Éléktroda grafit mangrupikeun bahan konduktif grafit tahan suhu anu luhur anu diproduksi ku knead minyak bumi, coke jarum salaku agrégat sareng bitumen batubara salaku binder, anu diproduksi ku sababaraha prosés sapertos kneading, molding, roasting, impregnation, graphitization sareng pangolahan mékanis. bahan.
Éléktroda grafit mangrupikeun bahan konduktif suhu luhur anu penting pikeun pembuatan baja listrik. Éléktroda grafit dipaké pikeun input énergi listrik kana tungku listrik, sarta suhu luhur dihasilkeun ku busur antara tungtung éléktroda jeung muatan dipaké salaku sumber panas pikeun ngalembereh muatan pikeun pembuatan baja. Tungku bijih séjén anu ngambeu bahan sapertos fosfor konéng, silikon industri, sareng abrasive ogé ngagunakeun éléktroda grafit salaku bahan konduktif. Sipat fisik jeung kimia alus teuing jeung husus éléktroda grafit ogé loba dipaké dina séktor industri lianna.
Bahan baku pikeun produksi éléktroda grafit nyaéta coke minyak bumi, coke jarum sareng pitch tar batubara.
Coke minyak bumi mangrupikeun produk padet anu gampang kaduruk anu dicandak ku résidu batubara coking sareng pitch minyak bumi. Warnana hideung sareng porous, unsur utama nyaéta karbon, sareng eusi lebu rendah pisan, umumna sahandapeun 0,5%. Coke minyak bumi kalebet kelas karbon anu gampang digrafitkeun. Coke minyak bumi ngagaduhan rupa-rupa kagunaan dina industri kimia sareng metalurgi. Éta bahan baku utama pikeun ngahasilkeun produk grafit jieunan jeung produk karbon pikeun aluminium electrolytic.
The coke minyak bumi bisa dibagi jadi dua jenis: coke atah jeung coke calcined nurutkeun suhu perlakuan panas. Urut coke minyak bumi diala ku coking nyangsang ngandung jumlah badag volatiles, sarta kakuatan mékanis low. The calcined coke diala ku calcination of coke atah. Kaseueuran kilang di Cina ngan ukur ngahasilkeun coke, sareng operasi kalsinasi biasana dilaksanakeun di pabrik karbon.
Coke minyak bumi bisa dibagi kana coke walirang tinggi (ngandung leuwih ti 1,5% walirang), coke walirang sedeng (ngandung 0,5% -1,5% walirang), sarta coke walirang low (ngandung kirang ti 0,5% walirang). Produksi éléktroda grafit jeung produk grafit jieunan séjén umumna dihasilkeun maké coke walirang low.
Jarum coke mangrupakeun jenis coke kualitas luhur kalawan tékstur serat atra, koefisien ékspansi termal pisan low sarta graphitization gampang. Nalika coke rusak, éta bisa dibagi kana strips ramping nurutkeun tékstur (rasio aspék umumna luhur 1,75). Struktur serat anisotropik bisa dititénan dina mikroskop polarisasi, ku kituna disebut jarum coke.
Anisotropi sipat fisik-mékanis tina jarum coke jelas pisan. Cai mibanda konduktivitas listrik jeung termal alus sajajar jeung arah sumbu panjang partikel, sarta koefisien ékspansi termal low. Nalika ékstrusi molding, sumbu panjang paling partikel disusun dina arah Tonjolan. Ku alatan éta, coke jarum mangrupakeun bahan baku konci pikeun manufaktur éléktroda grafit kakuatan tinggi atawa ultra-tinggi-daya. éléktroda grafit dihasilkeun boga résistansi low, koefisien ékspansi termal leutik sarta résistansi shock termal alus.
Coke jarum dibagi kana coke jarum dumasar-minyak dihasilkeun tina résidu minyak bumi jeung coke jarum dumasar-batubara dihasilkeun tina bahan baku pitch batubara refined.
