Grafitelektróda gyártási folyamata

A grafitelektróda alapanyaga és gyártási folyamata

A grafitelektróda magas hőmérsékletnek ellenálló grafit vezetőképes anyag, amelyet kőolajdagasztással, tűkokszból aggregátumként és szénbitumen kötőanyagként állítanak elő, és amelyeket számos eljárással állítanak elő, mint például dagasztás, öntés, pörkölés, impregnálás, grafitozás és mechanikai feldolgozás. anyag.

A grafitelektróda fontos, magas hőmérsékleten vezető anyag az elektromos acélgyártásban. A grafitelektródát elektromos energia betáplálására használják az elektromos kemencébe, az elektróda vége és a töltés közötti ív által generált magas hőmérsékletet pedig hőforrásként használják a töltés megolvasztására az acélgyártáshoz. Más anyagokat, például sárga foszfort, ipari szilíciumot és csiszolóanyagokat olvasztó érckemencék szintén grafitelektródákat használnak vezető anyagként. A grafitelektródák kiváló és különleges fizikai és kémiai tulajdonságait más ipari ágazatokban is széles körben alkalmazzák.

A grafitelektródák gyártásának nyersanyaga a kőolajkoksz, a tűkoksz és a kőszénkátrány szurok.

A kőolajkoksz egy tűzveszélyes szilárd termék, amelyet a szénmaradék és a kőolajszurok kokszolásával nyernek. Színe fekete és porózus, a fő elem szén, a hamutartalom nagyon alacsony, általában 0,5% alatti. A kőolajkoksz a könnyen grafitizálódó szén osztályába tartozik. A kőolajkoksz széles körben alkalmazható a vegyiparban és a kohászati ​​iparban. Ez a mesterséges grafittermékek és az elektrolitikus alumínium széntermékek gyártásának fő nyersanyaga.

A kőolajkoksz két típusra osztható: nyerskokszra és kalcinált kokszra a hőkezelési hőmérséklet szerint. A késleltetett kokszolással nyert egykori kőolajkoksz nagy mennyiségű illékony anyagot tartalmaz, mechanikai szilárdsága alacsony. A kalcinált kokszot nyers koksz kalcinálásával nyerik. A legtöbb kínai finomító csak kokszot termel, és a kalcinálási műveleteket többnyire szénüzemekben végzik.

A kőolajkoksz nagy kéntartalmú (1,5%-nál több ként tartalmazó), közepes (0,5%-1,5%-os ként tartalmazó) és alacsony kéntartalmú (0,5%-nál kevesebb ként tartalmazó) kokszra osztható. A grafitelektródák és más mesterséges grafittermékek előállítása általában alacsony kéntartalmú koksz felhasználásával történik.

A tűkoksz egyfajta kiváló minőségű koksz, amely nyilvánvaló rostos szerkezetű, nagyon alacsony hőtágulási együtthatóval és könnyen grafitizálható. Ha a koksz megtörik, az állagnak megfelelően vékony csíkokra osztható (a képarány általában 1,75 felett van). Polarizáló mikroszkóp alatt anizotróp rostos szerkezet figyelhető meg, ezért tűkoksznak nevezik.

A tűkoksz fizikai-mechanikai tulajdonságainak anizotrópiája nagyon nyilvánvaló. Jó elektromos és hővezető képességgel rendelkezik a részecske hossztengelyének irányával párhuzamosan, és a hőtágulási együtthatója alacsony. Az extrudálás során a legtöbb részecske hossztengelye az extrudálási irányban van elrendezve. Ezért a tűkoksz a legfontosabb nyersanyag a nagy teljesítményű vagy ultranagy teljesítményű grafitelektródák gyártásához. Az előállított grafitelektróda alacsony ellenállású, kis hőtágulási együtthatóval és jó hősokkállósággal rendelkezik.

A tűkokszot kőolajmaradékból előállított olajalapú tűkokszra és finomított szénszurok nyersanyagból előállított szénalapú tűkokszra osztják.

A kőszénkátrány a kőszénkátrány-mélyfeldolgozás egyik fő terméke. Különféle szénhidrogének keveréke, magas hőmérsékleten fekete, magas hőmérsékleten félig szilárd vagy szilárd, fix olvadáspont nélküli, melegítés után lágyul, majd megolvad, sűrűsége 1,25-1,35 g/cm3. Lágyulási pontja szerint alacsony hőmérsékletű, közepes hőmérsékletű és magas hőmérsékletű aszfaltra osztják. A közepes hőmérsékletű aszfalthozam 54-56% kőszénkátrány. A kőszénkátrány összetétele rendkívül bonyolult, ami összefügg a kőszénkátrány tulajdonságaival és a heteroatomok tartalmával, valamint befolyásolja a kokszolási folyamat rendszere és a kőszénkátrány feldolgozás körülményei is. Számos mutató létezik a kőszénkátrány szurok jellemzésére, mint például a bitumen lágyulási pontja, a toluol oldhatatlansága (TI), a kinolin oldhatatlansága (QI), a kokszolási értékek és a szénszurok reológiája.

A kőszénkátrányt kötőanyagként és impregnálószerként használják a széniparban, teljesítménye nagy hatással van a széntermékek gyártási folyamatára és termékminőségére. A kötőanyag-aszfalt általában közepes hőmérsékletű vagy közepes hőmérsékletű módosított aszfaltot használ, amelynek mérsékelt lágyulási pontja, magas kokszosodási értéke és magas β-gyantája van. Az impregnálószer közepes hőmérsékletű aszfalt, alacsony lágyulásponttal, alacsony QI-vel és jó reológiai tulajdonságokkal.