Электроди графитӣ як маводи гузаронандаи ба ҳарорати баланд тобовари графитӣ мебошад, ки тавассути хамири нафт, кокси сӯзанӣ ҳамчун агрегат ва битуми ангишт ҳамчун пайвандкунанда истеҳсол карда мешавад, ки тавассути як қатор равандҳо ба монанди хамир кардан, шакл додан, бирён кардан, импрегнатсия, графитизатсия ва коркарди механикӣ истеҳсол карда мешаванд. материал.
Электроди графитӣ барои пулодсозии электрикӣ маводи муҳими гузаронандаи ҳарорати баланд мебошад. Электроди графитӣ барои ворид кардани энергияи барқ ба кӯраи барқӣ истифода мешавад ва ҳарорати баланде, ки тавассути камон байни охири электрод ва заряд ба вуҷуд меояд, ҳамчун манбаи гармӣ барои гудохтани заряд барои пӯлод истифода мешавад. Дигар печьхои маъдание, ки масолехро гудохта, аз кабили фосфори зард, кремнийи саноатй ва абразивхоро гудохтаанд, инчунин электродхои графитро хамчун материалхои гузаронанда истифода мебаранд. Хусусиятҳои аъло ва махсуси физикӣ ва химиявии электродҳои графитӣ дар дигар соҳаҳои саноат низ васеъ истифода мешаванд.
Ашьёи хоми истехсоли электродхои графитй кокси нефть, кокси сузанй ва катрони ангишт мебошад.
Кокси нафтӣ як маҳсулоти сахти оташгиранда мебошад, ки аз боқимондаи ангишти коксшаванда ва қатраи нафт ба даст меояд. Ранги сиёҳ ва ковок аст, унсури асосӣ карбон аст ва таркиби хокистар хеле паст аст, умуман аз 0,5% камтар аст. Кокси нафтӣ ба синфи карбон ба осонӣ графитшаванда тааллуқ дорад. Кокси нафтӣ дар саноати химия ва металлургӣ доираи васеи истифода дорад. Он ашьёи хоми асосй барои истехсоли махсулоти графити сунъй ва маснуоти карбон барои алюминийи электролитй мебошад.
Аз рӯи ҳарорати коркарди гармӣ кокси нафтиро ба ду намуд тақсим кардан мумкин аст: кокс хом ва кокси калсинашуда. Кокси пештараи нефти, ки дар натичаи кокскунии дер ба даст оварда мешавад, микдори зиёди моддахои пармакунанда дорад ва кувваи механики паст аст. Кокси калсийшуда бо рохи калцин кардани кокс хом ба даст оварда мешавад. Аксари корхонаҳои коркарди нафт дар Чин танҳо кокс истеҳсол мекунанд ва амалиёти калсинизатсия асосан дар корхонаҳои карбон сурат мегирад.
Кокси нефтиро ба кокси сулфури баланд (дар таркибаш зиёда аз 1,5% сулфур дорад), коки сулфури миёна (дар таркибаш 0,5-1,5% сулфур) ва кокси сулфури паст (дар таркибаш камтар аз 0,5% сулфур) таксим мешавад. Истеҳсоли электродҳои графитӣ ва дигар маҳсулоти графити сунъӣ одатан бо истифода аз кокси сулфури кам истеҳсол карда мешавад.
Кокси сӯзанӣ як навъ коксест, ки дорои матоъҳои намоёни нахдор, коэффисиенти хеле пасти гармӣ ва графитизатсияи осон мебошад. Вақте ки кокс шикаста мешавад, онро мувофиқи сохтор ба тасмаҳои борик тақсим кардан мумкин аст (таносуби тарафҳо одатан аз 1,75 болотар аст). Сохтори нахҳои анизотропиро дар зери микроскопи поляризатсия мушоҳида кардан мумкин аст ва аз ин рӯ онро коксҳои сӯзанӣ меноманд.