Tar batubara mangrupikeun salah sahiji produk utama pangolahan jero tar batubara. Ieu mangrupakeun campuran rupa-rupa hidrokarbon, hideung dina suhu luhur, semi-padet atawa padet dina suhu luhur, euweuh titik lebur tetep, softened sanggeus pemanasan, lajeng dilebur, kalawan dénsitas 1,25-1,35 g / cm3. Numutkeun titik softening na, éta dibagi kana suhu low, suhu sedeng jeung aspal suhu luhur. Hasil aspal suhu sedeng nyaéta 54-56% tina tar batubara. Komposisi tar batubara rumit pisan, anu aya hubunganana sareng sipat tar batubara sareng eusi heteroatom, sareng ogé kapangaruhan ku sistem prosés coking sareng kaayaan pangolahan tar batubara. Aya seueur indikator pikeun ngacirian pitch tar batubara, sapertos bitumen softening point, toluene insolubles (TI), quinoline insolubles (QI), nilai coking, sareng coal pitch rheology.
tar batubara dipaké salaku binder sarta impregnant dina industri karbon, sarta kinerja na boga dampak hébat dina prosés produksi jeung kualitas produk produk karbon. Aspal binder umumna ngagunakeun aspal modifikasi suhu sedeng atanapi suhu sedeng anu gaduh titik lemes sedeng, nilai coking tinggi, sareng résin β tinggi. Agén impregnating mangrupa aspal suhu sedeng ngabogaan titik softening low, QI low, sarta sipat rheological alus.
Gambar di handap ieu nunjukkeun prosés produksi éléktroda grafit di perusahaan karbon.
Calcination: Bahan baku carbonaceous ieu panas-diolah dina suhu luhur pikeun ngurangan Uap jeung zat volatile ngandung therein, sarta prosés produksi pakait jeung perbaikan kinerja masak aslina disebut calcination. Sacara umum, bahan baku carbonaceous ieu calcined ku ngagunakeun gas sarta volatiles sorangan salaku sumber panas, sarta suhu maksimum nyaéta 1250-1350 °C.
Calcination ngajadikeun parobahan profound dina struktur jeung sipat physicochemical bahan baku carbonaceous, utamana dina ngaronjatkeun dénsitas, kakuatan mékanis jeung konduktivitas listrik coke, ngaronjatkeun stabilitas kimiawi jeung résistansi oksidasi coke, peletakan yayasan pikeun prosés saterusna. .
Alat-alat anu dikalsinkeun utamina kalebet tank calciner, kiln rotary sareng calciner listrik. Indéks kontrol kualitas calcination nyaéta yén dénsitas sabenerna coke minyak bumi henteu kirang ti 2.07g / cm3, résistansi henteu langkung ti 550μΩ.m, dénsitas leres jarum coke henteu kirang ti 2.12g / cm3, sareng resistivity teu leuwih ti 500μΩ.m.
Bahan baku crushing jeung bahan
Saméméh batching, coke minyak bumi calcined bulk jeung coke jarum kudu ditumbuk, taneuh, jeung sieved.
The crushing sedeng biasana dilumangsungkeun ku crushing parabot ngeunaan 50 mm ngaliwatan jaw crusher, a palu crusher, a roll crusher sarta kawas salajengna naksir bahan ukuran 0,5-20 mm diperlukeun pikeun batching nu.
Penggilingan nyaéta prosés ngagiling bahan karbonan nepi ka bubuk leutikna 0,15 mm atawa kurang jeung ukuran partikel 0,075 mm atawa kurang ku cara ngagiling ring roll tipe gantung (Raymond mill), ball mill, atawa sabangsana. .
Screening nyaéta prosés dimana rupa-rupa bahan sanggeus crushing dibagi kana sababaraha rentang ukuran partikel kalawan rentang sempit ukuran ngaliwatan runtuyan sieves kalawan bukaan seragam. Produksi éléktroda ayeuna biasana merlukeun 4-5 pellets jeung 1-2 bubuk sasmita.
