Matéria-prima e processo de fabricação do eletrodo de grafite
O eletrodo de grafite é um material condutor de grafite resistente a altas temperaturas produzido por amassamento de petróleo, coque agulhado como agregado e betume de carvão como aglutinante, que são produzidos por meio de uma série de processos como amassamento, moldagem, torrefação, impregnação, grafitização e processamento mecânico. material.
O eletrodo de grafite é um importante material condutor de alta temperatura para a siderurgia elétrica. O eletrodo de grafite é usado para fornecer energia elétrica ao forno elétrico, e a alta temperatura gerada pelo arco entre a extremidade do eletrodo e a carga é usada como fonte de calor para derreter a carga para a fabricação de aço. Outros fornos de minério que fundem materiais como fósforo amarelo, silício industrial e abrasivos também usam eletrodos de grafite como materiais condutores. As excelentes e especiais propriedades físicas e químicas dos eletrodos de grafite também são amplamente utilizadas em outros setores industriais.
As matérias-primas para a produção de eletrodos de grafite são coque de petróleo, coque agulha e piche de alcatrão de carvão.
O coque de petróleo é um produto sólido inflamável obtido a partir de resíduos de carvão metalúrgico e piche de petróleo. A cor é preta e porosa, o elemento principal é o carbono e o teor de cinzas é muito baixo, geralmente abaixo de 0,5%. O coque de petróleo pertence à classe dos carbonos facilmente grafitados. O coque de petróleo tem uma ampla gama de utilizações nas indústrias química e metalúrgica. É a principal matéria-prima para a produção de produtos artificiais de grafite e produtos de carbono para alumínio eletrolítico.
O coque de petróleo pode ser dividido em dois tipos: coque bruto e coque calcinado de acordo com a temperatura de tratamento térmico. O antigo coque de petróleo obtido por coqueamento retardado contém grande quantidade de voláteis e a resistência mecânica é baixa. O coque calcinado é obtido pela calcinação do coque bruto. A maioria das refinarias na China produz apenas coque e as operações de calcinação são realizadas principalmente em fábricas de carbono.
O coque de petróleo pode ser dividido em coque com alto teor de enxofre (contendo mais de 1,5% de enxofre), coque com médio teor de enxofre (contendo 0,5% -1,5% de enxofre) e coque com baixo teor de enxofre (contendo menos de 0,5% de enxofre). A produção de eletrodos de grafite e outros produtos artificiais de grafite é geralmente produzida com coque com baixo teor de enxofre.
O coque agulha é um tipo de coque de alta qualidade com textura fibrosa óbvia, coeficiente de expansão térmica muito baixo e fácil grafitização. Quando o coque é quebrado, ele pode ser dividido em tiras delgadas de acordo com a textura (a proporção geralmente é superior a 1,75). Uma estrutura fibrosa anisotrópica pode ser observada sob um microscópio polarizador e, portanto, é chamada de coque de agulha.
A anisotropia das propriedades físico-mecânicas do coque agulha é muito óbvia. Possui boa condutividade elétrica e térmica paralela à direção do eixo longo da partícula e o coeficiente de expansão térmica é baixo. Na moldagem por extrusão, o longo eixo da maioria das partículas é disposto na direção da extrusão. Portanto, o coque agulha é a principal matéria-prima para a fabricação de eletrodos de grafite de alta ou ultra-alta potência. O eletrodo de grafite produzido possui baixa resistividade, pequeno coeficiente de expansão térmica e boa resistência ao choque térmico.
O coque agulha é dividido em coque agulha à base de óleo produzido a partir de resíduos de petróleo e coque agulha à base de carvão produzido a partir de matérias-primas de breu de carvão refinado.
O alcatrão de carvão é um dos principais produtos do processamento profundo do alcatrão de carvão. É uma mistura de vários hidrocarbonetos, pretos em alta temperatura, semissólidos ou sólidos em alta temperatura, sem ponto de fusão fixo, amolecidos após aquecimento e depois derretidos, com densidade de 1,25-1,35 g/cm3. De acordo com seu ponto de amolecimento, é dividido em asfalto de baixa temperatura, média temperatura e alta temperatura. O rendimento do asfalto em média temperatura é de 54-56% de alcatrão de carvão. A composição do alcatrão de carvão é extremamente complicada, o que está relacionado às propriedades do alcatrão de carvão e ao conteúdo de heteroátomos, e também é afetado pelo sistema de processo de coqueamento e pelas condições de processamento do alcatrão de carvão. Existem muitos indicadores para caracterizar o piche de alcatrão de carvão, como ponto de amolecimento do betume, insolúveis em tolueno (TI), insolúveis em quinolina (QI), valores de coque e reologia do piche de carvão.
O alcatrão de carvão é utilizado como aglutinante e impregnante na indústria de carbono e seu desempenho tem grande impacto no processo de produção e na qualidade dos produtos de carbono. O asfalto aglutinante geralmente utiliza um asfalto modificado de média temperatura ou média temperatura tendo um ponto de amolecimento moderado, um alto valor de coqueamento e uma resina β alta. O agente impregnante é um asfalto de média temperatura com baixo ponto de amolecimento, baixo QI e boas propriedades reológicas.
Horário da postagem: 23 de setembro de 2019