Анизотропии хосиятҳои физикӣ-механикии кокси сӯзанӣ хеле равшан аст. Он дорои қобилияти хуби барқӣ ва гармӣ ба самти меҳвари тӯлонии зарра параллел буда, коэффисиенти васеъшавии гармӣ паст аст. Ҳангоми қолаби экструзия, меҳвари дарози аксари зарраҳо дар самти экструзия ҷойгир карда мешавад. Аз ин рӯ, кокси сӯзанӣ барои истеҳсоли электродҳои графитӣ пуриқтидор ё ултра пурқувват ашёи хоми асосӣ мебошад. Электроди графити истеҳсолшуда муқовимати паст, коэффисиенти хурди васеъшавии гармӣ ва муқовимати хуби зарбаи гармӣ дорад.
Кокси сӯзанӣ ба кокси сӯзании нафтӣ, ки аз пасмондаҳои нафт истеҳсол карда мешавад ва кокси сӯзанӣ дар асоси ангишт, ки аз ашёи хоми ангиштсанги софшуда истеҳсол мешавад, тақсим карда мешавад.
Катраи ангишт яке аз махсулоти асосии коркарди чукури ангишт мебошад. Ин омехтаи карбогидридҳои гуногун аст, ки дар ҳарорати баланд сиёҳ, нимсахт ё сахт дар ҳарорати баланд, ҳарорати обшавии устувор надорад, пас аз гармкунӣ нарм карда, баъд гудохта шуда, зичии 1,25-1,35 г/см3 мебошад. Аз рӯи нуқтаи нармшавиаш он ба асфалти паст, ҳарорати миёна ва ҳарорати баланд тақсим мешавад. Ҳосили асфальти ҳарорати миёна 54-56% қатрони ангиштро ташкил медиҳад. Таркиби катрони ангишт нихоят мураккаб буда, ба хосиятхои катрони ангишт ва таркиби гетероатомхо вобаста буда, инчунин ба системаи процесси коксизатсия ва шароити коркарди катрони ангишт таъсир мерасонад. Нишондиҳандаҳои зиёде барои тавсифи қатраи ангишт мавҷуданд, ба монанди нуқтаи нармкунии битум, ҳалнашавандаҳои толуол (TI), ҳалнашавандаҳои хинолин (QI), арзишҳои коксшаванда ва реологияи қатраи ангишт.
Катраи ангишт дар саноати карбон ҳамчун пайвандкунанда ва импрегнант истифода мешавад ва иҷрои он ба раванди истеҳсол ва сифати маҳсулоти карбон таъсири калон мерасонад. Дар асфалти пайвандкунанда одатан асфалти тағйирёфтаи ҳарорати миёна ё миёнаҳароратро истифода мебарад, ки нуқтаи нармшавии мӯътадил, арзиши баланди кокскунӣ ва қатрони баланди β дорад. Воситаи импрегнатсия асфалти ҳарорати миёна мебошад, ки нуқтаи нармкунии паст, QI паст ва хосиятҳои хуби реологӣ дорад.
Дар расми зерин раванди истеҳсоли электроди графитӣ дар корхонаи карбон нишон дода шудааст.
Калцинизатсия: Ашёи хоми карбонатӣ дар ҳарорати баланд коркард карда мешавад, то намӣ ва моддаҳои идоранашавандаи дар он мавҷудбударо холӣ кунад ва раванди истеҳсолие, ки ба беҳтар кардани сифати аслии пухтупаз мувофиқат мекунад, калсинатсия номида мешавад. Умуман, ашёи хоми карбонатӣ бо истифода аз газ ва моддаҳои идоранашавандаи худ ҳамчун манбаи гармӣ калсий карда мешавад ва ҳарорати максималӣ 1250-1350 ° C мебошад.
Калцинизатсия дар сохтор ва хосиятҳои физикӣ-химиявии ашьёи хоми карбонатӣ, асосан дар баланд бардоштани зичӣ, қувваи механикӣ ва барқгузаронии кокс, беҳтар кардани устувории химиявӣ ва муқовимати оксидшавии кокс, барои раванди минбаъда замина гузоштан тағйироти амиқ ба амал меорад. .
