Quy trình sản xuất điện cực than chì

Nguyên liệu và quy trình sản xuất điện cực than chì

Điện cực than chì là vật liệu dẫn điện than chì chịu nhiệt độ cao được sản xuất bằng phương pháp nhào trộn dầu mỏ, than cốc làm cốt liệu và bitum than làm chất kết dính, được sản xuất thông qua một loạt các quy trình như nhào, đúc, rang, ngâm tẩm, đồ họa hóa và gia công cơ khí. vật liệu.

Điện cực than chì là vật liệu dẫn nhiệt độ cao quan trọng để sản xuất thép điện. Điện cực than chì được sử dụng để cung cấp năng lượng điện cho lò điện và nhiệt độ cao được tạo ra bởi hồ quang giữa đầu điện cực và điện tích được sử dụng làm nguồn nhiệt để làm nóng chảy điện tích để chế tạo thép. Các lò quặng khác nấu chảy các vật liệu như phốt pho vàng, silicon công nghiệp và chất mài mòn cũng sử dụng điện cực than chì làm vật liệu dẫn điện. Các tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời và đặc biệt của điện cực than chì cũng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp khác.

Nguyên liệu thô để sản xuất điện cực than chì là than cốc dầu mỏ, than cốc kim và hắc ín than đá.

Than cốc dầu mỏ là sản phẩm rắn dễ cháy thu được từ cặn than cốc và hắc ín dầu mỏ. Màu đen và xốp, thành phần chính là carbon và hàm lượng tro rất thấp, thường dưới 0,5%. Than cốc dầu mỏ thuộc loại carbon dễ bị graphit hóa. Than cốc dầu mỏ có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất và luyện kim. Nó là nguyên liệu chính để sản xuất các sản phẩm than chì nhân tạo và các sản phẩm carbon cho nhôm điện phân.

Than cốc dầu mỏ có thể được chia thành hai loại: than cốc thô và than cốc nung theo nhiệt độ xử lý nhiệt. Than cốc dầu mỏ trước đây thu được bằng quá trình luyện cốc chậm chứa một lượng lớn chất dễ bay hơi và độ bền cơ học thấp. Than cốc nung thu được bằng cách nung than cốc thô. Hầu hết các nhà máy lọc dầu ở Trung Quốc chỉ sản xuất than cốc và hoạt động nung hầu hết được thực hiện trong các nhà máy cacbon.

Than cốc dầu mỏ có thể được chia thành than cốc có hàm lượng lưu huỳnh cao (chứa hơn 1,5% lưu huỳnh), than cốc có hàm lượng lưu huỳnh trung bình (chứa 0,5% -1,5% lưu huỳnh) và than cốc có hàm lượng lưu huỳnh thấp (chứa ít hơn 0,5% lưu huỳnh). Việc sản xuất điện cực than chì và các sản phẩm than chì nhân tạo khác thường được sản xuất bằng than cốc có hàm lượng lưu huỳnh thấp.

Than cốc kim là một loại than cốc chất lượng cao với kết cấu dạng sợi rõ ràng, hệ số giãn nở nhiệt rất thấp và dễ bị đồ họa hóa. Khi than cốc bị vỡ, nó có thể được chia thành các dải mảnh mai theo kết cấu (tỷ lệ khung hình thường trên 1,75). Cấu trúc sợi dị hướng có thể được quan sát dưới kính hiển vi phân cực và do đó được gọi là than cốc hình kim.

Tính dị hướng của các tính chất cơ lý của than cốc hình kim là rất rõ ràng. Nó có độ dẫn điện và nhiệt tốt song song với hướng trục dài của hạt và hệ số giãn nở nhiệt thấp. Khi ép đùn, trục dài của hầu hết các hạt được sắp xếp theo hướng ép đùn. Vì vậy, than cốc kim là nguyên liệu thô chính để sản xuất điện cực than chì công suất cao hoặc cực cao. Điện cực than chì được sản xuất có điện trở suất thấp, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ và khả năng chống sốc nhiệt tốt.

Than cốc kim được chia thành than cốc kim gốc dầu được sản xuất từ ​​​​cặn dầu mỏ và than cốc kim gốc than được sản xuất từ ​​​​nguyên liệu thô than tinh chế.

Than đá là một trong những sản phẩm chính của quá trình chế biến sâu nhựa than. Nó là hỗn hợp của nhiều hydrocacbon khác nhau, có màu đen ở nhiệt độ cao, bán rắn hoặc rắn ở nhiệt độ cao, không có nhiệt độ nóng chảy cố định, làm mềm sau khi đun nóng và sau đó nóng chảy, với mật độ 1,25-1,35 g/cm3. Theo điểm làm mềm của nó, nó được chia thành nhựa đường nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cao. Sản lượng nhựa đường ở nhiệt độ trung bình là 54-56% nhựa than. Thành phần của nhựa than cực kỳ phức tạp, liên quan đến tính chất của nhựa than và hàm lượng các nguyên tử dị hợp, đồng thời cũng bị ảnh hưởng bởi hệ thống quá trình luyện cốc và điều kiện chế biến nhựa than. Có nhiều chỉ số để mô tả đặc tính của hắc ín than đá, chẳng hạn như điểm làm mềm bitum, chất không hòa tan toluene (TI), chất không hòa tan quinoline (QI), giá trị cốc hóa và lưu biến của hắc ín than.

Than đá được sử dụng làm chất kết dính và chất chống thấm trong ngành công nghiệp carbon, hiệu quả của nó có ảnh hưởng lớn đến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm của các sản phẩm carbon. Nhựa đường kết dính thường sử dụng nhựa đường biến tính ở nhiệt độ trung bình hoặc nhiệt độ trung bình có điểm làm mềm vừa phải, giá trị cốc hóa cao và nhựa β cao. Chất ngâm tẩm là nhựa đường ở nhiệt độ trung bình, có điểm hóa mềm thấp, QI thấp và đặc tính lưu biến tốt.