Graphite elektrodes is in hege temperatuer resistint grafyt conductive materiaal produsearre troch petroleum knead, needle coke as aggregaat en stienkoal bitumen as bynmiddel, dy't wurde produsearre troch in rige fan prosessen lykas kneading, moulding, roasting, impregnation, graphitization en meganyske ferwurking. materiaal.
De grafytelektrode is in wichtich konduktyf materiaal foar hege temperatuer foar elektryske stielmakkerij. De grafytelektrode wurdt brûkt om elektryske enerzjy yn te fieren yn 'e elektryske oven, en de hege temperatuer opwekt troch de bôge tusken it elektrodes ein en de lading wurdt brûkt as waarmteboarne om de lading te smelten foar stiel meitsjen. Oare ertsofen dy't materialen smoargje lykas giele fosfor, yndustriële silisium en skuormiddels brûke ek grafytelektroden as geleidend materiaal. De treflike en bysûndere fysike en gemyske eigenskippen fan grafytelektroden wurde ek in soad brûkt yn oare yndustriële sektoaren.
De grûnstoffen foar de produksje fan grafytelektroden binne petroleumkoks, naaldkoks en stienkoalteerpik.
Petroleumkoks is in ûntvlambaar fêst produkt dat wurdt krigen troch kokskoalresten en petroleumpitch. De kleur is swart en poreus, it wichtichste elemint is koalstof, en de jiske ynhâld is tige leech, algemien ûnder 0,5%. Petroleumkoks heart ta de klasse fan maklik grafitisearre koalstof. Petroleumkoks hat in breed oanbod fan gebrûk yn gemyske en metallurgyske yndustry. It is it wichtichste grûnstof foar it produsearjen fan keunstmjittige grafytprodukten en koalstofprodukten foar elektrolytysk aluminium.
De petroleumkoks kin ûnderferdield wurde yn twa soarten: rau coke en calcined coke neffens de waarmtebehannelingtemperatuer. De eardere petroleumkoks krigen troch fertrage coking befettet in grutte hoemannichte flechtich stoffen, en de meganyske sterkte is leech. De calcined coke wurdt krigen troch calcination fan rauwe coke. De measte raffinaderijen yn Sina produsearje allinnich coke, en calcination operaasjes wurde meast útfierd yn koalstof planten.
Petroleumkoks kin ferdield wurde yn koks mei hege swevel (mei mear as 1,5% swevel), medium swevelkoks (mei 0,5% -1,5% swevel), en koks mei leech swevel (mei minder dan 0,5% swevel). De produksje fan grafytelektroden en oare keunstmjittige grafytprodukten wurdt oer it generaal produsearre mei koks mei leech sulfur.
Needle coke is in soarte fan hege kwaliteit coke mei foar de hân lizzende fibrous textuur, hiel lege termyske útwreiding koeffizient en maklik graphitization. As de coke is brutsen, kin it wurde splitst yn slanke strips neffens tekstuer (de aspektferhâlding is algemien boppe 1,75). In anisotropyske fibrous struktuer kin wurde waarnommen ûnder in polarisearjende mikroskoop, en wurdt dêrom oantsjutten as needle coke.
De anisotropy fan fysyk-meganyske eigenskippen fan needelkoks is heul dúdlik. It hat goede elektryske en termyske conductivity parallel oan de lange as rjochting fan it dieltsje, en de koeffizient fan termyske útwreiding is leech. By extrusion moulding, de lange as fan de measte dieltsjes wurdt regele yn de extrusion rjochting. Dêrom is needelkoks de kaai grûnstof foar it meitsjen fan grafytelektroden mei hege krêft as ultra-heechmacht. De produsearre grafytelektrode hat lege wjerstân, lytse termyske útwreidingskoëffisjint en goede termyske skokbestriding.
Needle coke wurdt ferdield yn oalje-basearre needle coke produsearre út petroleum residu en stienkoal-basearre needle coke produsearre út raffinearre stienkoal pitch grûnstoffen.