Таҷҳизоти калсинашуда асосан калсинери зарф, танӯри даврзананда ва калсинери барқиро дар бар мегирад. Индекси назорати сифати калсинатсия аз он иборат аст, ки зичии ҳақиқии кокси нафтӣ на камтар аз 2,07 г/см3, муқовимат аз 550μΩ.m зиёд нест, зичии ҳақиқии кокс на камтар аз 2,12 г/см3 ва муқовимат аз 500μΩ.m зиёд нест.
Растании ашёи хом ва компонентҳо
Пеш аз тақсим кардан, кокси калсинашудаи нафтӣ ва кокси сӯзандор бояд кӯфта, хок ва ҷӯшон карда шавад.
Майдонкунии миёна одатан тавассути майдакунии таҷҳизоти тақрибан 50 мм тавассути майдакунаки ҷоғӣ, майдакунаки болға, ғалтаки рол ва монанди инҳо барои минбаъд майда кардани маводи андозаи 0,5-20 мм, ки барои партия лозим аст, анҷом дода мешавад.
Фрезерӣ ин раванди суфта кардани маводи карбондор ба як заррачаи хурди хокаи 0,15 мм ё камтар ва андозаи зарраҳои 0,075 мм ё камтар тавассути осиёб ҳалқаи навъи суспензия (осиёби Раймонд), осиёб шар ё монанди инҳо мебошад. .
Скрининг ин равандест, ки дар он доираи васеи маводҳо пас аз майдакунӣ ба якчанд диапазони андозаи зарраҳо бо доираи танги андозаҳо тавассути як қатор ҷумбонидан бо сӯрохиҳои якхела тақсим карда мешаванд. Истеҳсоли электродҳои ҷорӣ одатан 4-5 дона ва 1-2 навъи хокаро талаб мекунад.
Компонентҳо равандҳои истеҳсолӣ барои ҳисоб кардан, вазн кардан ва тамаркуз кардани агрегатҳои гуногуни агрегатҳо ва хокаҳо ва пайвасткунандаҳо мувофиқи талаботи формула мебошанд. Мутобиқати илмии формула ва устувории амалиёти партовҳо яке аз омилҳои муҳимтаринест, ки ба нишондиҳандаи сифат ва иҷрои маҳсулот таъсир мерасонанд.
Формула бояд 5 ҷанбаро муайян кунад:
1Намуди ашёи хомро интихоб кунед;
2 таносуби навъхои гуногуни ашьёи хомро муайян мекунад;
3 муайян кардани таркиби андозаи зарраҳои ашёи хоми сахт;
4 микдори пайвандкунандаро муайян мекунад;
5 Навъ ва миқдори иловагиҳоро муайян кунед.
Хамир кардан: Омезиш ва миқдори зарраҳои гуногун ва миқдори зарраҳои карбонатӣ бо миқдори муайяни пайвандак дар ҳарорати муайян ва хамир кардани хамираи пластикӣ ба раванде, ки хамир номида мешавад.
Раванди хамиркунӣ: омехтаи хушк (20-35 дақиқа) омехтаи тар (40-55 дақиқа)
Нақши хамиркунӣ:
1 Ҳангоми омехта кардани хушк, ашёи хоми гуногун ба таври якхела омехта карда мешаванд ва маводи сахти карбонати андозаи зарраҳои гуногун яксон омехта ва пур карда мешаванд, то фишурдани омехтаро беҳтар кунанд;
2 Пас аз илова кардани қатраи ангишт, маводи хушк ва асфалт яксон омехта мешаванд. Асфалти моеъ сатҳи гранулаҳоро яксон мепӯшонад ва тар мекунад, то як қабати қабати пайвасткунандаи асфалтро ташкил кунад ва ҳамаи маводҳо ба ҳамдигар пайваст карда, як смолаи пластикии якхеларо ташкил медиҳанд. Мусоидат ба шаклбандӣ;
3 қисми қатрони ангиштсанг ба фазои дохилии маводи карбонӣ ворид шуда, зичӣ ва пайвастагии хамирро боз ҳам зиёд мекунад.
