Процес производње графитних електрода

Сирови материјал и процес производње графитне електроде

Графитна електрода је графитни проводни материјал отпоран на високе температуре који се производи мешањем нафте, игличастим коксом као агрегатом и битуменом угља као везивом, који се производе низом процеса као што су гњечење, обликовање, печење, импрегнација, графитизација и механичка обрада. материјала.

Графитна електрода је важан високотемпературни проводљиви материјал за електричну производњу челика. Графитна електрода се користи за унос електричне енергије у електричну пећ, а висока температура коју ствара лук између краја електроде и пуњења се користи као извор топлоте за топљење пуњења за производњу челика. Друге пећи на руду које топе материјале као што су жути фосфор, индустријски силицијум и абразиви такође користе графитне електроде као проводне материјале. Одлична и специјална физичко-хемијска својства графитних електрода се такође широко користе у другим индустријским секторима.

Сировине за производњу графитних електрода су нафтни кокс, игличасти кокс и смола од угљеног катрана.

Нафтни кокс је запаљиви чврсти производ добијен остатком коксног угља и смоле. Боја је црна и порозна, главни елемент је угљеник, а садржај пепела је веома низак, углавном испод 0,5%. Нафтни кокс спада у класу лако графитизираног угљеника. Нафтни кокс има широку примену у хемијској и металуршкој индустрији. То је главна сировина за производњу производа од вештачког графита и угљеничних производа за електролитички алуминијум.

Нафтни кокс се може поделити на два типа: сирови кокс и калцинисани кокс према температури термичке обраде. Некадашњи нафтни кокс добијен одложеним коксом садржи велику количину испарљивих материја, а механичка чврстоћа је ниска. Калцинисани кокс се добија калцинацијом сировог кокса. Већина рафинерија у Кини производи само кокс, а операције калцинације се углавном изводе у угљеничним постројењима.

Нафтни кокс се може поделити на кокс са високим садржајем сумпора (који садржи више од 1,5% сумпора), средње сумпорни кокс (садржи 0,5%-1,5% сумпора) и кокс са ниским садржајем сумпора (садржи мање од 0,5% сумпора). Производња графитних електрода и других производа од вештачког графита се углавном производи коришћењем кокса са ниским садржајем сумпора.

Игличасти кокс је врста висококвалитетног кокса са очигледном влакнастом текстуром, веома ниским коефицијентом топлотног ширења и лаком графитизацијом. Када се кокс разбије, може се поделити на танке траке према текстури (однос ширине и висине је углавном изнад 1,75). Анизотропна влакнаста структура се може посматрати под поларизационим микроскопом, па се стога назива игличастим коксом.

Анизотропија физичко-механичких својстава игличастог кокса је веома очигледна. Има добру електричну и топлотну проводљивост паралелно са правцем дуге осе честице, а коефицијент топлотног ширења је низак. Код екструзионог пресовања, дуга оса већине честица је распоређена у правцу екструзије. Стога је игличасти кокс кључна сировина за производњу графитних електрода велике или ултра-велике снаге. Произведена графитна електрода има ниску отпорност, мали коефицијент топлотног ширења и добру отпорност на топлотни удар.

Игличасти кокс се дели на игличасти кокс на бази уља произведен од нафтних остатака и игличасти кокс на бази угља произведен од сировина рафинисаног угља.

Угљени катран је један од главних производа дубинске прераде катрана угља. То је мешавина разних угљоводоника, црне на високој температури, получврсте или чврсте на високој температури, без фиксне тачке топљења, омекшане после загревања, а затим растопљене, густине 1,25-1,35 г/цм3. Према тачки омекшавања, дели се на нискотемпературни, средњетемпературни и високотемпературни асфалт. Принос асфалта средње температуре је 54-56% катрана угља. Састав катрана угља је изузетно компликован, што је повезано са особинама катрана угља и садржајем хетероатома, а на њега утичу и систем процеса коксовања и услови обраде угљеног катрана. Постоји много индикатора за карактеризацију смоле од катрана угља, као што су тачка омекшавања битумена, нерастворљиви у толуену (ТИ), нерастворљиви у кинолину (КИ), вредности коксовања и реологија смоле угља.

Катран угља се користи као везиво и импрегнација у индустрији угљеника, а његов учинак има велики утицај на процес производње и квалитет производа угљеничних производа. Везивни асфалт углавном користи средњетемпературни или средњетемпературни модификовани асфалт који има умерену тачку омекшавања, високу вредност коксовања и високу β смолу. Средство за импрегнацију је асфалт средње температуре који има ниску тачку омекшавања, низак КИ и добра реолошка својства.