Electrodi ya grafiti ni nyenzo inayohimili joto ya juu ya grafiti inayozalishwa na unga wa petroli, koka ya sindano kama mkusanyiko na lami ya makaa ya mawe kama binder, ambayo hutolewa kupitia msururu wa michakato kama vile kukandia, ukingo, kuchoma, uwekaji mimba, grafiti na usindikaji wa mitambo. nyenzo.
Electrode ya grafiti ni nyenzo muhimu ya joto la juu kwa utengenezaji wa chuma cha umeme. Electrodi ya grafiti hutumika kuingiza nishati ya umeme kwenye tanuru ya umeme, na halijoto ya juu inayotokana na safu kati ya ncha ya elektrodi na chaji hutumiwa kama chanzo cha joto kuyeyusha chaji ya kutengeneza chuma. Tanuri zingine za madini zinazoyeyusha nyenzo kama vile fosforasi ya manjano, silicon ya viwandani, na abrasives pia hutumia elektroni za grafiti kama nyenzo za upitishaji. Tabia bora na maalum za kimwili na kemikali za electrodes ya grafiti pia hutumiwa sana katika sekta nyingine za viwanda.
Malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa electrodes ya grafiti ni coke ya petroli, coke ya sindano na lami ya makaa ya mawe.
Coke ya Petroli ni bidhaa dhabiti inayoweza kuwaka inayopatikana kwa kutengenezea mabaki ya makaa ya mawe na lami ya petroli. Rangi ni nyeusi na porous, kipengele kuu ni kaboni, na maudhui ya majivu ni ya chini sana, kwa ujumla chini ya 0.5%. Koka ya petroli ni ya darasa la kaboni yenye grafiti kwa urahisi. Coke ya petroli ina matumizi mengi katika tasnia ya kemikali na metallurgiska. Ni malighafi kuu ya kutengeneza bidhaa bandia za grafiti na bidhaa za kaboni kwa alumini ya elektroliti.
Coke ya petroli inaweza kugawanywa katika aina mbili: coke mbichi na coke calcined kulingana na joto la matibabu ya joto. Coke ya zamani ya petroli iliyopatikana kwa kuchelewa kwa coking ina kiasi kikubwa cha tete, na nguvu za mitambo ni ndogo. Coke calcined hupatikana kwa calcination ya coke ghafi. Viwanda vingi vya kusafishia mafuta nchini China vinazalisha coke pekee, na shughuli za ukaushaji mara nyingi hufanywa katika mimea ya kaboni.
Koka ya petroli inaweza kugawanywa katika coke ya sulfuri ya juu (iliyo na zaidi ya 1.5% ya sulfuri), koka ya sulfuri ya kati (iliyo na 0.5% -1.5% ya sulfuri), na coke ya sulfuri ya chini (iliyo na chini ya 0.5% ya sulfuri). Uzalishaji wa elektroni za grafiti na bidhaa zingine za bandia za grafiti kwa ujumla hutolewa kwa kutumia coke ya chini ya sulfuri.
Coke ya sindano ni aina ya koki ya ubora wa juu na umbile dhahiri la nyuzinyuzi, mgawo wa upanuzi wa chini sana wa mafuta na upigaji picha kwa urahisi. Coke inapovunjwa, inaweza kugawanywa katika vipande nyembamba kulingana na muundo (uwiano wa kipengele kwa ujumla ni zaidi ya 1.75). Muundo wa nyuzi za anisotropiki unaweza kuzingatiwa chini ya darubini ya polarizing, na kwa hiyo inajulikana kama coke ya sindano.
Anisotropy ya mali ya physico-mitambo ya coke ya sindano ni dhahiri sana. Ina conductivity nzuri ya umeme na mafuta sambamba na mwelekeo wa mhimili mrefu wa chembe, na mgawo wa upanuzi wa joto ni mdogo. Wakati ukingo wa extrusion, mhimili mrefu wa chembe nyingi hupangwa katika mwelekeo wa extrusion. Kwa hivyo, coke ya sindano ni malighafi muhimu kwa utengenezaji wa elektroni za grafiti zenye nguvu ya juu au ya juu-nguvu. Electrode ya grafiti inayozalishwa ina upinzani mdogo, mgawo mdogo wa upanuzi wa mafuta na upinzani mzuri wa mshtuko wa joto.
Koka ya sindano imegawanywa katika koka ya sindano yenye msingi wa mafuta inayozalishwa kutoka kwa mabaki ya petroli na koka ya sindano ya makaa ya mawe inayozalishwa kutoka kwa malighafi ya makaa ya mawe iliyosafishwa.