Қалбгузорӣ: Тартиб додани маводи карбон ба раванди ба таври пластикӣ деформатсия кардани хамираи карбонии хамиршуда дар зери қувваи беруна, ки аз ҷониби таҷҳизоти қолабӣ истифода мешавад, барои дар ниҳоят ташаккул додани ҷисми сабз (ё маҳсулоти хом) дорои шакл, ҳаҷм, зичӣ ва қувват мебошад. раванд.
Намудҳои қолиб, таҷҳизот ва маҳсулоти истеҳсолшуда:
Усули шаклбандӣ
Таҷҳизоти умумӣ
махсулоти асосй
Молсозӣ
Пресс гидравликии амудй
Карбон электрикӣ, графити сохтори хуби дараҷаи паст
Фишурдан
Экструдери гидравликии уфуқӣ
Экструдери буранда
Электроди графитӣ, электроди мураббаъ
Мошинсозии ларзиш
Мошини шаклбандии ларзиш
Хишти карбони алюминий, хишти карбон печи домна
Пресскунии изостатикӣ
Мошини қолаби изостатикӣ
Графити изотропӣ, графити анизотропӣ
Амалиёти фишурда
1 маводи хунук: маводи хунуккунии диск, маводи хунуккунии силиндр, маводи хунуккунии омехта ва хамир ва ғайра.
Моддаҳои идоранашавандаро холӣ кунед, то ҳарорати мувофиқ (90-120 ° C) паст кунед, то часпакро зиёд кунед, то басташавии хамир барои 20-30 дақиқа яксон бошад.
2 Боркунӣ: қуттии лифтро пахш кунед -- 2-3 маротиба буридан - фишурдани 4-10МПа
3 фишори пешакӣ: фишор 20-25МПа, вақт 3-5 дақиқа, ҳангоми чангкашак
4 экструзия: бафлро пахш кунед -5-15МПа экструзия - буред - ба раковинаи хунуккунӣ
Параметрҳои техникии экструзия: таносуби фишурдакунӣ, ҳарорати камера ва сопло, ҳарорати хунуккунӣ, вақти фишори пешакӣ, фишори экструзия, суръати экструзия, ҳарорати оби хунуккунӣ
Санҷиши бадани сабз: зичии масса, ламс кардани намуди зоҳирӣ, таҳлил
Калцинизатсия: Ин равандест, ки дар он бадани сабзи маҳсулоти карбон дар як кӯраи гармидиҳии махсус тарҳрезишуда таҳти муҳофизати пуркунанда пур карда мешавад, то коркарди гармии баландро барои карбонизатсия кардани қатраи ангишт дар бадани сабз анҷом диҳад. Кокси битумӣ, ки пас аз карбонизатсияи битуми ангишт ба вуҷуд меояд, агрегати карбонат ва зарраҳои хокаро бо ҳам сахт мекунад ва маҳсули карбон дорои қувваи баланди механикӣ, муқовимати пасти электрикӣ, устувории хуби гармӣ ва устувории химиявӣ мебошад. .
Калцинизатсия яке аз равандҳои асосии истеҳсоли маҳсулоти карбон мебошад ва инчунин қисми муҳими се раванди асосии коркарди гармии истеҳсоли электроди графитӣ мебошад. Давраи истеҳсоли калсинатсия тӯлонӣ аст (барои нонпазӣ 22-30 рӯз, барои печҳо барои 2 нонпазӣ 5-20 рӯз) ва истеъмоли энергияи баланд. Сифати кабудизоркунии сабз ба сифати махсулоти тайёр ва арзиши аслии махсулот таъсир мерасонад.
