Detaljan tehnički proces grafitne elektrode

Sirovine: Koje se sirovine koriste za proizvodnju ugljika?

U proizvodnji ugljika, sirovine koje se obično koriste mogu se podijeliti na čvrste ugljične sirovine i vezivo i impregnacijsko sredstvo.
Čvrste ugljične sirovine uključuju naftni koks, bitumenski koks, metalurški koks, antracit, prirodni grafit i grafitni otpad itd.
Vezivno sredstvo i impregnacijsko sredstvo uključuju ugljenu smolu, katran ugljena, antracensko ulje i sintetičku smolu itd.
Osim toga, u proizvodnji se koriste i neki pomoćni materijali poput kvarcnog pijeska, metalurških čestica koksa i koksnog praha.
Neki specijalni proizvodi od ugljika i grafita (kao što su ugljična vlakna, aktivni ugalj, pirolitički ugalj i pirolitički grafit, stakleni ugljik) proizvode se od drugih specijalnih materijala.

Kalcinacija: Šta je kalcinacija? Koje sirovine treba kalcinirati?

Visoka temperatura ugljičnih sirovina u izolaciji od zraka (1200-1500°C)
Proces termičke obrade naziva se kalcinacija.
Kalcinacija je prvi proces termičke obrade u proizvodnji ugljika. Kalcinacija uzrokuje niz promjena u strukturi i fizičkim i hemijskim svojstvima svih vrsta ugljičnih sirovina.
I antracit i petrolej koks sadrže određenu količinu isparljivih materija i potrebno ih je kalcinirati.
Temperatura formiranja koksa kod bitumenskog i metalurškog koksa je relativno visoka (iznad 1000°C), što je ekvivalentno temperaturi peći za kalcinaciju u postrojenju za proizvodnju uglja. Koks se više ne može kalcinirati i potrebno ga je samo sušiti vlagom.
Međutim, ako se bituminozni koks i naftni koks koriste zajedno prije kalcinacije, oni se moraju poslati u kalcinator na kalcinaciju zajedno s naftnim koksom.
Prirodni grafit i ugljična čađ ne zahtijevaju kalcinaciju.
Oblikovanje: Koji je princip ekstruzijskog oblikovanja?
Suština procesa ekstruzije je da se pasta, nakon što prođe kroz mlaznicu određenog oblika pod pritiskom, sabija i plastično deformiše u prazan komad određenog oblika i veličine.
Proces ekstruzijskog oblikovanja je uglavnom proces plastične deformacije paste.

Proces ekstruzije paste se provodi u komori za materijal (ili cilindru za pastu) i kružnoj mlaznici.
Vruća pasta u komori za punjenje se pokreće zadnjim glavnim klipom.
Plin u pasti se prisiljava na kontinuirano istiskivanje, pasta se kontinuirano zbija i istovremeno se kreće naprijed.
Kada se pasta kreće u cilindričnom dijelu komore, pasta se može smatrati stabilnim tokom, a granularni sloj je u osnovi paralelan.
Kada pasta uđe u dio ekstruzijske mlaznice s lučnom deformacijom, pasta blizu stijenke usta izložena je većem otporu trenja prilikom napredovanja, materijal počinje da se savija, pasta unutra proizvodi različite brzine napredovanja, unutrašnja pasta se pomiče unaprijed, što rezultira time da proizvod duž radijalne gustoće nije ujednačen, pa se u ekstruzijskom bloku nalazi u sloju.

Generira se unutrašnji napon uzrokovan različitom brzinom unutrašnjih i vanjskih slojeva.
Konačno, pasta ulazi u dio linearne deformacije i ekstrudira se.
Pečenje
Šta je prženje? Koja je svrha prženja?

Prženje je proces termičke obrade u kojem se komprimirani sirovi proizvodi zagrijavaju određenom brzinom pod uslovom izolacije zraka u zaštitnom mediju u peći.