Lami ya makaa ya mawe ni moja ya bidhaa kuu za usindikaji wa kina cha makaa ya mawe. Ni mchanganyiko wa hidrokaboni mbalimbali, nyeusi kwenye joto la juu, nusu-imara au imara kwenye joto la juu, hakuna kiwango cha kuyeyuka kilichowekwa, kilichowekwa laini baada ya joto, na kisha kuyeyuka, na msongamano wa 1.25-1.35 g/cm3. Kulingana na hatua yake ya kupunguza, imegawanywa katika joto la chini, joto la kati na lami ya joto la juu. Mavuno ya kiwango cha wastani cha lami ni 54-56% ya lami ya makaa ya mawe. Utungaji wa lami ya makaa ya mawe ni ngumu sana, ambayo inahusiana na mali ya lami ya makaa ya mawe na maudhui ya heteroatoms, na pia huathiriwa na mfumo wa mchakato wa coking na hali ya usindikaji wa makaa ya makaa ya mawe. Kuna viashirio vingi vya kubainisha lami ya makaa ya mawe, kama vile sehemu ya kulainisha lami, vimumunyisho vya toluini (TI), viyeyusho vya kwinolini (QI), thamani za kuoka, na rheology ya lami ya makaa ya mawe.
Lami ya makaa ya mawe hutumiwa kama kiunganishi na kisicho na mimba katika tasnia ya kaboni, na utendakazi wake una athari kubwa katika mchakato wa uzalishaji na ubora wa bidhaa za bidhaa za kaboni. Lami ya binder kwa ujumla hutumia lami iliyorekebishwa ya halijoto ya wastani au joto la kati iliyo na sehemu ya wastani ya kulainisha, thamani ya juu ya kuoka na resini ya juu ya β. Wakala wa kupachika mimba ni lami ya joto la wastani yenye kiwango cha chini cha kulainisha, QI ya chini, na sifa nzuri za rheological.
Picha ifuatayo inaonyesha mchakato wa uzalishaji wa electrode ya grafiti katika biashara ya kaboni.
Ukadiriaji: Malighafi ya kaboni hutiwa joto kwa joto la juu ili kutoa unyevu na jambo tete lililomo, na mchakato wa uzalishaji unaolingana na uboreshaji wa utendaji wa awali wa kupikia unaitwa calcination. Kwa ujumla, malighafi ya kaboni huchapwa kwa kutumia gesi na tetemeko zake kama chanzo cha joto, na kiwango cha juu cha joto ni 1250-1350 °C.
Calcination hufanya mabadiliko makubwa katika muundo na mali physicochemical ya malighafi carbonaceous, hasa katika kuboresha msongamano, nguvu mitambo na conductivity ya umeme ya coke, kuboresha utulivu wa kemikali na upinzani oxidation ya coke, kuweka msingi kwa ajili ya mchakato baadae. .
Vifaa vilivyopunguzwa ni pamoja na kalciner ya tank, tanuru ya rotary na calciner ya umeme. Kiashiria cha udhibiti wa ubora wa calcination ni kwamba msongamano wa kweli wa coke ya petroli sio chini ya 2.07g/cm3, upinzani wa kupinga sio zaidi ya 550μΩ.m, msongamano wa kweli wa coke ya sindano sio chini ya 2.12g/cm3, na resistivity si zaidi ya 500μΩ.m.
Kusagwa kwa malighafi na viungo
Kabla ya kuunganishwa, koka ya mafuta ya petroli iliyokaushwa kwa wingi na koka ya sindano lazima ipondwe, kusagwa na kuchujwa.
Kusagwa kwa wastani kwa kawaida hufanywa na vifaa vya kusagwa vya mm 50 hivi kupitia kiponda taya, kipunde cha nyundo, kipunde cha roll na kadhalika ili kuponda zaidi nyenzo za ukubwa wa 0.5-20 mm zinazohitajika kwa kuunganishwa.
Kusaga ni mchakato wa kusaga nyenzo ya kaboni hadi chembe ndogo ya unga ya 0.15 mm au chini na ukubwa wa chembe ya 0.075 mm au chini kwa njia ya kinu ya kufungia ya aina ya pete (Raymond mill), kinu ya mpira, au kadhalika. .
Uchunguzi ni mchakato ambao anuwai ya nyenzo baada ya kusagwa imegawanywa katika safu kadhaa za saizi ya chembe na safu nyembamba ya saizi kupitia safu ya ungo na fursa sawa. Uzalishaji wa sasa wa elektrodi kawaida huhitaji pellets 4-5 na darasa 1-2 za unga.