Қатори ангишти сабз дар бадани сабз дар ҷараёни бирёнкунӣ кокс мешавад ва тақрибан 10% моддаҳои идоранашаванда хориҷ карда мешаванд ва ҳаҷм бо 2-3% камшавӣ ҳосил мешавад ва талафоти масса 8-10% аст. Хусусиятхои физикию хи-миявии бюллетени карбон низ хеле тагьир ёфт. Аз 1,70 г/см3 то 1,60 г/см3 ва муқовимат аз 10000 мкОм то 40-50 мкОм аз ҳисоби зиёд шудани ковокӣ кам шуд. Кувваи меха-никии кальциншуда низ калон буд. Барои такмил.
Пухтупази дуюмдараҷа ин равандест, ки дар он маҳсулоти калсийшуда ғарқ карда мешавад ва сипас барои карбонизатсия кардани қатраи дар сӯрохиҳои маҳсулоти калсийшуда ғарқшуда калсий карда мешавад. Электродҳое, ки зичии баландтарро талаб мекунанд (ҳамаи навъҳо, ба истиснои RP) ва бланкаҳои муштарак бояд дупӯхта шаванд ва бланкаҳои муштарак низ ба се ҷӯр-чор-пухта ё ду-ҷуғъ-се-пухта мешаванд.
Навъи асосии кӯраи бирён:
Кори доимй—-печи ҳалқа (бо сарпӯш, бе сарпӯш), печи туннели
Кори фосилавй—-печи акиб, печи дар зери фарш, кутти-ро
Хатти калсинатсия ва ҳарорати максималӣ:
Якбора бирён кардан—-320, 360, 422, 480 соат, 1250 °C
Бирёнкунии дуюмдараҷа —-125, 240, 280 соат, 700-800 °C
Санҷиши маҳсулоти пухта: ламс кардани намуди зоҳирӣ, муқовимати барқ, зичии масса, қувваи фишурда, таҳлили сохтори дохилӣ
Импрегнатсия равандест, ки дар он маводи карбон дар зарфи фишор ҷойгир карда мешавад ва қабати импрегнатсияи моеъ дар сурохиҳои электроди маҳсулот дар шароити муайяни ҳарорат ва фишор ғарқ мешавад. Максад аз он кам кардани ковокагии махсулот, зиёд кардани зичии масса ва кувваи механикии махсулот, бехтар намудани кувваи электр ва гармигузаронии махсулот мебошад.
Раванди импрегнатсия ва параметрҳои техникии марбута инҳоянд: бирён кардан – тоза кардани сатҳи – пеш аз гармкунӣ (260-380 °C, 6-10 соат) – бор кардани баки импрегнатсия – чангкашак кардан (8-9КПа, 40-50дақ) – Инъекцияи битум (180 -200 °C) – Фишоршавӣ (1,2-1,5 МПа, 3-4 соат) – Бозгашт ба асфалт - Хунуккунӣ (дар дохил ё берун аз зарф)
Санҷиши маҳсулоти импрегнатсия: суръати афзоиши вазни импрегнатсия G=(W2-W1)/W1×100%
Меъёри афзоиши вазни як маротиба ≥14%
Сатҳи афзоиши вазни маҳсулоти дуюмдараҷаи импрегатсияшуда ≥ 9%
Сатҳи афзоиши вазни се маҳсулот ≥ 5%
Графитизатсия ба раванди коркарди гармии баланд ишора мекунад, ки дар он маҳсулоти карбон то ҳарорати 2300 ° C ё бештар аз он дар як муҳити муҳофизатӣ дар кӯраи электрикии ҳарорат барои табдил додани карбон сохтори қабати аморфӣ ба сеченакаи фармоишӣ гарм карда мешавад. сохтори кристаллии графит.
