Bahan baku dan proses pembuatan elektroda grafit
Elektroda grafit adalah bahan konduktif grafit tahan suhu tinggi yang dihasilkan oleh adonan minyak bumi, kokas jarum sebagai agregat, dan bitumen batubara sebagai pengikat, yang diproduksi melalui serangkaian proses seperti pengadukan, pencetakan, pemanggangan, impregnasi, grafitisasi, dan pemrosesan mekanis. bahan.
Elektroda grafit adalah bahan konduktif suhu tinggi yang penting untuk pembuatan baja listrik. Elektroda grafit digunakan untuk memasukkan energi listrik ke tungku listrik, dan suhu tinggi yang dihasilkan oleh busur antara ujung elektroda dan muatan digunakan sebagai sumber panas untuk melelehkan muatan untuk pembuatan baja. Tungku bijih lain yang melebur bahan seperti fosfor kuning, silikon industri, dan bahan abrasif juga menggunakan elektroda grafit sebagai bahan konduktif. Sifat fisik dan kimia elektroda grafit yang sangat baik dan istimewa juga banyak digunakan di sektor industri lainnya.
Bahan baku untuk produksi elektroda grafit adalah kokas minyak bumi, kokas jarum, dan tar batubara.
Kokas minyak bumi adalah produk padat yang mudah terbakar yang diperoleh dari kokas residu batu bara dan minyak bumi. Warnanya hitam dan berpori, unsur utamanya karbon, dan kadar abu sangat rendah, umumnya di bawah 0,5%. Kokas minyak bumi termasuk dalam kelas karbon yang mudah digrafit. Kokas minyak bumi memiliki berbagai kegunaan dalam industri kimia dan metalurgi. Ini adalah bahan baku utama untuk memproduksi produk grafit buatan dan produk karbon untuk aluminium elektrolitik.
Kokas minyak bumi dapat dibagi menjadi dua jenis: kokas mentah dan kokas terkalsinasi menurut suhu perlakuan panas. Kokas minyak bumi bekas yang diperoleh dengan kokas tertunda mengandung sejumlah besar zat yang mudah menguap, dan kekuatan mekaniknya rendah. Kokas terkalsinasi diperoleh dengan kalsinasi kokas mentah. Sebagian besar kilang di Tiongkok hanya memproduksi kokas, dan operasi kalsinasi sebagian besar dilakukan di pabrik karbon.
Kokas minyak bumi dapat dibagi menjadi kokas belerang tinggi (mengandung belerang lebih dari 1,5%), kokas belerang sedang (mengandung belerang 0,5%-1,5%), dan kokas belerang rendah (mengandung belerang kurang dari 0,5%). Produksi elektroda grafit dan produk grafit buatan lainnya umumnya diproduksi menggunakan kokas belerang rendah.
Kokas jarum adalah sejenis kokas berkualitas tinggi dengan tekstur berserat yang jelas, koefisien muai panas yang sangat rendah, dan grafitisasi yang mudah. Ketika kokas dipecah, ia dapat dipecah menjadi potongan-potongan tipis sesuai teksturnya (rasio aspek umumnya di atas 1,75). Struktur berserat anisotropik dapat diamati di bawah mikroskop polarisasi, dan oleh karena itu disebut sebagai kokas jarum.
Anisotropi sifat fisik dan mekanik kokas jarum sangat jelas. Ia memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik sejajar dengan arah sumbu panjang partikel, dan koefisien muai panasnya rendah. Saat pencetakan ekstrusi, sumbu panjang sebagian besar partikel disusun dalam arah ekstrusi. Oleh karena itu, kokas jarum adalah bahan mentah utama untuk pembuatan elektroda grafit berdaya tinggi atau sangat tinggi. Elektroda grafit yang dihasilkan memiliki resistivitas rendah, koefisien ekspansi termal kecil, dan ketahanan guncangan termal yang baik.
Kokas jarum dibagi menjadi kokas jarum berbahan dasar minyak yang dihasilkan dari residu minyak bumi dan kokas jarum berbahan dasar batubara yang dihasilkan dari bahan baku pitch batubara yang dimurnikan.
Tar batubara merupakan salah satu produk utama pengolahan dalam tar batubara. Merupakan campuran berbagai hidrokarbon, berwarna hitam pada suhu tinggi, semi padat atau padat pada suhu tinggi, tidak memiliki titik leleh tetap, melunak setelah dipanaskan, kemudian meleleh, dengan massa jenis 1,25-1,35 g/cm3. Menurut titik lembeknya, aspal dibagi menjadi aspal suhu rendah, suhu sedang dan suhu tinggi. Hasil aspal suhu sedang adalah 54-56% tar batubara. Komposisi tar batubara sangatlah rumit, hal ini berkaitan dengan sifat tar batubara dan kandungan heteroatom, serta dipengaruhi oleh sistem proses kokas dan kondisi pengolahan tar batubara. Ada banyak indikator untuk mengkarakterisasi pitch tar batubara, seperti titik pelunakan bitumen, toluene insolven (TI), quinoline insolven (QI), nilai kokas, dan reologi pitch batubara.
Tar batubara digunakan sebagai pengikat dan impregnasi dalam industri karbon, dan kinerjanya berdampak besar pada proses produksi dan kualitas produk karbon. Aspal pengikat umumnya menggunakan aspal modifikasi suhu sedang atau suhu sedang yang mempunyai titik lembek sedang, nilai kokas tinggi, dan resin β tinggi. Bahan impregnasinya adalah aspal bersuhu sedang yang memiliki titik lembek rendah, QI rendah, dan sifat reologi yang baik.
Waktu posting: 23 Sep-2019