Viungo ni michakato ya uzalishaji ya kukokotoa, kupima na kuzingatia majumuisho mbalimbali ya mijumuisho na poda na vifungashio kulingana na mahitaji ya uundaji. Ufaafu wa kisayansi wa uundaji na uthabiti wa operesheni ya kuunganisha ni kati ya mambo muhimu zaidi yanayoathiri index ya ubora na utendaji wa bidhaa.
Fomula inahitaji kuamua vipengele 5:
1Chagua aina ya malighafi;
2 kuamua uwiano wa aina mbalimbali za malighafi;
3 kuamua muundo wa saizi ya chembe ya malighafi ngumu;
4 kuamua kiasi cha binder;
5 Amua aina na kiasi cha viungio.
Kukanda: Kuchanganya na kuhesabu chembe mbalimbali za ukubwa wa chembe za kaboni na poda kwa kiasi fulani cha binder kwa joto fulani, na kukanda unga wa kinamu katika mchakato unaoitwa kukandia.
Mchakato wa kukanda: mchanganyiko kavu (dakika 20-35) mchanganyiko wa mvua (dakika 40-55)
Jukumu la kukandamiza:
1 Wakati wa kuchanganya kavu, malighafi mbalimbali huchanganywa kwa usawa, na nyenzo za kaboni za kaboni za ukubwa tofauti wa chembe huchanganywa kwa usawa na kujazwa ili kuboresha mchanganyiko wa mchanganyiko;
2 Baada ya kuongeza lami ya makaa ya mawe, nyenzo kavu na lami huchanganywa kwa usawa. Lami ya kioevu huvaa kwa usawa na kulowesha uso wa CHEMBE ili kuunda safu ya safu ya kuunganisha ya lami, na vifaa vyote vinaunganishwa kwa kila mmoja ili kuunda smear ya plastiki yenye homogeneous. Inafaa kwa ukingo;
Sehemu 3 za lami ya makaa ya mawe hupenya ndani ya nafasi ya ndani ya nyenzo za kaboni, na kuongeza zaidi msongamano na mshikamano wa kuweka.
Ukingo: Uundaji wa nyenzo za kaboni hurejelea mchakato wa kuharibika kwa plastiki ya kuweka kaboni iliyokandamizwa chini ya nguvu ya nje inayotumiwa na vifaa vya ukingo ili hatimaye kuunda mwili wa kijani (au bidhaa mbichi) yenye umbo fulani, ukubwa, msongamano na nguvu. mchakato.
Aina za ukingo, vifaa na bidhaa zinazozalishwa:
Mbinu ya ukingo
Vifaa vya kawaida
bidhaa kuu
Ukingo
Vyombo vya habari vya wima vya majimaji
Kaboni ya umeme, grafiti ya muundo wa daraja la chini
Bana
Extruder ya majimaji ya usawa
Parafujo extruder
Electrode ya grafiti, electrode ya mraba
Ukingo wa vibration
Mashine ya ukingo wa vibration
Matofali ya kaboni ya alumini, tofali ya kaboni ya mlipuko
Isostatic kubwa
Mashine ya ukingo wa isostatic
Grafiti ya isotropiki, grafiti ya anisotropiki
Operesheni ya kubana
Nyenzo 1 baridi: nyenzo za kupoeza diski, nyenzo za kupoeza silinda, kuchanganya na kukandia vifaa vya kupoeza, n.k.
Toa tete, punguza kwa joto linalofaa (90-120 ° C) ili kuongeza wambiso, ili kizuizi cha kuweka ni sawa kwa dakika 20-30.
2 Inapakia: bonyeza baffle ya kuinua —– mara 2-3 kukata—-4-10MPa mshikamano
3 shinikizo la awali: shinikizo 20-25MPa, wakati 3-5min, wakati wa utupu
4 extrusion: bonyeza chini baffle -5-15MPa extrusion - kata - ndani ya sinki la kupoeza
Vigezo vya kiufundi vya extrusion: uwiano wa compression, chumba cha vyombo vya habari na joto la pua, joto la baridi, wakati wa shinikizo la kupakia mapema, shinikizo la extrusion, kasi ya extrusion, joto la maji baridi.
