Графит электрод – камыр жууру, калыптоо, кууртуу, импрегнациялоо, графиттөө жана механикалык иштетүү сыяктуу бир катар процесстер аркылуу өндүрүлгөн мунай камырынан, агрегат катары ийне коксунан жана бириктирүүчү катары көмүр битумунан өндүрүлгөн жогорку температурага туруктуу графит өткөрүүчү материал. материал.
Графит электрод электр болот куюу үчүн маанилүү жогорку температура өткөргүч материал болуп саналат. Графит электрод электр мешине электр энергиясын киргизүү үчүн колдонулат, ал эми электроддун учу менен заряддын ортосундагы жаадан пайда болгон жогорку температура болот жасоо үчүн зарядды эритүү үчүн жылуулук булагы катары колдонулат. Сары фосфор, өнөр жай кремний жана абразив сыяктуу материалдарды эритүүчү башка руда мештери да өткөргүч материал катары графит электроддорун колдонушат. Графит электроддорунун эң сонун жана өзгөчө физикалык жана химиялык касиеттери өнөр жайдын башка тармактарында да кеңири колдонулат.
Графит электроддорун өндүрүү үчүн сырье болуп мунай коксу, ийне коксу жана көмүр чайырынын чайыры саналат.
Нефть коксу – коксталган көмүрдүн калдыктары жана мунай чайырынан алынган күйүүчү катуу продукт. Түсү кара жана тешиктүү, негизги элементи көмүртек, ал эми күлдүн курамы өтө аз, жалпысынан 0,5% дан төмөн. Нефть коксу оңой графиттелген көмүртек классына кирет. Нефть коксунун химиялык жана металлургия өнөр жайларында кеңири колдонулушу бар. Бул электролиттик алюминий үчүн жасалма графит буюмдарын жана көмүртек буюмдарын өндүрүү үчүн негизги сырьё болуп саналат.
Нефть кокс эки түргө бөлүнөт: чийки кокс жана кальциленген кокс термикалык иштетүү температурасы боюнча. Кечиктирилген кокстоо жолу менен алынган мурдагы мунай коксунун курамында учуучу заттар көп, ал эми механикалык бекемдиги төмөн. Кальциленген кокс чийки коксту кальцинациялоо жолу менен алынат. Кытайдагы мунай иштетүүчү заводдордун көбү коксту гана чыгарышат, ал эми кальцинациялоо иштери көбүнчө көмүртектүү заводдордо жүргүзүлөт.
Нефть коксун жогорку күкүрттүү кокс (курамында 1,5%тен ашык күкүрт бар), орточо күкүрттүү кокс (курамында 0,5%-1,5% күкүрт бар) жана күкүрттүү кокс (курамында 0,5%тен аз күкүрт бар) болуп бөлүнөт. Графит электроддорун жана башка жасалма графит буюмдарын өндүрүү көбүнчө күкүрттүү коксту колдонуу менен өндүрүлөт.
Ийне кокс – ачык жипчелүү текстуралуу, өтө төмөн жылуулук кеңейүү коэффициенти жана оңой графиттештирилген жогорку сапаттагы кокстун бир түрү. Кокс талкаланганда, аны текстурага жараша ичке тилкелерге бөлүүгө болот (аспектинин катышы жалпысынан 1,75тен жогору). Анизотроптук жипчелүү структураны поляризациялоочу микроскоптун астында байкоого болот, ошондуктан ийне кокс деп аталат.
Ине кокстун физикалык-механикалык касиеттеринин анизотропиясы абдан ачык. Ал бөлүкчөнүн узун огунун багытына параллелдүү жакшы электрдик жана жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ жана жылуулук кеңейүү коэффициенти төмөн. Экструзия калыптоодо көпчүлүк бөлүкчөлөрдүн узун огу экструзия багытында жайгашат. Ошондуктан, ийне кокс жогорку кубаттуулуктагы же өтө күчтүү графит электроддорун өндүрүү үчүн негизги чийки зат болуп саналат. Өндүрүлгөн графит электрод аз каршылыкка, кичинекей жылуулук кеңейүү коэффициентине жана жакшы жылуулук шок каршылыгына ээ.
Ийне кокс мунайдын калдыктарынан өндүрүлгөн мунай негизиндеги ийне коксу жана тазаланган көмүр чайыр чийки затынан өндүрүлгөн көмүрдүн негизиндеги ийне коксу болуп бөлүнөт.
