Surovina a proces výroby grafitovej elektródy
Grafitová elektróda je vysokoteplotne odolný grafitový vodivý materiál vyrábaný ropným hnetením, ihličkovým koksom ako kamenivo a uhoľným bitúmenom ako spojivom, ktoré sa vyrábajú sériou procesov, ako je hnetenie, formovanie, praženie, impregnácia, grafitizácia a mechanické spracovanie. materiál.
Grafitová elektróda je dôležitým vysokoteplotným vodivým materiálom pre výrobu elektrickej ocele. Grafitová elektróda sa používa na privádzanie elektrickej energie do elektrickej pece a vysoká teplota generovaná oblúkom medzi koncom elektródy a vsádzkou sa používa ako zdroj tepla na roztavenie vsádzky na výrobu ocele. Iné pece na rudy, ktoré tavia materiály, ako je žltý fosfor, priemyselný kremík a abrazíva, tiež používajú grafitové elektródy ako vodivé materiály. Vynikajúce a špeciálne fyzikálne a chemické vlastnosti grafitových elektród sú široko používané aj v iných priemyselných odvetviach.
Surovinou na výrobu grafitových elektród sú ropný koks, ihlový koks a uhoľnodechtová smola.
Ropný koks je horľavý pevný produkt získaný koksovaním zvyškov uhlia a ropnej smoly. Farba je čierna a porézna, hlavným prvkom je uhlík a obsah popola je veľmi nízky, zvyčajne pod 0,5 %. Ropný koks patrí do triedy ľahko grafitizovaného uhlíka. Ropný koks má široké využitie v chemickom a hutníckom priemysle. Je hlavnou surovinou na výrobu produktov z umelého grafitu a uhlíkových produktov pre elektrolytický hliník.
Ropný koks možno rozdeliť na dva druhy: surový koks a kalcinovaný koks podľa teploty tepelného spracovania. Bývalý ropný koks získaný oneskoreným koksovaním obsahuje veľké množstvo prchavých látok a mechanická pevnosť je nízka. Kalcinovaný koks sa získava kalcináciou surového koksu. Väčšina rafinérií v Číne vyrába iba koks a kalcinačné operácie sa väčšinou vykonávajú v uhlíkových závodoch.
Ropný koks možno rozdeliť na koks s vysokým obsahom síry (obsahujúci viac ako 1,5 % síry), koks so strednou sírou (obsahujúci 0,5 % - 1,5 % síry) a koks s nízkym obsahom síry (obsahujúci menej ako 0,5 % síry). Výroba grafitových elektród a iných produktov z umelého grafitu sa vo všeobecnosti vyrába pomocou koksu s nízkym obsahom síry.
Ihlový koks je druh vysokokvalitného koksu so zreteľnou vláknitou textúrou, veľmi nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti a ľahkou grafitizáciou. Keď sa koks rozbije, môže sa rozdeliť na tenké prúžky podľa textúry (pomer strán je všeobecne vyšší ako 1,75). Anizotropnú vláknitú štruktúru možno pozorovať pod polarizačným mikroskopom, a preto sa označuje ako ihličkový koks.
Anizotropia fyzikálno-mechanických vlastností ihlového koksu je veľmi zrejmá. Má dobrú elektrickú a tepelnú vodivosť rovnobežnú so smerom dlhej osi častice a koeficient tepelnej rozťažnosti je nízky. Pri extrúznom lisovaní je dlhá os väčšiny častíc usporiadaná v smere extrúzie. Preto je ihličkový koks kľúčovou surovinou na výrobu vysokovýkonných alebo ultravýkonných grafitových elektród. Vyrobená grafitová elektróda má nízky odpor, malý koeficient tepelnej rozťažnosti a dobrú odolnosť proti tepelným šokom.
Ihlový koks sa delí na ihličkový koks na báze oleja vyrobený z ropných zvyškov a ihličkový koks na báze uhlia vyrobený z rafinovaných surovín uhoľnej smoly.
Uhoľný decht je jedným z hlavných produktov hĺbkového spracovania uhoľného dechtu. Je to zmes rôznych uhľovodíkov, čierna pri vysokej teplote, polotuhá alebo pevná pri vysokej teplote, bez pevnej teploty topenia, po zahriatí zmäknutá a potom roztavená, s hustotou 1,25-1,35 g/cm3. Podľa bodu mäknutia sa delí na nízkoteplotný, strednoteplotný a vysokoteplotný asfalt. Výťažnosť asfaltu pri strednej teplote je 54 – 56 % uhoľného dechtu. Zloženie uhoľného dechtu je mimoriadne komplikované, čo súvisí s vlastnosťami uhoľného dechtu a obsahom heteroatómov a je ovplyvnené aj systémom procesu koksovania a podmienkami spracovania uhoľného dechtu. Existuje mnoho ukazovateľov na charakterizáciu smoly uhoľného dechtu, ako je teplota mäknutia bitúmenu, nerozpustné látky v toluéne (TI), nerozpustné látky v chinolíne (QI), hodnoty koksovania a reológia uhoľnej smoly.
Uhoľný decht sa používa ako spojivo a impregnant v uhlíkovom priemysle a jeho výkonnosť má veľký vplyv na výrobný proces a kvalitu produktov uhlíkových produktov. Asfaltový spojivo vo všeobecnosti používa stredne teplotný alebo stredne teplotný modifikovaný asfalt, ktorý má stredný bod mäknutia, vysokú hodnotu koksovania a vysokú p živicu. Impregnačným činidlom je stredne teplotný asfalt s nízkym bodom mäknutia, nízkym QI a dobrými reologickými vlastnosťami.
Čas odoslania: 23. septembra 2019