Ukaguzi wa mwili wa kijani: wiani wa wingi, kugonga kuonekana, uchambuzi
Ukadiriaji: Ni mchakato ambapo mwili wa kijani wa bidhaa ya kaboni hujazwa katika tanuru maalum ya kupasha joto iliyoundwa mahsusi chini ya ulinzi wa kichungi ili kufanya matibabu ya joto ya juu ili kaboni ya lami ya makaa ya mawe katika mwili wa kijani. Koka ya lami inayoundwa baada ya ukaa wa lami ya makaa ya mawe huimarisha mkusanyiko wa kaboni na chembe za unga pamoja, na bidhaa ya kaboni ya calcined ina nguvu ya juu ya mitambo, upinzani mdogo wa umeme, utulivu mzuri wa joto na utulivu wa kemikali. .
Calcination ni moja ya michakato kuu katika uzalishaji wa bidhaa za kaboni, na pia ni sehemu muhimu ya michakato mitatu kuu ya matibabu ya joto ya uzalishaji wa electrode ya grafiti. Mzunguko wa uzalishaji wa calcination ni mrefu (siku 22-30 kwa kuoka, siku 5-20 kwa tanuu kwa kuoka 2), na matumizi ya juu ya nishati. Ubora wa kuchoma kijani unaathiri ubora wa bidhaa iliyokamilishwa na gharama ya uzalishaji.
Mchanga wa makaa ya mawe ya kijani katika mwili wa kijani hupikwa wakati wa mchakato wa kuoka, na karibu 10% ya suala tete hutolewa, na kiasi kinatolewa na kupungua kwa 2-3%, na kupoteza kwa wingi ni 8-10%. Sifa za kimwili na kemikali za billet ya kaboni pia zilibadilika sana. Porosity ilipungua kutoka 1.70 g/cm3 hadi 1.60 g/cm3 na resistivity ilipungua kutoka 10000 μΩ·m hadi 40-50 μΩ·m kutokana na ongezeko la porosity. Nguvu ya mitambo ya billet ya calcined pia ilikuwa kubwa. Kwa uboreshaji.
Uokaji wa pili ni mchakato ambao bidhaa iliyokaushwa hutiwa maji na kisha kukaushwa ili kuweka kaboni ya lami iliyozama kwenye vinyweleo vya bidhaa iliyokatwa. Electrodes ambazo zinahitaji msongamano wa juu zaidi (aina zote isipokuwa RP) na nafasi zilizoachwa wazi zinahitajika kuwa bibaked, na nafasi zilizoachwa wazi pia zinakabiliwa na bake tatu za dip nne au mbili-dip tatu-bake.
Aina kuu ya tanuru ya kuchoma:
Operesheni inayoendelea--tanuru ya pete (iliyo na kifuniko, bila kifuniko), tanuru ya handaki
Operesheni ya mara kwa mara--tanuru ya kugeuza nyuma, choma choma chini ya sakafu, choma sanduku
Curve ya kuhesabu na halijoto ya juu zaidi:
Kuchoma mara moja—-320, 360, 422, saa 480, 1250 °C
Kuchoma kwa pili--125, 240, 280 masaa, 700-800 °C
Ukaguzi wa bidhaa zilizooka: kugonga kuonekana, upinzani wa umeme, wiani wa wingi, nguvu ya kukandamiza, uchambuzi wa muundo wa ndani.
Uingizaji mimba ni mchakato ambao nyenzo za kaboni huwekwa kwenye chombo cha shinikizo na lami ya kioevu isiyo na mimba huingizwa kwenye pores ya electrode ya bidhaa chini ya hali fulani ya joto na shinikizo. Kusudi ni kupunguza porosity ya bidhaa, kuongeza wiani wa wingi na nguvu ya mitambo ya bidhaa, na kuboresha conductivity ya umeme na mafuta ya bidhaa.
Mchakato wa utungishaji mimba na vigezo vya kiufundi vinavyohusiana ni: billet ya kuchoma - kusafisha uso - kupasha joto (260-380 ° C, saa 6-10) - kupakia tank ya utungishaji - utupu (8-9KPa, 40-50min) - Sindano ya lami (180 -200 °C) - Kushinikiza (1.2-1.5 MPa, masaa 3-4) - Rudi kwa lami - Kupoeza (ndani au nje ya tanki)
Ukaguzi wa bidhaa zilizotungwa mimba: kiwango cha kuongezeka kwa uzito wa mimba G=(W2-W1)/W1×100%
Kiwango kimoja cha kuongeza uzito ≥14%
Kiwango cha ongezeko la uzito wa bidhaa iliyotunzwa ≥ 9%
Kiwango cha kupata uzito wa bidhaa tatu za dipping ≥ 5%
Graphitization inarejelea mchakato wa matibabu ya joto la juu ambapo bidhaa ya kaboni huwashwa hadi joto la 2300 ° C au zaidi katika njia ya kinga katika tanuru ya joto ya juu ya umeme ili kubadilisha muundo wa tabaka la amofasi kaboni kuwa mpangilio wa pande tatu. muundo wa kioo wa grafiti.
