Grafit elektrody, ýugrulmak, galyplamak, gowurmak, emdirmek, grafitizasiýa we mehaniki gaýtadan işlemek ýaly bir topar proses arkaly öndürilýän, nebit ýugrulan, jemleýji ýaly iňňe koksy we birleşdiriji ýaly kömür bitumy tarapyndan öndürilýän ýokary temperatura çydamly grafit geçiriji materialdyr. material.
Grafit elektrody elektrik polat öndürmek üçin möhüm ýokary temperatura geçiriji materialdyr. Grafit elektrody elektrik pejine elektrik energiýasyny girizmek üçin ulanylýar we elektrodyň ujy bilen zarýadyň arasynda ýaýyň emele getirýän ýokary temperaturasy polat öndürmek üçin zarýady eretmek üçin ýylylyk çeşmesi hökmünde ulanylýar. Sary fosfor, senagat kremniý we abraziw materiallary ýaly beýleki magdan peçleri hem geçiriji material hökmünde grafit elektrodlaryny ulanýarlar. Grafit elektrodlaryň ajaýyp we aýratyn fiziki we himiki aýratynlyklary beýleki senagat pudaklarynda hem giňden ulanylýar.
Grafit elektrodlary öndürmek üçin çig mal, nebit koksy, iňňe koksy we kömür çukurydyr.
Nebit koksy kömür galyndylaryny we nebit çukuryny kokslamak arkaly alynýan ýanýan gaty önüm. Reňki gara we gözenekli, esasy element uglerod we kül düzümi gaty pes, umuman 0,5% -den pes. Nebit kokasy aňsat grafiki uglerod synpyna degişlidir. Nebit koksy himiýa we metallurgiýa pudaklarynda giňden ulanylýar. Emeli grafit önümlerini we elektrolitik alýumin üçin uglerod önümlerini öndürmek üçin esasy çig mal.
Nebit koksyny iki görnüşe bölmek bolar: çig koks we ýylylygy bejermegiň temperaturasyna görä kalsinlenen koks. Gijikdirilen kokslamak arkaly alnan öňki nebit koksynda köp mukdarda üýtgemeler bar we mehaniki güýji pes. Kalsinirlenen koks çig koksyň kalsinasiýasy arkaly alynýar. Hytaýdaky nebiti gaýtadan işleýän zawodlaryň köpüsi diňe koks öndürýär we kalsinasiýa amallary esasan uglerod zawodlarynda amala aşyrylýar.
Nebit koksyny ýokary kükürtli koks (1,5% -den gowrak kükürdi öz içine alýan), orta kükürt koksy (0,5% -1.5% kükürdi öz içine alýar) we pes kükürtli koks (0,5% -den az kükürdi öz içine alýar) diýip bölmek bolar. Grafit elektrodlarynyň we beýleki emeli grafit önümleriniň önümçiligi, adatça pes kükürtli koksyň kömegi bilen öndürilýär.
Iňňe koksy, süýümli dokumasy, gaty pes ýylylyk giňelme koeffisiýenti we aňsat grafitizasiýasy bolan ýokary hilli koksyň bir görnüşidir. Koks döwülende, gurluşyna görä inçe zolaklara bölünip bilner (aspekt gatnaşygy adatça 1,75-den ýokary). Anizotrop süýümli gurluşy polýarlaşýan mikroskopda synlap bolýar we şonuň üçin iňňe koksy diýilýär.
Iňňe koksynyň fiziki-mehaniki häsiýetleriniň anizotropiýasy gaty görnüp dur. Bölejigiň uzyn ok ugruna paralel gowy elektrik we ýylylyk geçirijiligi bar we ýylylyk giňelme koeffisiýenti pes. Ekstruziýa galyp edilende, bölejikleriň köpüsiniň uzyn oky ekstruziýa ugruna ýerleşdirilýär. Şonuň üçin iňňe koksy ýokary güýçli ýa-da aşa güýçli grafit elektrodlaryny öndürmek üçin esasy çig maldyr. Öndürilen grafit elektrodyň pes garşylygy, ýylylyk giňelme koeffisiýenti we gowy termiki zarba garşylygy bar.
Iňňe koksy, nebit galyndylaryndan öndürilen nebit esasly iňňe koksyna we arassalanan kömür çig malyndan öndürilen kömür esasly iňňe koksyna bölünýär.
