Materia prima y proceso de fabricación del electrodo de grafito
El electrodo de grafito es un material conductor de grafito resistente a altas temperaturas producido a partir de amasado de petróleo, coque de aguja como agregado y betún de carbón como aglutinante, que se producen a través de una serie de procesos como amasado, moldeo, tostado, impregnación, grafitización y procesamiento mecánico. material.
El electrodo de grafito es un importante material conductor de alta temperatura para la fabricación de acero eléctrico. Este electrodo se utiliza para suministrar energía eléctrica al horno eléctrico, y la alta temperatura generada por el arco entre el extremo del electrodo y la carga se utiliza como fuente de calor para fundir la carga en la fabricación de acero. Otros hornos de mineral que funden materiales como fósforo amarillo, silicio industrial y abrasivos también utilizan electrodos de grafito como materiales conductores. Las excelentes y especiales propiedades físicas y químicas de los electrodos de grafito también se utilizan ampliamente en otros sectores industriales.
Las materias primas para la producción de electrodos de grafito son el coque de petróleo, el coque de aguja y la brea de alquitrán de hulla.
El coque de petróleo es un producto sólido inflamable obtenido mediante la coquización de residuos de carbón y brea de petróleo. Su color es negro y poroso, su principal elemento es el carbono y su contenido de cenizas es muy bajo, generalmente inferior al 0,5 %. El coque de petróleo pertenece a la clase de carbono fácilmente grafitizable. Tiene una amplia gama de usos en las industrias química y metalúrgica. Es la principal materia prima para la producción de productos de grafito artificial y productos de carbono para aluminio electrolítico.
El coque de petróleo se divide en dos tipos: coque crudo y coque calcinado, según la temperatura de tratamiento térmico. El coque de petróleo obtenido mediante coquización retardada contiene una gran cantidad de volátiles y presenta baja resistencia mecánica. El coque calcinado se obtiene mediante la calcinación de coque crudo. La mayoría de las refinerías en China producen únicamente coque, y las operaciones de calcinación se realizan principalmente en plantas de carbón.
El coque de petróleo se divide en coque de alto contenido de azufre (con más del 1,5 % de azufre), coque de contenido medio de azufre (con entre el 0,5 % y el 1,5 % de azufre) y coque de bajo contenido de azufre (con menos del 0,5 % de azufre). La producción de electrodos de grafito y otros productos de grafito artificial se realiza generalmente con coque de bajo contenido de azufre.
El coque de aguja es un tipo de coque de alta calidad con una textura fibrosa evidente, un coeficiente de expansión térmica muy bajo y fácil grafitización. Al romperse, el coque se puede dividir en finas tiras según su textura (la relación de aspecto suele ser superior a 1,75). Su estructura fibrosa anisotrópica se puede observar con un microscopio polarizador, por lo que se denomina coque de aguja.
La anisotropía de las propiedades físico-mecánicas del coque de aguja es evidente. Presenta buena conductividad eléctrica y térmica paralela al eje longitudinal de la partícula, y un bajo coeficiente de expansión térmica. Durante el moldeo por extrusión, el eje longitudinal de la mayoría de las partículas se dispone en la dirección de extrusión. Por lo tanto, el coque de aguja es la materia prima clave para la fabricación de electrodos de grafito de alta o ultraalta potencia. El electrodo de grafito producido presenta baja resistividad, bajo coeficiente de expansión térmica y buena resistencia al choque térmico.
El coque de aguja se divide en coque de aguja a base de petróleo producido a partir de residuos de petróleo y coque de aguja a base de carbón producido a partir de materias primas de brea de carbón refinada.
El alquitrán de hulla es uno de los principales productos del procesamiento profundo del alquitrán de hulla. Es una mezcla de diversos hidrocarburos, negro a alta temperatura, semisólido o sólido a alta temperatura, sin punto de fusión fijo, ablandado después del calentamiento y luego fundido, con una densidad de 1,25-1,35 g/cm³. Según su punto de ablandamiento, se divide en asfalto de baja temperatura, temperatura media y temperatura alta. El rendimiento del asfalto de temperatura media es del 54-56% de alquitrán de hulla. La composición del alquitrán de hulla es extremadamente compleja, lo cual está relacionado con las propiedades del alquitrán de hulla y el contenido de heteroátomos, y también se ve afectada por el sistema de proceso de coquización y las condiciones de procesamiento del alquitrán de hulla. Hay muchos indicadores para caracterizar el alquitrán de hulla, como el punto de ablandamiento del betún, los insolubles en tolueno (TI), los insolubles en quinolina (QI), los valores de coquización y la reología del alquitrán de hulla.
El alquitrán de hulla se utiliza como aglutinante e impregnante en la industria del carbón, y su rendimiento tiene un gran impacto en el proceso de producción y la calidad de los productos de carbón. El asfalto aglutinante generalmente utiliza un asfalto de temperatura media o modificado de temperatura media con un punto de ablandamiento moderado, un alto índice de coquización y una resina β alta. El agente de impregnación es un asfalto de temperatura media con un punto de ablandamiento bajo, un índice de calidad bajo y buenas propiedades reológicas.
Hora de publicación: 23 de septiembre de 2019