Koalteer is ien fan 'e wichtichste produkten fan djippe ferwurking fan stienkoalteer. It is in mingsel fan ferskate koalwetterstoffen, swart by hege temperatuer, semi-fêste of bêst op hege temperatuer, gjin fêste smeltpunt, verzachte nei ferwaarming, en dan smelten, mei in tichtheid fan 1,25-1,35 g / cm3. Neffens syn fersêftsjen punt, it is ferdield yn lege temperatuer, medium temperatuer en hege temperatuer asfalt. De opbringst fan asfalt op medium temperatuer is 54-56% fan stienkoalteer. De gearstalling fan stienkoalteer is ekstreem yngewikkeld, wat ferbân hâldt mei de eigenskippen fan stienkoalteer en de ynhâld fan heteroatomen, en wurdt ek beynfloede troch it kokingsprosessysteem en de ferwurkingsbetingsten fan stienkoalteer. D'r binne in protte yndikatoaren foar it karakterisearjen fan stienkoalteerpik, lykas bitumen-weachpunt, toluene-ûnoplosbere stoffen (TI), quinoline-ûnoplosbere stoffen (QI), kokswearden en rheology fan stienkoalpitch.
Koalteer wurdt brûkt as bindmiddel en impregnant yn 'e koalstofyndustry, en har prestaasjes hawwe in grutte ynfloed op it produksjeproses en produktkwaliteit fan koalstofprodukten. It bindmiddelasfalt brûkt yn 't algemien in modifisearre asfalt mei middelstemperatuer as mediumtemperatuer mei in matig ferwâldingspunt, in hege kokswearde en in hege β-hars. De impregnating agent is in medium temperatuer asfalt mei in leech sêft punt, in lege QI, en goede rheologyske eigenskippen.
De folgjende foto toant it produksjeproses fan grafytelektrode yn koalstofbedriuw.
Kalsinaasje: De koalstofhoudende grûnstof wurdt waarmbehannele by in hege temperatuer om it focht en flechtich materiaal dêryn te ûntslaan, en it produksjeproses dat oerienkomt mei de ferbettering fan 'e orizjinele kokenprestaasjes wurdt kalsinaasje neamd. Yn 't algemien wurdt it koalstofhoudende grûnstof kalsinearre troch it brûken fan gas en har eigen flechtige stoffen as waarmteboarne, en de maksimale temperatuer is 1250-1350 °C.
Kalsinaasje makket djippe feroaringen yn 'e struktuer en fysysk-gemyske eigenskippen fan koalstofhoudende grûnstoffen, benammen yn it ferbetterjen fan de tichtens, meganyske sterkte en elektryske konduktiviteit fan coke, ferbetterjen fan de gemyske stabiliteit en oksidaasjebestriding fan coke, it leggen fan in basis foar it folgjende proses. .
Calcined apparatuer omfettet benammen tank calciner, rotary oven en elektryske calciner. De kwaliteit kontrôle yndeks fan calcination is dat de wiere tichtheid fan petroleum coke is net minder as 2.07g/cm3, de resistivity is net mear as 550μΩ.m, de wiere tichtheid fan needle coke is net minder as 2.12g/cm3, en de resistivity is net mear as 500μΩ.m.
Raw materiaal crushing en yngrediïnten
Foardat it batchjen moat de bulk calcineare ierdkoks en naaldkoks gemalen, gemalen en sied wurde.
It medium breking wurdt meastentiids útfierd troch crushing apparatuer fan likernôch 50 mm troch in kaak crusher, in hammer crusher, in roll crusher en sa om fierder crush it 0,5-20 mm grutte materiaal nedich foar it batching.
Frezen is in proses fan it slypjen fan in koalstofhoudend materiaal ta in poederich lyts dieltsje fan 0,15 mm of minder en in partikelgrutte fan 0,075 mm of minder troch middel fan in suspensje-type ringwalmûne (Raymond-mole), in kogelmole, of sa. .
Screening is in proses wêryn in breed oanbod fan materialen nei in crushing wurdt ferdield yn ferskate dieltsje grutte berik mei in smel berik fan maten troch in rige fan sieves mei unifoarme iepeningen. Aktuele elektrodeproduksje fereasket normaal 4-5 pellets en 1-2 poederklassen.