Kömür çukury kömür çukuryny çuňňur gaýtadan işlemegiň esasy önümlerinden biridir. Bu ýokary uglewodorodlaryň garyndysy, ýokary temperaturada gara, ýarym gaty ýa-da ýokary temperaturada gaty, ereýän nokat ýok, gyzdyrylandan soň ýumşadylýar we dykyzlygy 1,25-1.35 g / sm3 bolýar. Softumşak nokadyna görä pes temperatura, orta temperatura we ýokary temperatura asfalt bölünýär. Asfaltyň ortaça temperaturasy kömür çigidiniň 54-56% -idir. Kömür çigidiniň düzümi gaty çylşyrymly, bu kömür çig malynyň häsiýetleri we heteroatomlaryň mazmuny bilen baglanyşykly, şeýle hem koks prosesi ulgamy we kömür çig malyny gaýtadan işlemek şertleri täsir edýär. Kömür çukurynyň çukuryny häsiýetlendirmek üçin bitum ýumşadyjy nokady, toluen eremeýän (TI), kinoliniň eräp bilmeýän (QI), koks bahalary we kömür çukurynyň reologiýasy ýaly köp görkezijiler bar.
Kömür çigidi uglerod pudagynda baglaýjy we göwrelilik hökmünde ulanylýar we öndürijiligi uglerod önümleriniň önümçiligine we önümiň hiline uly täsir edýär. Baglaýjy asfalt, adatça orta ýumşadyş nokady, ýokary koks bahasy we ýokary rezinli orta temperatura ýa-da orta temperatura üýtgedilen asfalt ulanýar. Emdirýän serişde pes ýumşak nokady, pes QI we gowy reologiki aýratynlyklara eýe bolan orta temperatura asfaltdyr.
Aşakdaky surat uglerod kärhanasynda grafit elektrodyň önümçilik prosesini görkezýär.
Kalsinasiýa: Uglerodly çig mal, içindäki çyglylygy we üýtgäp durýan maddalary çykarmak üçin ýokary temperaturada ýylylyk bilen bejerilýär we asyl bişirilişiniň gowulaşmagyna laýyk gelýän önümçilik prosesi kalsinasiýa diýilýär. Adatça uglerod çig maly gaz we öz uçýan uçarlaryny ýylylyk çeşmesi hökmünde hasaplanýar we iň ýokary temperatura 1250-1350 ° C.
Kalsinasiýa, esasan, koksyň dykyzlygyny, mehaniki güýjüni we elektrik geçirijiligini ýokarlandyrmakda, koksyň himiki durnuklylygyny we okislenme garşylygyny ýokarlandyrmakda, indiki proses üçin esas döretmekde uglerod çig malynyň gurluşynda we fiziki-himiki aýratynlyklarynda düýpli üýtgeşmeler girizýär. .
Hasaplanan enjamlara esasan tank kalsineri, aýlanýan peç we elektrik kalsineri girýär. Kalsinasiýanyň hiline gözegçilik görkezijisi, nebit koksynyň hakyky dykyzlygy 2,07g / sm3-den pes däl, garşylyk 550μΩ.m-den köp däl, iňňe koksynyň hakyky dykyzlygy 2,12g / cm3-den pes däl we garşylyk 500μΩ.m-den köp bolmaly däldir.
Çig mallary ezmek we ingredientler
Gaplamazdan ozal, köp mukdarda kalsinlenen nebit koksy we iňňe koksy ezilmeli, ýere degmeli we ellenmeli.
Orta ezmek, adatça, eňek döwüjisi, çekiç döwüji, rulon döwüjisi we şuňa meňzeş enjamlar bilen takmynan 50 mm enjamy döwmek üçin zerur bolan 0,5-20 mm ululykdaky materialy döwmek arkaly amala aşyrylýar.
Freze, uglerodly materialy 0,15 mm ýa-da ondanam az tozanly bölejiklere we asma görnüşli halka tegelek zawody (Reýmond degirmeni) ýa-da şuňa meňzeşler arkaly 0,075 mm ýa-da ondan kiçi bölejiklere üwemekdir. .
Ekran, ezilenden soň köp sanly materialyň birmeňzeş açyk elekleriň üsti bilen dar ululykdaky bölejikleriň ululygyna birnäçe bölege bölünýän prosesdir. Häzirki elektrod önümçiligi adatça 4-5 bölejik we 1-2 poroşok derejesini talap edýär.