Bahan nyaéta prosés produksi pikeun ngitung, timbangan sareng museurkeun rupa-rupa agrégat tina agrégat sareng bubuk sareng binder numutkeun syarat rumusan. Kesesuaian ilmiah ngeunaan rumusan sareng stabilitas operasi batching mangrupikeun faktor anu paling penting anu mangaruhan indéks kualitas sareng kinerja produk.
Rumus perlu nangtukeun 5 aspék:
1Pilih jinis bahan baku;
2 nangtukeun proporsi tipena béda bahan baku;
3 nangtukeun komposisi ukuran partikel tina bahan baku padet;
4 nangtukeun jumlah binder;
5 Nangtukeun jinis sareng jumlah aditif.
Kneading: Pergaulan jeung quantifying rupa ukuran partikel granules carbonaceous jeung powders kalawan jumlah nu tangtu map dina suhu nu tangtu, sarta kneading némpelkeun plasticity kana prosés nu disebut kneading.
Prosés Kneading: Pergaulan garing (20-35 mnt) Pergaulan baseuh (40-55 mnt)
Peran kneading:
1 Nalika Pergaulan garing, rupa-rupa bahan baku anu seragam dicampurkeun, sarta bahan carbonaceous padet ukuran partikel béda anu seragam dicampurkeun jeung ngeusi pikeun ngaronjatkeun compactness tina campuran;
2 Saatos nambahkeun pitch tar batubara, bahan garing jeung aspal anu seragam dicampur. Aspal cair seragam jas jeung baseuh beungeut granules pikeun ngabentuk lapisan lapisan beungkeutan aspal, sarta sakabeh bahan nu kabeungkeut pikeun ngabentuk smear plastik homogen. Kondusif pikeun molding;
3 bagian pitch tar batubara penetrates kana rohangan jero bahan carbonaceous, salajengna ngaronjatkeun dénsitas na cohesiveness tina némpelkeun.
Molding: The molding bahan karbon nujul kana prosés plastically deforming nu némpelkeun karbon kneaded handapeun gaya éksternal dilarapkeun ku parabot molding ka tungtungna ngabentuk awak héjo (atawa produk atah) ngabogaan wangun, ukuran, dénsitas jeung kakuatan nu tangtu. prosés.
Jenis molding, alat-alat sareng produk anu diproduksi:
Métode molding
parabot umum
produk utama
Molding
Pencét hidrolik nangtung
Karbon listrik, low-grade struktur halus grafit
Nyesek
Extruder hidrolik horisontal
Screw extruder
éléktroda grafit, éléktroda pasagi
Molding geter
mesin Geter molding
Bata karbon aluminium, bata karbon tungku ledakan
Pencét isostatik
mesin molding Isostatic
Isotropik grafit, anisotropik grafit
Operasi squeeze
1 bahan tiis: bahan cooling disc, bahan cooling silinder, Pergaulan jeung bahan cooling kneading, jsb.
Ngurangan volatiles, ngurangan ka suhu cocog (90-120 ° C) pikeun ngaronjatkeun adhesion, ku kituna blockiness tina némpelkeun seragam pikeun 20-30 mnt.
2 Loading: pencét lift baffle —– 2-3 kali motong—-4-10MPa compaction
3 pra-tekanan: tekanan 20-25MPa, waktos 3-5min, bari vacuuming
4 Tonjolan: pencét handap baffle -5-15MPa Tonjolan - motong - kana cooling tilelep
Parameter téknis tina Tonjolan: rasio komprési, chamber pencét jeung suhu nozzle, hawa cooling, waktos tekanan preload, tekanan Tonjolan, speed Tonjolan, suhu cai cooling
Inspeksi awak héjo: dénsitas bulk, penampilan ketok, analisis
Kalsinasi: Ieu mangrupikeun prosés dimana awak héjo produk karbon dieusi dina tungku pemanasan anu dirarancang khusus dina panangtayungan pangisi pikeun ngalaksanakeun perlakuan panas suhu luhur pikeun karbonisasi pitch batubara dina awak héjo. The bitumen coke kabentuk sanggeus carbonization tina bitumen batubara solidifies agrégat carbonaceous jeung partikel bubuk babarengan, sarta produk karbon calcined boga kakuatan mékanis tinggi, résistansi listrik low, stabilitas termal alus tur stabilitas kimiawi. .
