpunkton, altan kokvaloron, kaj altan β-rezinon. La impregna agento estas meztemperatura asfalto havanta malaltan moligpunkton, malaltan QI kaj bonajn reologiajn ecojn.
La sekva bildo montras la produktadprocezon de grafita elektrodo en karbona entrepreno.
Kalcinado: La karbona krudaĵo estas varme traktata je alta temperaturo por elŝuti la humidon kaj volatilan materion enhavitan en ĝi, kaj la produktada procezo responda al la plibonigo de la originala kuira agado nomiĝas kalcinado. Ĝenerale, la karbona krudaĵo estas kalcinata uzante gason kaj siajn proprajn volatilojn kiel varmofonton, kaj la maksimuma temperaturo estas 1250-1350 °C.
Kalcinado faras profundajn ŝanĝojn en la strukturo kaj fizikokemiaj propraĵoj de karbonaj krudaĵoj, ĉefe en plibonigo de la denseco, mekanika forto kaj elektra kondukteco de kolao, plibonigante la kemian stabilecon kaj oksidiĝan reziston de kolao, metante fundamenton por la posta procezo. .
Kalcinita ekipaĵo ĉefe inkluzivas tankan calciner, rotacian fornon kaj elektran calciner. La kvalitkontrola indekso de kalcinado estas, ke la vera denseco de naftokolao estas ne malpli ol 2.07g/cm3, la resistiveco ne estas pli ol 550μΩ.m, la vera denseco de nadkola kolao estas ne malpli ol 2.12g/cm3, kaj la resistiveco ne estas pli ol 500μΩ.m.
Krudmaterialo disbatado kaj ingrediencoj
Antaŭ la batado, la groca kalcinita naftokolao kaj pinglokolao devas esti disbatitaj, muelitaj kaj kribritaj.
La meza disbatado estas kutime farita per disbatado de ekipaĵo de ĉirkaŭ 50 mm tra makzelo dispremilo, martelo dispremilo, rulpremilo kaj similaj por plue disbati la 0,5-20 mm grandeco materialo necesa por la batado.
Muelado estas procezo de muelado de karbona materialo al pulvora eta partiklo de 0,15 mm aŭ malpli kaj partiklograndeco de 0,075 mm aŭ malpli per pend-speca ringrulmuelejo (Raymond-muelejo), pilkmuelejo aŭ simile. .
Kribrado estas procezo en kiu larĝa gamo de materialoj post dispremado estas dividita en plurajn partiklograndecajn gamojn kun mallarĝa gamo da grandecoj tra serio de kribriloj kun unuformaj malfermaĵoj. Nuna elektrodproduktado kutime postulas 4-5 buletojn kaj 1-2 pulvorajn gradojn.
Ingrediencoj estas la produktadprocezoj por kalkuli, pesi kaj enfokusigi la diversajn agregaĵojn de agregaĵoj kaj pulvoroj kaj ligiloj laŭ la formulaj postuloj. La scienca taŭgeco de la formuliĝo kaj la stabileco de la bata operacio estas inter la plej gravaj faktoroj influantaj la kvalitan indicon kaj rendimenton de la produkto.
La formulo devas determini 5 aspektojn:
1 Elektu la tipon de krudmaterialoj;
2 determini la proporcion de malsamaj specoj de krudmaterialoj;
3 determini la konsiston de partiklograndeco de la solida krudaĵo;
4 determini la kvanton de ligilo;
5 Determini la tipon kaj kvanton de aldonaĵoj.
Knedado: Miksi kaj kvantigi diversajn partiklograndajn karbonajn grajnetojn kaj pulvorojn kun certa kvanto da ligilo je certa temperaturo, kaj knedi la plastecan paston en procezon nomatan knedado.
Knedado: seka miksado (20-35 min) malseka miksado (40-55 min)
La rolo de knedado:
1 Dum miksado de seka, la diversaj krudaĵoj estas unuforme miksitaj, kaj la solidaj karbonaj materialoj de malsamaj partiklaj grandecoj estas unuforme miksitaj kaj plenigitaj por plibonigi la kompaktecon de la miksaĵo;
2 Post aldonado de karba gudro peĉo, la seka materialo kaj la asfalto estas unuforme miksitaj. La likva asfalto unuforme kovras kaj malsekigas la surfacon de la grajnetoj por formi tavolon de asfalta ligotavolo, kaj ĉiuj materialoj estas ligitaj unu al la alia por formi homogenan plastan ŝmiraĵon. Konduka al muldado;
3 partoj de karba gudro peĉo penetras en la internan spacon de la karbona materialo, pliigante la densecon kaj koherecon de la pasto.
Moldado: La muldado de karbona materialo rilatas al la procezo de plaste deformado de la knedita karbona pasto sub la ekstera forto aplikata de la mulda ekipaĵo por finfine formi verdan korpon (aŭ krudan produkton) havantan certan formon, grandecon, densecon kaj forton. procezo.