Yngrediïnten binne de produksjeprosessen foar it berekkenjen, weagjen en fokusjen fan de ferskate aggregaten fan aggregaten en poeders en bindmiddelen neffens de formulearringseasken. De wittenskiplike geskiktheid fan 'e formulearring en de stabiliteit fan' e batchoperaasje binne ien fan 'e wichtichste faktoaren dy't de kwaliteitsyndeks en prestaasjes fan it produkt beynfloedzje.
De formule moat 5 aspekten bepale:
1Selektearje it type grûnstoffen;
2 bepale it oanpart fan ferskate soarten grûnstoffen;
3 bepale de dieltsje grutte gearstalling fan de fêste grûnstof;
4 bepale it bedrach fan bynmiddel;
5 Bepale it type en it bedrach fan additieven.
Kneading: it mingjen en kwantifisearjen fan ferskate dieltsjegrutte koalstofige korrels en poeders mei in bepaalde hoemannichte bynmiddel by in bepaalde temperatuer, en kneading fan de plastykenspasta yn in proses neamd kneading.
Kneedproses: droech mingen (20-35 min) wiet mingen (40-55 min)
De rol fan kneading:
1 By it mingjen fan droech, wurde de ferskate grûnstoffen unifoarm mingd, en de fêste koalstofhoudende materialen fan ferskate partikelgrutte wurde unifoarm mingd en fol om de kompaktheid fan it mingsel te ferbetterjen;
2 Nei it tafoegjen fan stienkoalteerpik wurde it droege materiaal en it asfalt unifoarm mingd. De floeibere asfalt unifoarm jassen en wiet it oerflak fan de korrels te foarmjen in laach fan asfalt bonding laach, en alle materialen wurde bûn oan elkoar te foarmjen in homogene plestik smear. befoarderlik foar foarmjen;
3 dielen fan stienkoal teer pitch dringt yn 'e binnenromte fan it koalstofhoudende materiaal, en fergruttet de tichtens en gearhing fan' e pasta fierder.
Molding: It foarmjen fan koalstofmateriaal ferwiist nei it proses fan plastysk ferfoarmjen fan 'e kneadede koalstofpasta ûnder de eksterne krêft tapast troch de mouldingsapparatuer om úteinlik in grien lichem (as rau produkt) te foarmjen mei in bepaalde foarm, grutte, tichtens en sterkte. proses.
Soarten foarmjen, apparatuer en produkten produsearre:
Molding metoade
Common apparatuer
wichtichste produkten
Molding
Fertikale hydraulyske parse
Elektryske koalstof, leechwearde fyn struktuer grafyt
Knipe
Horizontale hydraulyske extruder
Screw extruder
Grafytelektrode, fjouwerkante elektrode
Vibration moulding
Vibraasje moulding masine
Aluminium koalstof bakstien, heechoven koalstof bakstien
Isostatyske druk
Isostatyske moulding masine
Isotropysk grafyt, anisotropysk grafyt
Squeeze operaasje
1 koel materiaal: disc koeling materiaal, silinder koeling materiaal, mingen en kneading koeling materialen, ensfh
Los de flechtichheden ôf, ferminderje nei in gaadlike temperatuer (90-120 ° C) om de adhesion te fergrutsjen, sadat de blokkens fan 'e pasta unifoarm is foar 20-30 min.
2 Laden: druk ophefbalke - 2-3 kear snijden - 4-10MPa ferdichting
3 pre-druk: druk 20-25MPa, tiid 3-5min, wylst stofzuiger
4 extrusion: druk op de baffle -5-15MPa extrusion - cut - yn 'e koeling sink
Technyske parameters fan extrusion: kompresjeferhâlding, parsekeamer en nozzle temperatuer, koeltemperatuer, preload druk tiid, extrusion druk, extrusion snelheid, koelwetter temperatuer
Griene lichemsynspeksje: bulkdichte, oanboarjen fan uterlik, analyse
Kalsinaasje: It is in proses wêryn it griene lichem fan it koalstofprodukt wurdt ynfolle yn in spesjaal ûntworpen ferwaarmingsofen ûnder de beskerming fan 'e filler om hege temperatuerwaarmtebehandeling út te fieren om de stienkoal yn' e griene lichem te karbonisearjen. De bitumen coke foarme nei de carbonization fan de stienkoal bitumen solidifies de carbonaceous aggregaat en de poeder dieltsjes tegearre, en de calcined koalstof produkt hat hege meganyske sterkte, lege elektryske resistivity, goede termyske stabiliteit en gemyske stabiliteit. .