Kalsinasi mangrupikeun salah sahiji prosés utama dina produksi produk karbon, sareng ogé mangrupikeun bagian penting tina tilu prosés perlakuan panas utama produksi éléktroda grafit. Siklus produksi kalsinasi panjang (22-30 dinten kanggo baking, 5-20 dinten kanggo tungku pikeun 2 baking), sareng konsumsi énergi anu langkung luhur. Kualitas roasting héjo boga dampak dina kualitas produk rengse jeung biaya produksi.
The pitch batubara héjo dina awak héjo geus coked salila prosés roasting, sarta ngeunaan 10% tina zat volatile ieu discharged, sarta volume dihasilkeun 2-3% shrinkage, sarta leungitna massa nyaéta 8-10%. Sipat fisik jeung kimia billet karbon ogé robah sacara signifikan. Porositas turun tina 1,70 g / cm3 ka 1,60 g / cm3 sareng résistipitas turun tina 10000 μΩ·m ka 40-50 μΩ·m kusabab ningkatna porositas. Kakuatan mékanis tina billet calcined éta ogé badag. Pikeun perbaikan.
Baking sekundér nyaéta prosés dimana produk anu dikalsinasi direndam teras dikalsinasi pikeun ngakarbonisasi pitch anu dilebetkeun kana pori-pori produk anu dikalsinasi. Éléktroda anu merlukeun dénsitas bulk luhur (sadayana variétas iwal RP) jeung blanks gabungan diperlukeun pikeun bibaked, sarta blanks gabungan ogé subjected ka tilu-dip opat-panggang atawa dua-dip tilu-panggang.
Jenis tungku utama roaster:
Operasi kontinyu - tungku ring (kalawan panutup, tanpa panutup), torowongan kiln
Operasi intermittent--reverse kiln, handapeun-floor roaster, kotak roaster
Kurva Kalsinasi sareng suhu maksimum:
Hiji-waktos roasting—-320, 360, 422, 480 jam, 1250 ° C
Panggangan sekundér—-125, 240, 280 jam, 700-800 °C
Inspeksi produk dipanggang: penampilan ngetok, résistansi listrik, dénsitas bulk, kakuatan compressive, analisis struktur internal
Impregnation mangrupikeun prosés dimana bahan karbon disimpen dina wadah tekanan sareng pitch impregnant cair dilebetkeun kana pori éléktroda produk dina kaayaan suhu sareng tekanan anu tangtu. Tujuanana nyaéta pikeun ngirangan porositas produk, ningkatkeun dénsitas bulk sareng kakuatan mékanis produk, sareng ningkatkeun konduktivitas listrik sareng termal produk.
Prosés impregnation sareng parameter téknis anu aya hubunganana nyaéta: manggang billet - beberesih permukaan - pemanasan awal (260-380 °C, 6-10 jam) - ngamuat tangki impregnasi - vacuuming (8-9KPa, 40-50min) - Injeksi bitumen (180). -200 °C) – Tekanan (1.2-1.5 MPa, 3-4 jam) – Balik deui ka aspal - Cooling (di jero atawa di luar tank)
Inspeksi produk impregnated: impregnation laju gain beurat G=(W2-W1)/W1×100%
Hiji tingkat gain beurat dipping ≥14%
Laju gain beurat produk impregnated sekundér ≥ 9%
Tilu produk dipping laju gain beurat ≥ 5%
Graphitization nujul kana prosés perlakuan panas suhu luhur dimana produk karbon dipanaskeun nepi ka suhu 2300 ° C atawa leuwih dina medium pelindung dina tungku listrik suhu luhur pikeun ngarobah hiji karbon struktur layered amorf jadi tilu diménsi maréntahkeun. struktur kristal grafit.
