Grafitozko elektrodoen lehengaiak eta fabrikazio prozesua
Grafito elektrodoa tenperatura altuko erresistentea den grafito eroale materiala da, petrolioaren orea, agregatu gisa orratz kokea eta aglutinatzaile gisa ikatz betunaren bidez ekoizten dena, hainbat prozesuren bidez ekoizten dena, hala nola orea, moldeatzea, erretzea, inpregnazioa, grafitizazioa eta prozesamendu mekanikoa.
Grafito elektrodoa altzairu elektrikoa egiteko tenperatura altuko eroale material garrantzitsua da. Grafito elektrodoa labe elektrikora energia elektrikoa sartzeko erabiltzen da, eta elektrodoaren muturraren eta kargaren arteko arkuak sortutako tenperatura altua bero-iturri gisa erabiltzen da karga urtzeko altzairua egiteko. Fosforo horia, silizio industriala eta urratzaileak bezalako materialak urtzen dituzten beste mea-labe batzuek ere grafito elektrodoak erabiltzen dituzte material eroale gisa. Grafito elektrodoen propietate fisiko eta kimiko bikainak eta bereziak beste industria-sektore batzuetan ere asko erabiltzen dira.
Grafitozko elektrodoak ekoizteko lehengaiak petrolio-kokea, orratz-kokea eta ikatz-brea dira.
Petrolio-kokea ikatz-hondakinak eta petrolio-brea koketik lortutako produktu solido sukoia da. Kolorea beltza eta porotsua da, elementu nagusia karbonoa da, eta errauts-edukia oso baxua da, oro har % 0,5etik beherakoa. Petrolio-kokea erraz grafitizatzen den karbonaren klasekoa da. Petrolio-kokeak erabilera ugari ditu industria kimiko eta metalurgikoetan. Grafito artifizial produktuak eta aluminio elektrolitikorako karbono-produktuak ekoizteko lehengai nagusia da.
Petrolio-kokea bi motatan bana daiteke: koke gordina eta koke kalsinatua, tratamendu termikoaren tenperaturaren arabera. Koke atzeratuaren bidez lortutako petrolio-koke ohiak lurrunkor kopuru handia dauka, eta erresistentzia mekanikoa baxua da. Koke kalsinatua koke gordinaren kalsinazioaren bidez lortzen da. Txinako findegi gehienek kokea bakarrik ekoizten dute, eta kalsinazio-eragiketak gehienbat karbono-lantegietan egiten dira.
Petrolio-kokea sufre handiko koke gisa bana daiteke (% 1,5 baino gehiago sufre duena), sufre ertaineko kokea (% 0,5-% 1,5 sufre duena) eta sufre gutxiko kokea (% 0,5 baino gutxiago sufre duena). Grafitozko elektrodoen eta beste grafito artifizialen produktuen ekoizpena, oro har, sufre gutxiko kokea erabiliz ekoizten da.
Orratz-kokea kalitate handiko koke mota bat da, ehundura fibroso nabarmena, hedapen termikoko koefiziente oso baxua eta grafitizazio erraza duena. Kokea hautsitakoan, ehunduraren arabera zerrenda meheetan zatitu daiteke (alderdi-erlazioa normalean 1,75etik gorakoa da). Mikroskopio polarizatzaile batean ikus daiteke egitura fibroso anisotropikoa, eta, beraz, orratz-kokea deitzen zaio.
Orratz-kokearen propietate fisiko-mekanikoen anisotropia oso agerikoa da. Eroankortasun elektriko eta termiko ona du partikularen ardatz luzearen norabidearekiko paraleloan, eta hedapen termikoaren koefizientea baxua da. Estrusio bidezko moldekatzean, partikula gehienen ardatz luzea estrusio norabidean kokatzen da. Beraz, orratz-kokea da potentzia handiko edo ultra-potentzia handiko grafito elektrodoak fabrikatzeko lehengai nagusia. Lortutako grafito elektrodoak erresistentzia baxua, hedapen termiko koefiziente txikia eta kolpe termikoarekiko erresistentzia ona ditu.
Orratz-kokea bi bitan banatzen da: petrolio-hondakinetatik ekoitzitako olio-oinarritutako orratz-kokea eta ikatz-brea findutako lehengaietatik ekoitzitako ikatz-oinarritutako orratz-kokea.
Ikatz-alkitrana ikatz-alkitranaren prozesamendu sakonaren produktu nagusietako bat da. Hidrokarburo askoren nahasketa da, tenperatura altuan beltza, tenperatura altuan erdi-solidoa edo solidoa, urtze-puntu finkorik gabea, berotu ondoren biguntzen dena eta gero urtzen dena, 1,25-1,35 g/cm3-ko dentsitatearekin. Biguntze-puntuaren arabera, tenperatura baxuko, tenperatura ertaineko eta tenperatura altuko asfaltoetan banatzen da. Tenperatura ertaineko asfaltoaren etekina ikatz-alkitranaren % 54-56 da. Ikatz-alkitranaren osaera oso konplexua da, ikatz-alkitranaren propietateekin eta heteroatomoen edukiarekin lotuta dagoena, eta koke-prozesuaren sistemak eta ikatz-alkitranaren prozesamendu-baldintzek ere eragiten dute. Ikatz-alkitranaren brea karakterizatzeko adierazle asko daude, hala nola betunaren biguntze-puntua, toluenoaren disolbaezinak (TI), kinolinaren disolbaezinak (QI), koke-balioak eta ikatz-brearen erreologia.
Ikatz-alkitrana aglutinatzaile eta inpregnatzaile gisa erabiltzen da karbono-industrian, eta bere errendimenduak eragin handia du karbono-produktuen ekoizpen-prozesuan eta produktuaren kalitatean. Aglutinatzaile-asfaltoak, oro har, tenperatura ertaineko edo tenperatura ertaineko asfalto aldatua erabiltzen du, biguntze-puntu moderatua, koke-balio altua eta β erretxina altua dituena. Inpregnatzailea tenperatura ertaineko asfaltoa da, biguntze-puntu baxua, QI baxua eta propietate erreologiko onak dituena.
Argitaratze data: 2019ko irailaren 23a