Мақсад ва таъсири графитизатсия:
1 баланд бардоштани кобилиятнокй ва гармигузаронии масолехи карбон (мукобилияти муковимат 4—5 маротиба кам шуда, гармигузаронй такрибан 10 маротиба зиёд мешавад);
2 баланд бардоштани муқовимати зарбаи гармӣ ва устувории химиявии маводи карбон (коэффисиенти васеъшавии хатӣ 50-80% кам карда мешавад);
3 барои молидани маводи карбон ва муқовимати abrasion;
4 Олудаҳои ихроҷшуда, тозагии маводи карбонро беҳтар кунед (мазмуни хокистарии маҳсулот аз 0,5-0,8% то тақрибан 0,3% кам карда мешавад).
Татбиқи раванди графитизатсия:
Графитизатсияи маводи карбон дар ҳарорати баланди 2300-3000 ° C анҷом дода мешавад, бинобар ин онро танҳо тавассути гармкунии барқ дар саноат амалӣ кардан мумкин аст, яъне ҷараён мустақиман аз маҳсулоти тафсонидашуда мегузарад ва маҳсулоти калсий заряднок мешавад. ба танӯр тавассути ҷараёни барқ дар ҳарорати баланд тавлид мешавад. Ноқил боз ашёест, ки то ҳарорати баланд гарм карда мешавад.
Ба оташдонҳое, ки ҳоло васеъ истифода мешаванд, печҳои графитизатсияи Ачесон ва печҳои каскади гармии дохилӣ (LWG) мебошанд. Аввалин дорои баромади калон, фарқияти калони ҳарорат ва истеъмоли баланди нерӯ мебошад. Охирин муддати кӯтоҳи гармкунӣ, истеъмоли ками қувваи барқ, муқовимати якхелаи электрикӣ дорад ва барои насб мувофиқ нест.
Назорати раванди графитизатсия тавассути чен кардани хатти қувваи барқ, ки барои ҳолати баландшавии ҳарорат мувофиқ аст, идора карда мешавад. Мудлати бо кувваи электр барои печи Ачесон 50—80 соат ва барои печи LWG 9—15 соат аст.
Истеъмоли қувваи графитизатсия хеле калон аст, умуман 3200-4800 кВт соат ва арзиши раванд тақрибан 20-35% арзиши умумии истеҳсолиро ташкил медиҳад.
Санҷиши маҳсулоти графитизатсияшуда: ламс кардани намуди зоҳирӣ, санҷиши муқовимат
Коркард: Мақсади коркарди механикии маводи графити карбон ин ба даст овардани андоза, шакл, дақиқ ва ғайра тавассути буридан барои сохтани ҷисми электрод ва пайвастагиҳо мувофиқи талаботи истифода мебошад.
Коркарди электроди графитӣ ба ду раванди коркарди мустақил тақсим мешавад: ҷисми электрод ва буғум.
Коркарди бадан аз се марҳилаи рӯйи охири ҳамвор ва ноҳамвор, давраҳои берунӣ ва рӯи ҳамвор ва риштаи фрезаро дар бар мегирад. Коркарди пайванди конусиро ба 6 раванд тақсим кардан мумкин аст: буриш, рӯи охири ҳамвор, рӯи конуси мошин, риштаи фреза, болти пармакунӣ ва сӯрохкунӣ.
Пайвасткунии пайвандҳои электродҳо: пайвасти конусӣ (се занҷир ва як занбӯр), пайвасти пайванди силиндрӣ, васлаки кунҷӣ (пайванди мард ва зан)
Назорати дақиқии коркард: каҷравии конуси ришта, қабати ришта, инҳирофи диаметри муштарак (сӯрохӣ), коаксиалии сӯрохи муштарак, амудии сӯрохи муштарак, ҳамвор будани рӯи электрод, инҳирофи чор нуқта. Бо ченакҳои махсуси ҳалқавӣ ва ченакҳои плитаҳо тафтиш кунед.
Санҷиши электродҳои тайёр: дақиқӣ, вазн, дарозӣ, диаметр, зичии масса, муқовимат, таҳаммулпазирии пеш аз васл ва ғайра.
Вақти фиристодан: октябр-31-2019