Materia primă și procesul de fabricație al electrodului de grafit
Electrodul de grafit este un material conductiv de grafit rezistent la temperaturi ridicate, produs prin frământare petrol, cocs de ace ca agregat și bitum de cărbune ca liant, care sunt produse printr-o serie de procese precum frământare, turnare, prăjire, impregnare, grafitizare și prelucrare mecanică. material.
Electrodul de grafit este un material conductiv de temperatură ridicată important pentru fabricarea oțelului electric. Electrodul de grafit este folosit pentru a introduce energie electrică în cuptorul electric, iar temperatura ridicată generată de arcul dintre capătul electrodului și sarcină este folosită ca sursă de căldură pentru a topi sarcina pentru fabricarea oțelului. Alte cuptoare de minereu care topesc materiale precum fosfor galben, siliciu industrial și abrazivi folosesc, de asemenea, electrozi de grafit ca materiale conductoare. Proprietățile fizice și chimice excelente și speciale ale electrozilor de grafit sunt utilizate pe scară largă și în alte sectoare industriale.
Materiile prime pentru producerea electrozilor de grafit sunt cocsul de petrol, cocsul de ac și smoala de gudron de cărbune.
Cocsul de petrol este un produs solid inflamabil obținut din reziduurile de cărbune de cocsificare și smoală de petrol. Culoarea este neagră și poroasă, elementul principal este carbonul, iar conținutul de cenușă este foarte scăzut, în general sub 0,5%. Cocsul de petrol aparține clasei de carbon ușor grafitizat. Cocsul de petrol are o gamă largă de utilizări în industria chimică și metalurgică. Este principala materie primă pentru producerea produselor din grafit artificial și a produselor din carbon pentru aluminiu electrolitic.
Cocsul de petrol poate fi împărțit în două tipuri: cocs brut și cocs calcinat în funcție de temperatura tratamentului termic. Fostul cocs de petrol obținut prin cocsificare întârziată conține o cantitate mare de substanțe volatile, iar rezistența mecanică este scăzută. Cocsul calcinat este obţinut prin calcinarea cocsului brut. Majoritatea rafinăriilor din China produc doar cocs, iar operațiunile de calcinare se desfășoară în mare parte în fabrici de carbon.
Cocsul de petrol poate fi împărțit în cocs cu conținut ridicat de sulf (conținând mai mult de 1,5% sulf), cocs cu sulf mediu (conținând 0,5%-1,5% sulf) și cocs cu conținut scăzut de sulf (conținând mai puțin de 0,5% sulf). Producția de electrozi de grafit și alte produse din grafit artificial este în general produsă folosind cocs cu conținut scăzut de sulf.
Cocs cu ac este un fel de cocs de înaltă calitate, cu textură fibroasă evidentă, coeficient de dilatare termică foarte scăzut și grafitizare ușoară. Când cocsul este spart, acesta poate fi împărțit în benzi subțiri în funcție de textură (raportul de aspect este în general peste 1,75). O structură fibroasă anizotropă poate fi observată la microscop polarizant și, prin urmare, este denumită cocs de ac.
Anizotropia proprietăților fizico-mecanice ale cocsului de ac este foarte evidentă. Are o conductivitate electrică și termică bună paralelă cu direcția axei lungi a particulei, iar coeficientul de dilatare termică este scăzut. La turnarea prin extrudare, axa lungă a majorității particulelor este dispusă în direcția de extrudare. Prin urmare, cocsul de ac este materia primă cheie pentru fabricarea electrozilor de grafit de mare putere sau ultra-înaltă putere. Electrodul de grafit produs are rezistivitate scăzută, coeficient mic de dilatare termică și rezistență bună la șoc termic.
Cocs de ac este împărțit în cocs de ac pe bază de ulei produs din reziduuri de petrol și cocs de ac pe bază de cărbune produs din materii prime rafinate de smoală de cărbune.
Gudronul de cărbune este unul dintre principalele produse ale procesării în adâncime a gudronului de cărbune. Este un amestec de diverse hidrocarburi, negre la temperatura ridicata, semisolide sau solide la temperatura ridicata, fara punct de topire fix, inmuiate dupa incalzire, si apoi topite, cu o densitate de 1,25-1,35 g/cm3. În funcție de punctul său de înmuiere, este împărțit în asfalt de temperatură scăzută, temperatură medie și asfalt de temperatură ridicată. Randamentul de asfalt la temperatură medie este de 54-56% din gudron de cărbune. Compoziția gudronului de cărbune este extrem de complicată, ceea ce este legat de proprietățile gudronului de cărbune și conținutul de heteroatomi și este, de asemenea, afectată de sistemul de procesare de cocsificare și de condițiile de prelucrare a gudronului de cărbune. Există mulți indicatori pentru caracterizarea smoală de gudron de cărbune, cum ar fi punctul de înmuiere a bitumului, insolubilele în toluen (TI), insolubilele de chinolină (QI), valorile cocsării și reologia smoală de cărbune.
Gudronul de cărbune este folosit ca liant și impregnant în industria carbonului, iar performanța acestuia are un impact mare asupra procesului de producție și asupra calității produselor din carbon. Liantul asfaltic utilizează în general un asfalt modificat la temperatură medie sau medie având un punct de înmuiere moderat, o valoare ridicată de cocsificare și o rășină β ridicată. Agentul de impregnare este un asfalt de temperatură medie cu un punct de înmuiere scăzut, un QI scăzut și proprietăți reologice bune.
Ora postării: 23-sept-2019