Goşundylar, formulalaryň talaplaryna laýyklykda agregatlaryň we poroşoklaryň we baglaýjylaryň dürli agregatlaryny hasaplamak, ölçemek we ünsi jemlemek üçin önümçilik prosesidir. Formulasiýanyň ylmy taýdan laýyklygy we toplumlaýyn işiň durnuklylygy önümiň hil görkezijisine we öndürijiligine täsir edýän iň möhüm faktorlaryň biridir.
Formula 5 tarapy kesgitlemeli:
1 Çig malyň görnüşini saýlaň;
2 dürli çig malyň paýyny kesgitlemek;
3 gaty çig malyň bölejikleriniň ululygyny kesgitlemek;
4 baglaýjynyň mukdaryny kesgitlemek;
5 Goşundylaryň görnüşini we mukdaryny kesgitläň.
Dyzlamak: Dürli bölejik ölçegli uglerod granulalaryny we poroşoklary belli bir mukdarda baglaýjy bilen garyşdyrmak we mukdar taýdan kesgitlemek we plastisit pastasyny hamyrlamak diýilýän prosese ýuwmak.
Dyzlamak prosesi: gury garyşyk (20-35 min) çygly garyşyk (40-55 min)
Hamyrmagyň roly:
1 Gury garylanda dürli çig mal birmeňzeş garylýar we dürli bölejik ululykdaky gaty uglerodly materiallar birmeňzeş garylýar we garyndynyň dykyzlygyny ýokarlandyrmak üçin doldurylýar;
2 Kömür çukury goşulandan soň, gury material we asfalt birmeňzeş garylýar. Suwuk asfalt birmeňzeş örtükli we granulalaryň ýüzüni çygly asfalt gatlagynyň gatlagyny emele getirýär we birmeňzeş plastmassa ýasamak üçin ähli materiallar biri-birine baglanýar. Galyndy üçin amatly;
Kömür çukurynyň 3 bölegi uglerod materialynyň içki giňişligine aralaşýar we pastanyň dykyzlygyny we bitewiligini hasam ýokarlandyrýar.
Kebşirlemek: Uglerod materialynyň galyndylary, belli bir görnüşi, ululygy, dykyzlygy we güýji bolan ýaşyl bedeni (ýa-da çig önümi) emele getirmek üçin ulanylýan daşky güýç astynda ýugrulan uglerod pastasyny plastiki taýdan deformasiýa etmek prosesine degişlidir. prosesi.
Galyndy görnüşleri, enjamlar we öndürilen önümler:
Galyp usuly
Umumy enjamlar
esasy önümler
Galyp
Dik gidrawlik press
Elektrik uglerody, pes derejeli inçe gurluş grafit
Sykmak
Gorizontal gidrawlik ekstruder
Buraw ekstruderi
Grafit elektrody, kwadrat elektrod
Wibrasiýa galyplary
Wibrasiýa galyplaýjy maşyn
Alýumin uglerod kerpiç, partlaýjy peç uglerod kerpiç
Izostatiki basyş
Izostatiki galyplaýyş enjamy
Izotrop grafit, anizotrop grafit
Sykmak amaly
1 ajaýyp material: disk sowadyjy material, silindr sowadyjy material, sowadyjy materiallary garyşdyrmak we ýuwmak we ş.m.
Üýtgäp durýanlary boşadyň, ýelimi ýokarlandyrmak üçin degişli temperaturany (90-120 ° C) peseldiň, pastanyň ýapyklygy 20-30 minut birmeňzeş bolar ýaly
2 adingüklemek: göterijini basyň - 2-3 gezek kesmek - 4-10MPa gysyş
3 deslapky basyş: 20-25MPa basyş, wakuum wagtynda 3-5min
4 ekstruziýa: sowadyjy enjamyň içine basyň - 5-15MPa ekstruziýa - kesiň
Ekstruziýanyň tehniki parametrleri: gysyş gatnaşygy, metbugat kamerasy we burun temperaturasy, sowadyş temperaturasy, deslapky basyş wagty, ekstruziýa basyşy, ekstruziýa tizligi, sowadyjy suw temperaturasy
Greenaşyl beden barlagy: köp dykyzlyk, daşky görnüşe degmek, derňew
Kalsinasiýa: greenaşyl bedendäki kömür çukuryny karbonlaşdyrmak üçin ýokary temperaturaly ýylylyk bejergisini ýerine ýetirmek üçin doldurgyjyň goragynda uglerod önüminiň ýaşyl bedeniniň ýörite taýýarlanan ýyladyş peçinde doldurylýan prosesi. Kömür bitumynyň karbonlaşmagyndan soň emele gelen bitum koks uglerod agregatyny we poroşok bölejiklerini birleşdirýär we kalsinlenen uglerod önümi ýokary mehaniki güýje, pes elektrik garşylygyna, gowy ýylylyk durnuklylygyna we himiki durnuklylygyna eýe. .