Calcination is ien fan de wichtichste prosessen yn de produksje fan koalstof produkten, en is ek in wichtich part fan de trije grutte waarmte behanneling prosessen fan grafyt elektrodes produksje. De calcination produksje syklus is lang (22-30 dagen foar bakken, 5-20 dagen foar ovens foar 2 bakken), en Heger enerzjyferbrûk. De kwaliteit fan griene roasting hat in ynfloed op de kwaliteit fan it fertikke produkt en de kosten fan produksje.
De griene stienkoal pitch yn it griene lichem wurdt coked tidens it roasting proses, en sa'n 10% fan 'e flechtich materiaal wurdt ôffierd, en it folume wurdt produsearre troch 2-3% krimp, en de massa ferlies is 8-10%. De fysike en gemyske eigenskippen fan de koalstof billet ek feroare signifikant. De porositeit fermindere fan 1.70 g / cm3 nei 1.60 g / cm3 en de resistiviteit fermindere fan 10000 μΩ·m nei 40-50 μΩ·m troch de ferheging fan porositeit. De meganyske sterkte fan de calcined billet wie ek grut. Foar ferbettering.
It sekundêre bakken is in proses wêryn it kalsinearre produkt wurdt ûnderdompele en dan kalsinearre om de pek dy't yn 'e poaren fan it kalsinearre produkt is ûnderdompele te karbonisearjen. Elektroden dy't nedich hegere bulk tichtens (alle fariëteiten útsein RP) en mienskiplike blanks binne ferplichte om bibaked, en de mienskiplike blanks wurde ek ûnderwurpen oan trije-dip fjouwer-bak of twa-dip trije-bak.
Main oven type roaster:
Trochrinnende operaasje--ringofen (mei dekking, sûnder dekking), tunnelofen
Intermitterende operaasje - reverse oven, roaster ûnder de flier, doaze roaster
Calcination curve en maksimum temperatuer:
Ienmalige roasting—-320, 360, 422, 480 oeren, 1250 °C
Sekundêre roasting—-125, 240, 280 oeren, 700-800 °C
Ynspeksje fan bakprodukten: uterlik tapping, elektryske resistivity, bulk tichtens, compressive sterkte, ynterne struktuer analyze
Impregnaasje is in proses wêryn in koalstof materiaal wurdt pleatst yn in druk tank en de floeibere impregnation pitch wurdt ûnderdompele yn de poarjes fan it produkt elektrodes ûnder bepaalde temperatuer en druk betingsten. It doel is om de porositeit fan it produkt te ferminderjen, de bulkdichte en meganyske sterkte fan it produkt te fergrutsjen, en de elektryske en termyske konduktiviteit fan it produkt te ferbetterjen.
It ympregnaasjeproses en relatearre technyske parameters binne: roasting billet - oerflakreiniging - foarferwaarming (260-380 °C, 6-10 oeren) - laden fan de impregnaasjetank - fakuümje (8-9KPa, 40-50min) - Ynjeksje fan bitumen (180) -200 °C) - Druk (1,2-1,5 MPa, 3-4 oeren) - Werom nei asfalt - Koeling (binnen as bûten de tank)
Ynspeksje fan impregnearre produkten: ympregnaasje gewicht winst rate G = (W2-W1) / W1 × 100%
Ien dipping gewicht winst rate ≥14%
Sekundêr ympregnearre produkt gewichtswinst rate ≥ 9%
Trije dipping produkten gewicht winst rate ≥ 5%
Graphitization ferwiist nei in hege-temperatuer waarmte behanneling proses wêryn in koalstof produkt wurdt ferwaarme ta in temperatuer fan 2300 ° C of mear yn in beskermjende medium yn in hege-temperatuer elektryske oven te konvertearjen fan in amorfe laach struktuer koalstof yn in trijediminsjonale oardere grafyt kristal struktuer.