Specoj de muldado, ekipaĵo kaj produktoj produktitaj:
Molda metodo
Komuna ekipaĵo
ĉefaj produktoj
Moldado
Vertikala hidraŭlika gazetaro
Elektra karbono, malbonkvalita fajna strukturo grafito
Premu
Horizontala hidraŭlika extruder
Ŝraŭbo extruder
Grafita elektrodo, kvadrata elektrodo
Vibra muldado
Vibra muldmaŝino
Aluminia karbonbriko, altforna karbonbriko
Izostaza premado
Izostatika muldmaŝino
Izotropa grafito, anizotropa grafito
Premu operacio
1 malvarmeta materialo: disko malvarmiga materialo, cilindro malvarmiga materialo, miksi kaj knedi malvarmigajn materialojn, ktp.
Elŝutu la volatilojn, reduktu al taŭga temperaturo (90-120 °C) por pliigi la aliĝon, tiel ke la blokado de la pasto estu unuforma dum 20-30 min.
2 Ŝargado: premu levan bafleton —– 2-3 fojojn tranĉi—-4-10MPa kompaktado
3 antaŭpremo: premo 20-25MPa, tempo 3-5min, dum vakuado
4 eltrudo: premu malsupren la bafleon —5-15MPa eltrudon — tranĉu — en la malvarmigantan lavujon
Teknikaj parametroj de eltrudado: kunprema proporcio, gazetara ĉambro kaj ajuta temperaturo, malvarmiga temperaturo, antaŭŝarĝa premotempo, eltruda premo, eltruda rapido, malvarmiga akvotemperaturo.
Verda korpo-inspektado: pogranda denseco, aspekto-frapado, analizo
Kalcinado: Ĝi estas procezo en kiu la karboprodukta verda korpo estas plenigita en speciale desegnita hejta forno sub la protekto de la plenigaĵo por plenumi alt-temperaturan varmotraktadon por karboni la karban peĉon en la verda korpo. La bituma kolao formita post la karboniĝo de la karba bitumo solidigas la karbonan agregaĵon kaj la pulvorajn partiklojn kune, kaj la kalcinita karbona produkto havas altan mekanikan forton, malaltan elektran resistivecon, bonan termikan stabilecon kaj kemian stabilecon. .
Kalcinado estas unu el la ĉefaj procezoj en la produktado de karbonproduktoj, kaj ankaŭ estas grava parto de la tri ĉefaj termotraktadprocezoj de grafita elektroda produktado. La produktadciklo de kalcinado estas longa (22-30 tagoj por bakado, 5-20 tagoj por fornoj por 2 bakado), kaj Pli alta energikonsumo. La kvalito de verda rostado havas efikon sur la kvalito de la preta produkto kaj la kosto de produktado.
La verda karba peĉo en la verda korpo estas kokigita dum la rostado, kaj ĉirkaŭ 10% de la volatila materio estas eligita, kaj la volumeno estas produktita per 2-3% ŝrumpado, kaj la amasperdo estas 8-10%. La fizikaj kaj kemiaj trajtoj de la karbono-bildo ankaŭ signife ŝanĝiĝis. La poreco malpliiĝis de 1.70 g/cm3 al 1.60 g/cm3 kaj la resistiveco malpliiĝis de 10000 μΩ·m al 40-50 μΩ·m pro la pliiĝo de poreco. La mekanika forto de la kalcinita bilĉo ankaŭ estis granda. Por plibonigo.
La sekundara bakado estas procezo en kiu la kalcinita produkto estas mergita kaj tiam kalcinata por karbonigi la tonalto mergitan en la poroj de la kalcinita produkto. Elektrodoj kiuj postulas pli altan pograndan densecon (ĉiuj specoj krom RP) kaj komunaj neaĵoj estas postulataj por esti bibakitaj, kaj la komunaj neaĵoj ankaŭ estas submetitaj al tri-trempa kvar-bakado aŭ du-trempa tri-bakado.
Ĉefa forna tipo de rostilo:
Kontinua funkciado—-ringa forno (kun kovrilo, sen kovrilo), tunela forno
Intermita operacio—-inversa forno, subetaĝa rostilo, kestorostilo
Kalcinacia kurbo kaj maksimuma temperaturo:
Unufoja rostado—-320, 360, 422, 480 horoj, 1250 °C
Malĉefa rostado --125, 240, 280 horoj, 700-800 °C
Inspektado de bakitaj produktoj: ŝajnfrapado, elektra resistiveco, pogranda denseco, kunprema forto, interna strukturo-analizo
Impregnado estas procezo en kiu karbona materialo estas metita en premujon kaj la likva impregna tonalto estas mergita en la poroj de la produkta elektrodo sub certaj temperaturoj kaj premaj kondiĉoj. La celo estas redukti la porecon de la produkto, pliigi la pograndan densecon kaj mekanikan forton de la produkto kaj plibonigi la elektran kaj termikan konduktivecon de la produkto.