Madhumuni na athari za graphitization:
1 kuboresha conductivity na conductivity ya mafuta ya nyenzo kaboni (resistivity ni kupunguzwa kwa mara 4-5, na conductivity mafuta ni kuongezeka kwa karibu mara 10);
2 kuboresha upinzani wa mshtuko wa joto na utulivu wa kemikali wa nyenzo za kaboni (mgawo wa upanuzi wa mstari umepungua kwa 50-80%);
3 kufanya lubricity kaboni na upinzani abrasion;
4 Kutolea nje uchafu, kuboresha usafi wa nyenzo za kaboni (yaliyomo ya majivu ya bidhaa hupunguzwa kutoka 0.5-0.8% hadi karibu 0.3%).
Utekelezaji wa mchakato wa graphitization:
Graphitization ya nyenzo za kaboni hufanywa kwa joto la juu la 2300-3000 ° C, kwa hivyo inaweza kupatikana tu kwa kupokanzwa kwa umeme kwenye tasnia, ambayo ni, sasa inapita moja kwa moja kupitia bidhaa iliyochomwa moto, na bidhaa iliyohesabiwa kushtakiwa. ndani ya tanuru huzalishwa na sasa ya umeme kwa joto la juu. Kondakta ni tena kitu ambacho kina joto kwa joto la juu.
Tanuu zinazotumika sana kwa sasa ni pamoja na tanuu za uchoraji za Acheson na tanuu za mteremko wa joto wa ndani (LWG). Ya kwanza ina pato kubwa, tofauti kubwa ya joto, na matumizi ya juu ya nguvu. Mwisho huo una muda mfupi wa kupokanzwa, matumizi ya chini ya nguvu, resistivity sare ya umeme, na haifai kwa kufaa.
Udhibiti wa mchakato wa graphitization unadhibitiwa kwa kupima curve ya nguvu ya umeme ambayo inafaa kwa hali ya kupanda kwa joto. Wakati wa usambazaji wa nguvu ni masaa 50-80 kwa tanuru ya Acheson na masaa 9-15 kwa tanuru ya LWG.
Matumizi ya nguvu ya graphitization ni kubwa sana, kwa ujumla 3200-4800KWh, na gharama ya mchakato ni karibu 20-35% ya gharama ya jumla ya uzalishaji.
Ukaguzi wa bidhaa za graphitized: kuonekana kwa bomba, mtihani wa kupinga
Machining: Madhumuni ya mitambo ya mitambo ya vifaa vya grafiti ya kaboni ni kufikia ukubwa unaohitajika, sura, usahihi, nk kwa kukata kufanya mwili wa electrode na viungo kulingana na mahitaji ya matumizi.
Usindikaji wa electrode ya grafiti imegawanywa katika michakato miwili ya usindikaji huru: mwili wa electrode na pamoja.
Usindikaji wa mwili ni pamoja na hatua tatu za uso wa mwisho wa gorofa unaochosha na mbaya, mduara wa nje na uso wa mwisho wa gorofa na uzi wa kusagia. Usindikaji wa pamoja wa conical unaweza kugawanywa katika michakato 6: kukata, uso wa mwisho wa gorofa, uso wa koni ya gari, thread ya milling, bolt ya kuchimba visima na slotting.
Uunganisho wa viungo vya electrode: uunganisho wa pamoja wa conical (buckles tatu na buckle moja), uunganisho wa pamoja wa cylindrical, uhusiano wa mapema (uunganisho wa kiume na wa kike)
Udhibiti wa usahihi wa machining: kupotoka kwa taper ya thread, lami ya thread, pamoja (shimo) kupotoka kwa kipenyo kikubwa, usawa wa shimo la pamoja, wima wa shimo la pamoja, usawa wa uso wa mwisho wa electrode, kupotoka kwa pamoja kwa pointi nne. Angalia kwa kupima pete maalum na kupima sahani.
Ukaguzi wa electrodes kumaliza: usahihi, uzito, urefu, kipenyo, wiani wingi, resistivity, uvumilivu kabla ya kusanyiko, nk.
Muda wa kutuma: Oct-31-2019