Kalsinasiýa uglerod önümlerini öndürmekde esasy proseslerden biridir we grafit elektrod önümçiliginiň üç esasy ýylylygy bejermek prosesiniň möhüm bölegidir. Kalsinasiýa önümçilik sikli uzyn (çörek bişirmek üçin 22-30 gün, 2 çörek bişirmek üçin 5-20 gün) we has ýokary energiýa sarp etmek. Greenaşyl gowurmagyň hili taýýar önümiň hiline we önümiň bahasyna täsir edýär.
Greenaşyl bedendäki ýaşyl kömür çukury, gowurmak döwründe gysylýar we üýtgäp durýan maddanyň takmynan 10% -i boşadylýar we göwrümi 2-3% gysylmak arkaly öndürilýär we köpçülikleýin ýitgi 8-10% bolýar. Uglerod biletiniň fiziki we himiki aýratynlyklary hem ep-esli üýtgedi. Gözenek 1,70 g / sm3-den 1,60 g / sm3-e çenli azaldy we gözenegiň ýokarlanmagy sebäpli garşylyk 10000 μΩ · m-den 40-50 μΩ · m çenli azaldy. Hasaplanan biletiň mehaniki güýji hem ulydy. Gowulaşdyrmak üçin.
Ikinji çörek, kalsinirlenen önümiň çümdürilip, soňra hasaplanan önümiň gözeneklerine çümdürilen meýdançany karbonlaşdyrmak üçin kalsinirlenen prosesdir. Has köp dykyzlygy talap edýän elektrodlar (RP-dan başga ähli görnüşler) we bilelikdäki boş ýerler bolmaly, bilelikdäki boş ýerler hem üç gezek dört ýa-da iki gezek üç gezek bişirilýär.
Ojagyň esasy peç görnüşi:
Üznüksiz işlemek - halkaly peç (gapagy bilen, gapagy ýok), tunel peçleri
Aralyk iş - tersi ojak, poluň aşagy, guty roasteri
Hasaplama egrisi we iň ýokary temperatura:
Bir gezeklik gowurmak - 320, 360, 422, 480 sagat, 1250 ° C.
Ikinji gezek gowurmak - 125, 240, 280 sagat, 700-800 ° C.
Bişirilen önümleri barlamak: daşky görnüşi kakmak, elektrik garşylygy, köp dykyzlygy, gysyjy güýç, içki gurluş derňewi
Emdirmek, uglerod materialynyň basyş gämisine ýerleşdirilmegi we suwuk emdirilmedik çukur önümiň elektrodynyň gözeneklerine belli bir temperatura we basyş şertlerinde çümdürilýän prosesdir. Maksat önümiň gözenekliligini azaltmak, önümiň esasy dykyzlygyny we mehaniki güýjüni ýokarlandyrmak, önümiň elektrik we ýylylyk geçirijiligini ýokarlandyrmak.
Emdirmek prosesi we şuňa meňzeş tehniki parametrler: gowurmak bileti - ýerüsti arassalamak - gyzdyrmak (260-380 ° C, 6-10 sagat) - emdirmek tankyny ýüklemek - wakuum (8-9KPa, 40-50min) - Bitum sanjymy (180) -200 ° C) - Basyş (1,2-1.5 MPa, 3-4 sagat) - Asfalt gaýdyp gelmek - Sowatmak (tankyň içinde ýa-da daşynda)
Emdirilen önümleri barlamak: emdirmegiň agramynyň ýokarlanmagy G = (W2-W1) / W1 × 100%
Bir agramyň ýokarlanmagy ≥14%
Ikinji emdirilen önümiň agramynyň ýokarlanmagy ≥ 9%
Üç sany çümdüriji önümiň agramynyň ýokarlanmagy ≥ 5%
Grafitizasiýa, uglerod önüminiň 2300 ° C ýa-da ondanam ýokary temperaturada goraýjy gurşawda amorf gatlakly gurluş uglerodyny üç ölçegli sargyt görnüşine öwürmek üçin ýokary temperatura ýylylygy bejermek prosesine degişlidir. grafit kristal gurluşy.