La impregna procezo kaj rilataj teknikaj parametroj estas: rostado de bildaĵoj - surfacpurigado - antaŭvarmigo (260-380 °C, 6-10 horoj) - ŝarĝo de la impregna tanko - vakuado (8-9KPa, 40-50min) - injekto de bitumo (180). -200 °C) - Premado (1,2-1,5 MPa, 3-4 horoj) - Reveno al asfalto - Malvarmigo (interne aŭ ekster la tanko)
Inspektado de impregnitaj produktoj: trempiga pezo-indico G=(W2-W1)/W1×100%
Unu trempa pezo-indico ≥14%
Sekundara impregnita produktopeziĝoprocento ≥ 9%
Tri trempproduktoj pezo-indico ≥ 5%
Grafitigo rilatas al alt-temperatura varmotraktadprocezo en kiu karbona produkto estas varmigita al temperaturo de 2300 °C aŭ pli en protekta medio en alt-temperatura elektra forno por konverti amorfan tavoligitan strukturon karbonon en tridimensian ordigitan. grafita kristala strukturo.
La celo kaj efiko de grafitigo:
1 plibonigu la konduktivecon kaj termikan konduktivecon de la karbona materialo (la resistiveco malpliiĝas je 4-5 fojojn, kaj la termika kondukteco pliiĝas je ĉirkaŭ 10 fojojn);
2 plibonigu la termikan ŝokon reziston kaj kemian stabilecon de la karbona materialo (linia ekspansio koeficiento reduktita je 50-80%);
3 fari la karbonan materialon lubrikecon kaj abrazioreziston;
4 Elĉerpaj malpuraĵoj, plibonigu la purecon de la karbona materialo (la cindroenhavo de la produkto malpliiĝas de 0,5-0,8% al ĉirkaŭ 0,3%).
La realigo de la grafitigprocezo:
La grafitiĝo de karbona materialo estas efektivigita ĉe alta temperaturo de 2300-3000 °C, do ĝi nur povas esti realigita per elektra hejtado en la industrio, tio estas, la kurento rekte pasas tra la varmigita kalcinita produkto, kaj la kalcinita produkto ŝargita. en la fornon estas generita de la elektra kurento ĉe alta temperaturo. La konduktoro estas denove objekto, kiu estas varmigita al alta temperaturo.
Fornoj nuntempe vaste uzitaj inkludas Acheson-grafitigajn fornojn kaj internajn varmokaskadojn (LWG) fornojn. La unua havas grandan produktadon, grandan temperaturdiferencon kaj altan konsumon. Ĉi-lasta havas mallongan varmigan tempon, malaltan energikonsumon, unuforman elektran resistivecon, kaj ne taŭgas por alĝustigi.
La kontrolo de la grafitiga procezo estas kontrolita per mezurado de la kurbo de elektra potenco, kiu taŭgas por la kondiĉo de plialtiĝo de temperaturo. La elektroprovizotempo estas 50-80 horoj por la Acheson-forno kaj 9-15 horoj por la LWG-forno.
La elektra konsumo de grafitiĝo estas tre granda, ĝenerale 3200-4800KWh, kaj la proceza kosto okupas ĉirkaŭ 20-35% de la totala produktokosto.
Inspektado de grafitigitaj produktoj: apero frapetado, resistiveco-testo
Maŝinado: La celo de mekanika maŝinado de karbonaj grafitaj materialoj estas atingi la bezonatan grandecon, formon, precizecon, ktp per tranĉado por fari la elektrodan korpon kaj artikojn laŭ la postuloj de uzo.
Grafita elektroda pretigo estas dividita en du sendependajn pretigprocezojn: elektrodkorpo kaj artiko.
La korpa prilaborado inkluzivas tri ŝtupojn de enuiga kaj malglata plata fina vizaĝo, ekstera cirklo kaj ebena fina vizaĝo kaj muelanta fadeno. La prilaborado de konusa artiko povas esti dividita en 6 procezojn: tranĉado, plata fina vizaĝo, aŭta konusa vizaĝo, muelanta fadeno, boranta riglilo Kaj fendeto.
Konekto de elektrodaj artikoj: konusa kunligo (tri bukoj kaj unu buko), cilindra kunligo, bata konekto (vira kaj ina konekto)
Kontrolo de maŝinanta precizeco: fadena mallarĝa devio, fadena devio, kuna (truo) granda diametra devio, kuna trua koaxiality, artika trua vertikaleco, elektrodo-fina vizaĝo plateco, kuna kvar-punkta devio. Kontrolu per specialaj ringaj mezuriloj kaj platmezuriloj.
Inspektado de finitaj elektrodoj: precizeco, pezo, longo, diametro, pogranda denseco, resistiveco, antaŭ-munta toleremo ktp.
Afiŝtempo: Oct-31-2019