Көмүр чайыры – көмүр чайырын терең иштетүүнүн негизги продуктыларынын бири. Бул ар кандай углеводороддордун аралашмасы, жогорку температурада кара, жогорку температурада жарым катуу же катуу, туруктуу эрүү температурасы жок, ысытылгандан кийин жумшартылган, анан эриген, тыгыздыгы 1,25-1,35 г/см3. Ал жумшартуу температурасына жараша төмөнкү температура, орточо температура жана жогорку температурадагы асфальт болуп бөлүнөт. Орто температурадагы асфальттын түшүмү көмүр чайырынын 54-56% түзөт. Көмүр чайырынын курамы өтө татаал, ал көмүр чайырынын касиетине жана гетероатомдордун курамына байланыштуу, ошондой эле кокстоо процессинин системасы жана көмүр чайырын иштетүү шарттары да таасир этет. Көмүр чайырынын чайырын мүнөздөгөн көптөгөн индикаторлор бар, мисалы, битум жумшартуу температурасы, толуолдо эрибеген заттар (ТИ), хинолинде эрибеген заттар (QI), кокстоо көрсөткүчтөрү жана көмүрдүн чайырынын реологиясы.
Көмүр чайыры көмүртек өнөр жайында байланыштыргыч жана импрегнант катары колдонулат жана анын иштеши көмүртектүү продукциянын өндүрүш процессине жана продукциянын сапатына чоң таасирин тийгизет. Байланыштыруучу асфальт жалпысынан орточо жумшартуу чекити, кокстоо мааниси жогору жана жогорку β чайыры бар орто температурадагы же орто температурадагы модификацияланган асфальтты колдонот. Импрегнациялоочу агент - жумшартуу чекити төмөн, QI төмөн жана жакшы реологиялык касиеттерге ээ болгон орто температурадагы асфальт.
Төмөнкү сүрөттө көмүртек ишканасында графит электродунун өндүрүш процесси көрсөтүлгөн.
Кальцинация: көмүртектүү чийки заттын курамындагы нымдуулукту жана учуучу заттарды чыгаруу үчүн жогорку температурада термикалык иштетилет жана баштапкы бышыруу натыйжалуулугун жакшыртууга туура келген өндүрүш процесси кальцинация деп аталат. Негизинен көмүртектүү чийки зат жылуулук булагы катары газды жана өзүнүн учуучу заттарын колдонуу менен кальциленет жана максималдуу температура 1250-1350 °C.
Кальцинация негизинен кокстун тыгыздыгын, механикалык бекемдигин жана электр өткөргүчтүгүн жогорулатууда, кокстун химиялык туруктуулугун жана кычкылданууга туруктуулугун жогорулатууда, андан кийинки процесске негиз салууда көмүрлүү сырьенун структурасында жана физика-химиялык касиетинде терең өзгөрүүлөрдү киргизет. .
Кальциленген жабдууларга негизинен резервуар кальцинатор, айланма меш жана электрдик кальцинатор кирет. Кальцинациялоонун сапатын контролдоо индекси мунай коксунун чыныгы тыгыздыгы 2,07 г/см3 кем эмес, каршылыгы 550μΩ.м көп эмес, ийне кокстун чыныгы тыгыздыгы 2,12 г/см3 кем эмес жана каршылык 500μΩ.m ашык эмес.
Чийки затты майдалоо жана ингредиенттер
Бөлүштүрүүнүн алдында кальциленген мунай коксун жана ийне коксун майдалоо, майдалоо жана электен өткөрүү керек.
Орто майдалоо, адатта, 0,5-20 мм өлчөмүндөгү материалды андан ары майдалоо үчүн жаак майдалагыч, балка майдалагыч, түрмөк майдалагыч жана ушул сыяктуулар аркылуу болжол менен 50 мм жабдууларды майдалоо жолу менен жүргүзүлөт.
Фрезерлөө – суспензия тибиндеги шакектүү тегирмендин (Реймонд тегирменинин), шар тегирмендин же ушул сыяктуулардын жардамы менен көмүртектүү материалды 0,15 мм же андан аз жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 0,075 мм же андан аз майда майда бөлүкчөлөргө чейин майдалоо процесси. .
Электен өткөрүү – майдалангандан кийин кеңири ассортименттеги материалдар бир түрдүү тешиктери бар бир катар электен өткөрүү аркылуу тар диапазондогу өлчөмдөрдүн бир нече бөлүкчөлөрүнүн диапазондоруна бөлүнгөн процесс. Учурдагы электрод өндүрүшү, адатта, 4-5 гранул жана 1-2 порошок класстарды талап кылат.