Svrha podupirača je:
(1) Isključivanje isparljivih materija. Za proizvode koji koriste ugljeni asfalt kao vezivo, oko 10% isparljivih materija se obično ispušta nakon prženja. Stoga je stopa prženih proizvoda uglavnom ispod 90%.
(2) Sirovi proizvodi od veziva za koksiranje prže se prema određenim tehnološkim uslovima kako bi se vezivo koksovalo. Između čestica agregata formira se mreža koksa koja čvrsto povezuje sav agregat različitih veličina čestica, tako da proizvod ima određena fizička i hemijska svojstva. Pod istim uslovima, što je veća stopa koksiranja, to je bolji kvalitet. Stopa koksiranja asfalta srednje temperature je oko 50%.
(3) Fiksni geometrijski oblik
U procesu prženja sirovih proizvoda dolazi do omekšavanja i migracije veziva. S porastom temperature formira se koksna mreža, što proizvode čini krutim. Stoga se njen oblik ne mijenja s porastom temperature.
(4) Smanjite otpornost
U procesu prženja, zbog eliminacije hlapljivih materija, koksiranje asfalta formira koksnu mrežu, razgradnju i polimerizaciju asfalta, te formiranje velike heksagonalne mreže ugljikovih prstenova itd., otpornost se značajno smanjuje. Otpor sirovog proizvoda od oko 10000 x 10-6 Ω “m, nakon prženja od 40-50 x 10-6 Ω” m, naziva se dobrim provodnicima.
(5) Dalje smanjenje volumena
Nakon pečenja, proizvod se skuplja za oko 1% u prečniku, 2% u dužini i 2-3% u zapremini.
Metoda impropacije: Zašto macerirati proizvode od ugljika?
Sirovi proizvod nakon kompresijskog oblikovanja ima vrlo nisku poroznost.
Međutim, nakon prženja sirovina, dio ugljenog asfalta se razgrađuje u plin i izlazi, a drugi dio se koksira u bituminozni koks.
Volumen generiranog bitumenskog koksa je mnogo manji od volumena ugljenog bitumena. Iako se neznatno skuplja u procesu prženja, u proizvodu se i dalje formira mnogo nepravilnih i malih pora različitih veličina.
Na primjer, ukupna poroznost grafitiziranih proizvoda je uglavnom do 25-32%, a kod ugljičnih proizvoda je uglavnom 16-25%.
Postojanje velikog broja pora neminovno će uticati na fizička i hemijska svojstva proizvoda.
Generalno govoreći, grafitizirani proizvodi sa povećanom poroznošću, smanjenom zapreminskom gustinom, povećanom otpornošću, mehaničkom čvrstoćom, na određenoj temperaturi ubrzavaju brzinu oksidacije, smanjuju otpornost na koroziju, a gasovi i tečnosti postaju lakše propusni.
Impregnacija je proces kojim se smanjuje poroznost, povećava gustoća, povećava tlačna čvrstoća, smanjuje otpornost gotovog proizvoda i mijenjaju fizička i hemijska svojstva proizvoda.
Grafitizacija: Šta je grafitizacija?
Koja je svrha grafitizacije?
Grafitizacija je proces termičke obrade na visokim temperaturama u kojem se pečeni proizvodi zagrijavaju na visoku temperaturu u zaštitnom mediju peći za grafitizaciju, čime se postiže transformacija heksagonalne mreže ravni atoma ugljika iz neuređenog preklapanja u dvodimenzionalnom prostoru u uređeno preklapanje u trodimenzionalnom prostoru i sa strukturom grafita.

Njegovi ciljevi su:
(1) Poboljšati toplotnu i električnu provodljivost proizvoda.
(2) Za poboljšanje otpornosti na toplotni udar i hemijske stabilnosti proizvoda.
(3) Poboljšati podmazivanje i otpornost proizvoda na habanje.
(4) Uklonite nečistoće i poboljšajte čvrstoću proizvoda.

Mašinska obrada: Zašto je potrebna mašinska obrada proizvoda od ugljika?
(1) Potreba za plastičnom hirurgijom

Komprimovani karbonski proizvodi određene veličine i oblika imaju različite stepene deformacije i oštećenja od sudara tokom prženja i grafitizacije. Istovremeno, neka punila su vezana na površini komprimovanih karbonskih proizvoda.
Ne može se koristiti bez mehaničke obrade, pa se proizvod mora oblikovati i obraditi u određeni geometrijski oblik.

(2) Potreba za korištenjem

Prema zahtjevima korisnika za obradu.
Ako je potrebno spojiti grafitne elektrode za proizvodnju čelika u električnoj peći, one moraju biti napravljene u navojnom otvoru na oba kraja proizvoda, a zatim se dvije elektrode trebaju spojiti posebnim navojnim spojem.

(3) Tehnološki zahtjevi

Neki proizvodi moraju se obraditi u posebne oblike i specifikacije prema tehnološkim potrebama korisnika.
Potrebna je još manja hrapavost površine.


Vrijeme objave: 10. decembar 2020.