Grafīta elektrodu ražošanas process

Grafīta elektrodu izejviela un ražošanas process

Grafīta elektrods ir augstas temperatūras izturīgs grafīta vadošs materiāls, ko ražo, mīcot naftu, adatu koksu kā pildvielu un ogļu bitumenu kā saistvielu, ko ražo, izmantojot virkni procesu, piemēram, mīcīšanu, formēšanu, grauzdēšanu, impregnēšanu, grafitizāciju un mehānisku apstrādi. materiāls.

Grafīta elektrods ir svarīgs augstas temperatūras vadošs materiāls elektriskā tērauda ražošanai. Grafīta elektrodu izmanto, lai ievadītu elektrisko enerģiju elektriskajā krāsnī, un augsto temperatūru, ko rada loks starp elektroda galu un lādiņu, izmanto kā siltuma avotu, lai izkausētu lādiņu tērauda ražošanai. Citās rūdas krāsnīs, kas kausē tādus materiālus kā dzeltenais fosfors, rūpnieciskais silīcijs un abrazīvie materiāli, arī izmanto grafīta elektrodus kā vadošus materiālus. Grafīta elektrodu lieliskās un īpašās fizikālās un ķīmiskās īpašības tiek plaši izmantotas arī citās rūpniecības nozarēs.

Grafīta elektrodu ražošanas izejvielas ir naftas kokss, adatu kokss un akmeņogļu darvas piķis.

Naftas kokss ir viegli uzliesmojošs ciets produkts, ko iegūst, koksējot ogļu atlikumus un naftas piķi. Krāsa ir melna un poraina, galvenais elements ir ogleklis, un pelnu saturs ir ļoti zems, parasti zem 0,5%. Naftas kokss pieder pie viegli grafitizēta oglekļa klases. Naftas koksu plaši izmanto ķīmiskajā un metalurģiskajā rūpniecībā. Tā ir galvenā izejviela mākslīgā grafīta izstrādājumu un oglekļa izstrādājumu ražošanai elektrolītiskajam alumīnijam.

Naftas koksu var iedalīt divos veidos: neapstrādāts kokss un kalcinēts kokss atbilstoši termiskās apstrādes temperatūrai. Bijušais naftas kokss, kas iegūts ar aizkavētu koksēšanu, satur lielu daudzumu gaistošo vielu, un mehāniskā izturība ir zema. Kalcinēto koksu iegūst, kalcinējot neapstrādātu koksu. Lielākā daļa Ķīnas pārstrādes rūpnīcu ražo tikai koksu, un kalcinēšanas darbības galvenokārt tiek veiktas oglekļa rūpnīcās.

Naftas koksu var iedalīt koksā ar augstu sēra saturu (satur vairāk nekā 1,5% sēra), vidēja sēra satura koksā (satur 0,5–1,5% sēra) un koksā ar zemu sēra saturu (satur mazāk nekā 0,5% sēra). Grafīta elektrodu un citu mākslīgā grafīta izstrādājumu ražošanā parasti izmanto koksu ar zemu sēra saturu.

Adatu kokss ir augstas kvalitātes kokss ar acīmredzamu šķiedru tekstūru, ļoti zemu termiskās izplešanās koeficientu un vieglu grafitizāciju. Kad kokss ir saplīsis, to var sadalīt slaidās sloksnēs atbilstoši tekstūrai (malu attiecība parasti ir lielāka par 1,75). Anizotropu šķiedru struktūru var novērot polarizējošā mikroskopā, un tāpēc to sauc par adatu koksu.

Adatu koksa fizikāli mehānisko īpašību anizotropija ir ļoti acīmredzama. Tam ir laba elektriskā un siltuma vadītspēja paralēli daļiņas garās ass virzienam, un siltuma izplešanās koeficients ir zems. Ekstrūzijas formēšanas laikā vairuma daļiņu garā ass ir izvietota ekstrūzijas virzienā. Tāpēc adatu kokss ir galvenā izejviela lieljaudas vai īpaši lieljaudas grafīta elektrodu ražošanai. Izgatavotajam grafīta elektrodam ir zema pretestība, neliels termiskās izplešanās koeficients un laba termiskā trieciena izturība.

Adatu kokss ir sadalīts uz naftas bāzes ražotā adatu koksā, kas ražots no naftas atlikumiem, un adatu koksā uz ogļu bāzes, kas ražots no rafinētām akmeņogļu piķa izejvielām.

Akmeņogļu darva ir viens no galvenajiem akmeņogļu darvas dziļās apstrādes produktiem. Tas ir dažādu ogļūdeņražu maisījums, melns augstā temperatūrā, pusciets vai ciets augstā temperatūrā, bez fiksētas kušanas temperatūras, pēc karsēšanas mīkstināts un pēc tam izkusis, ar blīvumu 1,25–1,35 g/cm3. Pēc tā mīkstināšanas punkta to iedala zemas temperatūras, vidējas temperatūras un augstas temperatūras asfaltā. Vidējas temperatūras asfalta iznākums ir 54-56% no akmeņogļu darvas. Akmeņogļu darvas sastāvs ir ārkārtīgi sarežģīts, kas saistīts ar akmeņogļu darvas īpašībām un heteroatomu saturu, kā arī ietekmē koksēšanas procesa sistēma un akmeņogļu darvas apstrādes apstākļi. Akmeņogļu darvas piķa raksturošanai ir daudz rādītāju, piemēram, bitumena mīkstināšanas punkts, toluola nešķīstošās vielas (TI), hinolīna nešķīstošās vielas (QI), koksēšanas vērtības un akmeņogļu piķa reoloģija.

Akmeņogļu darva tiek izmantota kā saistviela un impregnants oglekļa rūpniecībā, un tās darbībai ir liela ietekme uz oglekļa produktu ražošanas procesu un produktu kvalitāti. Saistvielas asfaltam parasti izmanto vidējas vai vidējas temperatūras modificētu asfaltu ar mērenu mīkstināšanas temperatūru, augstu koksēšanas vērtību un augstu β sveķu saturu. Impregnēšanas līdzeklis ir vidējas temperatūras asfalts ar zemu mīkstināšanas punktu, zemu QI un labām reoloģiskām īpašībām.