It doel en effekt fan grafitisaasje:
1 ferbetterje de conductivity en termyske conductivity fan it koalstof materiaal (de wjerstân wurdt fermindere troch 4-5 kear, en de termyske conductivity wurdt ferhege troch likernôch 10 kear);
2 ferbetterje de termyske skokbestriding en gemyske stabiliteit fan it koalstofmateriaal (lineêre útwreidingskoëffisjint fermindere troch 50-80%);
3 om it koalstofmateriaal lubricity en abrasion ferset te meitsjen;
4 Exhaust ûnreinheden, ferbetterje de suverens fan it koalstof materiaal (de jiske ynhâld fan it produkt wurdt fermindere fan 0,5-0,8% oant likernôch 0,3%).
De realisaasje fan it grafitisaasjeproses:
De graphitization fan koalstof materiaal wurdt útfierd op in hege temperatuer fan 2300-3000 ° C, dus it kin allinnich wurde realisearre troch elektryske ferwaarming yn 'e yndustry, dat is, de hjoeddeiske direkt giet troch it ferwaarme calcined produkt, en de calcined produkt opladen yn 'e oven wurdt opwekt troch de elektryske stroom by in hege temperatuer. De dirigint is wer in foarwerp dat wurdt ferwaarme ta in hege temperatuer.
Ovens dy't op it stuit in protte brûkt wurde omfetsje Acheson-grafitisaasje-ovens en ynterne waarmtekaskade (LWG) ovens. De eardere hat in grutte útfier, in grut temperatuerferskil, en in hege enerzjyferbrûk. Dy lêste hat in koarte ferwaarming tiid, lege macht konsumpsje, unifoarm elektryske resistivity, en is net geskikt foar fitting.
De kontrôle fan it grafitisaasjeproses wurdt regele troch it mjitten fan de elektryske krêftkromme dy't geskikt is foar de tastân fan temperatuerferheging. De macht oanbod tiid is 50-80 oeren foar de Acheson oven en 9-15 oeren foar de LWG oven.
It enerzjyferbrûk fan grafitisaasje is heul grut, oer it algemien 3200-4800KWh, en de proseskosten binne sawat 20-35% fan 'e totale produksjekosten.
Ynspeksje fan graphitized produkten: uterlik tapping, resistivity test
Machtigingsformulier: It doel fan meganyske ferwurkjen fan koalstof grafyt materialen is te berikken de fereaske grutte, foarm, presyzje, ensfh troch cutting te meitsjen de elektrodes lichem en gewrichten yn oerienstimming mei de easken fan gebrûk.
Graphite elektrodes ferwurking is ferdield yn twa ûnôfhinklike ferwurkjen prosessen: elektrodes lichem en mienskiplike.
It lichem ferwurking omfiemet trije stappen fan saai en rûch plat ein gesicht, bûtenste sirkel en platte ein gesicht en milling tried. De ferwurking fan koanyske joint kin wurde ferdield yn 6 prosessen: cutting, plat ein gesicht, auto cone face, milling tried, boarring bout En slotting.
Ferbining fan elektrodesgewrichten: konyske ferbining (trije gespen en ien gesp), silindryske ferbining, bultferbining (manlike en froulike ferbining)
Kontrolearje fan Machtigingsformulier accuracy: thread taper ôfwiking, thread pitch, joint (gat) grutte diameter ôfwiking, joint gat coaxiality, joint gat verticality, elektrodes ein face flatness, joint fjouwer-punt ôfwiking. Kontrolearje mei spesjale ring gauges en plaat gauges.
Ynspeksje fan klear elektroden: krektens, gewicht, lingte, diameter, bulk tichtens, resistivity, pre-assemblage tolerânsje, ensfh
Posttiid: 31 oktober 2019