Ингредиенттер - бул формуланын талаптарына ылайык агрегаттардын жана порошоктордун жана бириктиргичтердин ар кандай агрегаттарын эсептөө, таразалоо жана фокустоо үчүн өндүрүш процесстери. Формуланын илимий жактан ылайыктуулугу жана пакеттөө операциясынын туруктуулугу продукциянын сапат индексине жана натыйжалуулугуна таасир этүүчү эң маанилүү факторлордун бири болуп саналат.
Формула 5 аспектти аныктоо керек:
1Чийки заттын түрүн тандоо;
2 сырьенун ар кандай түрлөрүнүн үлүшүн аныктоо;
3 катуу чийки заттын бөлүкчөлөрүнүн курамын аныктоо;
4 байлагычтын өлчөмүн аныктоо;
5 Кошумчалардын түрүн жана өлчөмүн аныктоо.
Камыртуу: Ар кандай бөлүкчөлөрдүн өлчөмүндөгү көмүртектүү гранулдарды жана порошокторду белгилүү бир температурада белгилүү бир өлчөмдөгү байланыштыргыч менен аралаштыруу жана сандык аныктоо жана пластикалык пастаны камыр жууру деп аталган процесске камыртуу.
Камыртуу процесси: кургак аралаштыруу (20-35 мин) нымдуу аралаштыруу (40-55 мин)
Камырдын ролу:
1 кургак аралаштырып жатканда, ар кандай чийки бир калыпта аралаштырылат, жана ар кандай бөлүкчөлөрдүн өлчөмдөрү катуу көмүртектүү материалдар аралашма компакттуулугун жогорулатуу үчүн бирдей аралаштырып жана толтурулат;
2 Көмүр чайырын кошкондон кийин кургак материал менен асфальт бир калыпта аралаштырылат. Суюк асфальт гранулдардын бетин бир калыпта каптап, нымдап, асфальтты бириктирүүчү катмардын катмарын пайда кылат, ал эми бардык материалдар бири-бири менен биригип, бир тектүү пластикалык мазикти пайда кылат. калыптандыруу үчүн ыңгайлуу;
Көмүр чайырынын 3 бөлүктөрү көмүртектүү материалдын ички мейкиндигине кирип, паста тыгыздыгын жана тыгыздыгын андан ары жогорулатат.
Калыпка салуу: Көмүртек материалын калыптандыруу, акырында белгилүү бир формага, өлчөмдөргө, тыгыздыкка жана күчкө ээ болгон жашыл денени (же чийки продуктуну) түзүү үчүн калыптоо жабдыгы тарабынан колдонулган тышкы күч астында камырланган көмүр пастасын пластикалык деформациялоо процессин билдирет. процесс.
Калыптын түрлөрү, жабдуулар жана өндүрүлгөн буюмдар:
Формалоо ыкмасы
Жалпы жабдуулар
негизги продуктылар
калыптоо
Вертикалдык гидравликалык пресс
Электр көмүртек, төмөнкү сорттогу майда структура графит
кысуу
Горизонталдык гидравликалык экструдер
Бурама экструдер
Графит электрод, квадрат электрод
Вибрациялоо
Вибрациялуу калыптоо машинасы
Алюминий көмүр кыш, домна көмүр кыш
Изостатикалык басуу
Изостатикалык калыптоочу машина
Изотроптук графит, анизотроптук графит
Кысуу операциясы
1 салкын материал: диск муздатуу материалы, цилиндр муздатуу материалы, аралаштыруу жана жууруп муздатуу материалдары, ж.б.
Учуучу заттарды агызып, жабышууну жогорулатуу үчүн ылайыктуу температурага (90-120°С) чейин түшүрүңүз, ошентип паста блоктуулугу 20-30 мүнөткө бирдей болот.
2 Жүктөө: пресс-лифт тосмосу —– 2-3 жолу кесүү—-4-10МПа тыгыздоо
3 алдын ала басым: басым 20-25МПа, убакыт 3-5мин, чаң сордоо учурунда
4 экструзия: тосмонун ылдый басып -5-15МПа экструзия - кесип - муздаткыч раковинага
Экструзиянын техникалык параметрлери: кысуу катышы, пресс камерасы жана сопло температурасы, муздатуу температурасы, алдын ала жүктөө басымы убактысы, экструзия басымы, экструзия ылдамдыгы, муздатуу суунун температурасы
Green дене текшерүү: жапырт тыгыздыгы, көрүнүшүн таптап, талдоо
Кальцинация: Бул көмүртек продуктунун жашыл денеси жашыл денедеги көмүр чайырын карбонизациялоо үчүн жогорку температурадагы жылуулук дарылоону жүргүзүү үчүн толтургучтун коргоосу астында атайын иштелип чыккан жылытуу мешине толтурулган процесс. Көмүр битумунун карбонизациясынан кийин пайда болгон битум коксу көмүртектүү агрегатты жана порошок бөлүкчөлөрүн бирге бекемдейт, ал эми кальциленген көмүртек продуктусу жогорку механикалык бекемдикке, аз электрдик каршылыкка, жакшы термикалык туруктуулукка жана химиялык туруктуулукка ээ. .