Tujuan jeung pangaruh grafitisasi:
1 ningkatkeun konduktivitas sareng konduktivitas termal tina bahan karbon (résistipitas diréduksi ku 4-5 kali, sareng konduktivitas termal ningkat sakitar 10 kali);
2 ningkatkeun résistansi shock termal jeung stabilitas kimiawi bahan karbon (koéfisién ékspansi linier ngurangan ku 50-80%);
3 nyieun lubricity bahan karbon jeung lalawanan abrasion;
4 Kotoran knalpot, ningkatkeun kamurnian bahan karbon (eusi lebu produk diréduksi tina 0,5-0,8% dugi ka 0,3%).
Realisasi prosés grafitisasi:
The graphitization bahan karbon dilumangsungkeun dina suhu luhur 2300-3000 °C, ku kituna ngan bisa diwujudkeun ku pemanasan listrik di industri, nyaeta, arus langsung ngaliwatan produk calcined dipanaskeun, sarta produk calcined boga muatan. kana tungku dihasilkeun ku arus listrik dina suhu luhur. Konduktor deui hiji obyék anu dipanaskeun nepi ka suhu luhur.
Tungku anu ayeuna seueur dianggo kalebet tungku grafitisasi Acheson sareng tungku kaskade panas internal (LWG). Urut ngabogaan kaluaran badag, béda suhu badag, sarta konsumsi kakuatan tinggi. Kiwari dimungkinkeun boga waktu pemanasan pondok, konsumsi kakuatan low, résistansi listrik seragam, sarta teu cocog pikeun pas.
Kadali prosés grafitisasi dikawasa ku cara ngukur kurva kakuatan listrik anu cocog pikeun kaayaan naékna suhu. Waktu catu daya nyaéta 50-80 jam pikeun tungku Acheson sareng 9-15 jam kanggo tungku LWG.
Konsumsi kakuatan graphitization kacida gedéna, umumna 3200-4800KWh, sarta biaya prosés akun pikeun ngeunaan 20-35% tina total biaya produksi.
Inspeksi produk graphitized: penampilan ngetok, uji résistivitas
Machining: Tujuan machining mékanis bahan grafit karbon nyaéta pikeun ngahontal ukuran diperlukeun, bentuk, precision, jsb ku motong nyieun awak éléktroda jeung sendi luyu jeung sarat pamakéan.
Ngolah éléktroda grafit dibagi jadi dua prosés ngolah mandiri: awak éléktroda sareng gabungan.
Ngolah awak ngawengku tilu hambalan tina boring tur kasar beungeut datar tungtung, bunderan luar jeung tungtung datar beungeut jeung thread panggilingan. Ngolah gabungan kerucut bisa dibagi kana 6 prosés: motong, raray tungtung datar, raray congcot mobil, thread panggilingan, baud pangeboran Jeung slotting.
Sambungan sambungan éléktroda: sambungan gabungan kerucut (tilu buckles sarta hiji ngaitkeun), sambungan cylindrical joint, sambungan nabrak (sambungan jalu jeung bikang)
Kontrol akurasi mesin: simpangan taper thread, pitch thread, joint (liang) simpangan diaméterna badag, coaxiality liang gabungan, verticality liang gabungan, éléktroda tungtung raray flatness, gabungan opat-titik simpangan. Pariksa ku gauges ring husus sarta gauges plat.
Inspeksi éléktroda rengse: akurasi, beurat, panjang, diaméterna, dénsitas bulk, résistansi, kasabaran pre-assembly, jsb.
waktos pos: Oct-31-2019