Grafitizasiýanyň maksady we täsiri:
1 uglerod materialynyň geçirijiligini we ýylylyk geçirijiligini gowulandyrmak (garşylyk 4-5 esse, ýylylyk geçirijiligi takmynan 10 esse ýokarlanýar);
2 uglerod materialynyň termiki zarba garşylygyny we himiki durnuklylygyny ýokarlandyrmak (çyzykly giňelme koeffisiýenti 50-80% azaldyldy);
3 uglerod materialynyň ýaglanmagyna we aşgazana garşylygy etmek;
4 Egzoz hapalary, uglerod materialynyň arassalygyny ýokarlandyryň (önümiň kül düzümi 0,5-0,8% -den 0,3% -e çenli azalýar).
Grafitizasiýa prosesiniň durmuşa geçirilmegi:
Uglerod materialynyň grafitizasiýasy 2300-3000 ° C ýokary temperaturada amala aşyrylýar, şonuň üçin ony diňe senagatda elektrik ýyladyş arkaly amala aşyryp bolýar, ýagny tok gyzdyrylan hasaplanan önümden we zarýadlanan önümden gönüden-göni geçýär. peje ýokary temperaturada elektrik togy bilen emele gelýär. Geçiriji ýene-de ýokary temperaturada gyzdyrylýan jisimdir.
Häzirki wagtda giňden ulanylýan peçlere Acheson grafitizasiýa peçleri we içerki ýylylyk kaskady (LWG) peçleri girýär. Öňküsi uly önüm, uly temperatura tapawudy we ýokary energiýa sarp edijisi bar. Soňkusynyň gysga ýyladyş wagty, az güýji sarp etmegi, birmeňzeş elektrik garşylygy bar we ýerleşdirmek üçin amatly däl.
Grafitizasiýa prosesine gözegçilik, temperaturanyň ýokarlanmagyna laýyk gelýän elektrik togynyň egrisini ölçemek arkaly dolandyrylýar. Elektrik üpjünçiligi wagty Acheson peji üçin 50-80 sagat, LWG peç üçin 9-15 sagat.
Grafitizasiýanyň energiýa sarp edilişi gaty uly, umuman 3200-4800KWt, we amalyň bahasy önümçiligiň umumy bahasynyň 20-35% -ini düzýär.
Grafitirlenen önümleri barlamak: daşky görnüşi kakmak, garşylyk synagy
Işlemek: Uglerod grafit materiallaryny mehaniki gaýtadan işlemegiň maksady, ulanylyş talaplaryna laýyklykda elektrod korpusyny we bogunlaryny kesmek arkaly zerur ululyga, görnüşe, takyklyga we ş.m. ýetmekdir.
Grafit elektrody gaýtadan işlemek iki garaşsyz gaýtadan işlemek prosesine bölünýär: elektrod korpusy we bogun.
Bedeni gaýtadan işlemek üç sany içgysgynç we gödek tekiz ýüz, daşky tegelek we tekiz uç ýüzi we degirmen sapagyny öz içine alýar. Konus boguny gaýtadan işlemek 6 prosese bölünip bilner: kesmek, tekiz uç ýüzi, awtoulag konusynyň ýüzi, degirmen ýüpi, buraw bolt we ýeri.
Elektrod bogunlarynyň birikmesi: konus bogun birikmesi (üç çelek we bir bedre), silindr görnüşli birikme, bökmek baglanyşygy (erkek we aýal baglanyşygy)
Işlemegiň takyklygyna gözegçilik: sapaklaryň gyşarmagy, sapak çukury, bogun (deşik) uly diametrli gyşarmak, bogun deşikleriniň koaksiallygy, bogun deşikleriniň dikligi, elektrodyň ujunyň tekizligi, dört nokatly gyşarma. Ringörite halka ölçegleri we plastinka ölçegleri bilen barlaň.
Taýýar elektrodlary barlamak: takyklygy, agramy, uzynlygy, diametri, köp dykyzlygy, garşylygy, gurnama öňünden çydamlylygy we ş.m.
Iş wagty: 31-2019-njy oktýabr