Кальцинация көмүртек продуктуларын өндүрүүдөгү негизги процесстердин бири болуп саналат, ошондой эле графит электроддорун өндүрүүнүн үч негизги жылуулук менен дарылоо процесстеринин маанилүү бөлүгү болуп саналат. Кальцинация өндүрүшүнүн цикли узак (бышыруу үчүн 22-30 күн, 2 бышыруу үчүн мештер үчүн 5-20 күн) жана энергияны көбүрөөк керектөө. Жашыл кууруунун сапаты даяр продукциянын сапатына жана продукциянын езуне турган наркына таасирин тийгизет.
Жашыл денедеги жашыл көмүр чайыры куурууда коксталып, учуучу заттардын 10%ке жакыны төгүлүп, көлөмү 2-3% кичирейүү менен өндүрүлөт, ал эми массалык жоготуу 8-10% түзөт. Көмүртектин физикалык жана химиялык касиеттери да бир топ өзгөрдү. Көзөнөктүүлүгү 1,70 г/см3 дөн 1,60 г/см3 ге чейин азайган жана 10000 μΩ·м дан 40-50 μΩ· м ге чейин кеўуректүүлүк көбөйгөндүктөн азайган. Кальциленген дайындаманын механикалык бекемдиги да чоң болгон. жакшыртуу үчүн.
Экинчилик бышыруу - бул кальциленген продуктуну сууга чөмүлдүрүп, андан кийин кальциленген продуктунун тешиктерине чөмүлгөн чайырды карбонизациялоо процесси. Жогорку көлөмдүү тыгыздыкты талап кылган электроддор (РПдан башка бардык сорттор) жана биргелешкен бланктарды эки жолу бышыруу талап кылынат, ал эми биргелешкен бланктар да үч чөмүчтө төрт бышырылган же эки сууда үч жолу бышырылган.
Кууруучу мештин негизги түрү:
Үзгүлтүксүз иштөө—-шакекчелүү меш (капкак менен, капкагы жок), туннель меши
Үзгүлтүксүз иштөө — тескери меш, пол астындагы куургуч, коробка
Кальцинация ийри сызыгы жана максималдуу температура:
Бир жолку кууруу —-320, 360, 422, 480 саат, 1250 °C
Экинчи кууруу—-125, 240, 280 саат, 700-800 °C
Бышырылган азыктарды текшерүү: сырткы көрүнүшү, электр каршылыгы, массасынын тыгыздыгы, кысуу күчү, ички түзүмүн талдоо
Импрегнация – бул процесс, мында көмүртек материалы басымдуу идишке салынып, суюктук импрегнацияланган чайыр белгилүү бир температура жана басым шартында продукт электродунун тешиктерине чөмүлдү. Буюмдун көзөнөктүүлүгүн азайтуу, продукциянын массасынын тыгыздыгын жана механикалык бекемдигин жогорулатуу, буюмдун электр жана жылуулук өткөрүмдүүлүгүн жакшыртуу болуп саналат.
Импрегнациялоо процесси жана ага тиешелүү техникалык параметрлер: куйдуруу – бетти тазалоо – алдын ала ысытуу (260-380 °C, 6-10 саат) – импрегнациялоочу резервуарды жүктөө – чаң сордоо (8-9КПа, 40-50мин) – битумду инъекциялоо (180) -200 °C) – Басымдуулук (1,2-1,5 МПа, 3-4 саат) – Асфальтка кайтуу - Муздатуу (резервдин ичинде же сыртында)
Импрегнацияланган продукцияны текшерүү: импрегнациянын салмагынын өсүү ылдамдыгы G=(W2-W1)/W1×100%
Салмактын бир түшүү ылдамдыгы ≥14%
Экинчи сиңирилген продуктунун салмагынын өсүү ылдамдыгы ≥ 9%
Үч чөмүлдүрүүчү продуктулардын салмак кошуу ылдамдыгы ≥ 5%
Графиттештирүү - аморфтук катмарлуу түзүлүштөгү көмүртекти үч өлчөмдүү иреттелген түзүлүшкө айландыруу үчүн көмүртек продуктусу 2300°С же андан ашык температурага чейин ысытылган жогорку температурадагы электр мешинде коргоочу чөйрөдө ысытылат. графиттин кристаллдык түзүлүшү.
Графиттештирүүнүн максаты жана натыйжасы:
1 көмүртектүү материалдын өткөргүчтүгүн жана жылуулук өткөргүчтүгүн жакшыртуу (каршылык 4-5 эсеге азаят, ал эми жылуулук өткөрүмдүүлүк болжол менен 10 эсеге көбөйөт);
2 көмүртек материалдын жылуулук соккуга туруктуулугун жана химиялык туруктуулугун жогорулатуу (50-80% га кыскарган сызыктуу кеңейүү коэффициенти);
3 көмүртек материалдын майлоочу жана абразия каршылык кылуу үчүн;
4 Чыгарылган аралашмалар, көмүртек материалынын тазалыгын жакшыртат (продукциянын күлү 0,5-0,8%тен 0,3%ке чейин төмөндөйт).
Графиттөө процессин ишке ашыруу:
Көмүртектүү материалды графиттөө 2300-3000 °C жогорку температурада жүргүзүлөт, ошондуктан аны өнөр жайда электр менен жылытуу аркылуу гана ишке ашырууга болот, башкача айтканда ток ысытылган кальциленген продукт аркылуу түздөн-түз өтөт, ал эми кальциленген продукт заряддалат. мешке жогорку температурада электр тогу менен пайда болот. Өткөргүч кайрадан жогорку температурага чейин ысытылган объект болуп саналат.
Учурда кеңири колдонулган мештерге Ачесон графиттөө мештери жана ички жылуулук каскады (LWG) мештери кирет. Биринчиси чоң өндүрүшкө, чоң температура айырмасына жана жогорку энергия керектөөгө ээ. Акыркысы кыска жылытуу убактысына, аз энергия керектөөсүнө, бирдей электр каршылыгына ээ жана орнотууга ылайыктуу эмес.
Графиттештирүү процессин башкаруу температуранын жогорулашына ылайыктуу болгон электр энергиясынын ийри сызыгын өлчөө жолу менен башкарылат. Электр энергиясы менен камсыздоо убактысы Ачесон меши үчүн 50-80 саат, LWG меши үчүн 9-15 саат.
graphitization электр керектөө абдан чоң, жалпысынан 3200-4800KWh, жана жараян наркы өндүрүштүн жалпы наркынын болжол менен 20-35% түзөт.
Графиттештирилген буюмдарды текшерүү: сырткы көрүнүшү боюнча таптоо, каршылыкты текшерүү
Механикалык иштетүү: Көмүртектүү графит материалдарын механикалык иштетүүнүн максаты электроддун тулкусун жана түйүндөрүн пайдалануу талаптарына ылайык кесүү жолу менен керектүү өлчөмдө, формада, тактыкта ж.б.
Графит электроддорун иштетүү эки көз карандысыз иштетүү процессине бөлүнөт: электроддун корпусу жана биргелешкен.
Денени иштетүү кызыксыз жана орой жалпак беттин, сырткы чөйрөнүн жана жалпак аягы беттин жана фрезер жипинин үч кадамын камтыйт. Конустук бириктирүүнү иштетүүнү 6 процесске бөлүүгө болот: кесүү, жалпак аягы, унаа конусунун бети, фрезер жип, бургулоо болт жана уяча.
Электроддун кошулмаларын туташтыруу: конус түрүндөгү бириктирүү (үч бука жана бир шакек), цилиндрдик бириктирүү, дөңсөө байланыш (эркек жана аял байланышы)
иштетүү тактыгын көзөмөлдөө: жип конус четтөө, жип кадам, биргелешкен (тешик) чоң диаметри четтөө, биргелешкен тешик коаксиалдуулук, биргелешкен тешик вертикалдык, электрод аягы бет тегиздик, биргелешкен төрт чекиттүү четтөө. Атайын шакек өлчөгүчтөр жана пластина өлчөгүчтөр менен текшериңиз.
Даяр болгон электроддорду текшерүү: тактыкты, салмагын, узундугун, диаметрин, массасынын тыгыздыгын, каршылыгын, монтажга чейинки сабырдуулугун ж.б.
Билдирүү убактысы: 31-окт.2019