Pwosesis pwodiksyon elektwòd grafit

Elektwòd grafit se yon materyèl kondiktif grafit ki reziste tanperati ki wo, ki pwodui pa petriyaj petwòl, kok zegwi kòm agregat ak bitumen chabon kòm lyan, ki pwodui atravè yon seri pwosesis tankou petriyaj, bòdi, griye, enpregnasyon, grafitizasyon ak pwosesis mekanik.

Elektwòd grafit la se yon materyèl kondiktif enpòtan pou tanperati ki wo pou fabrikasyon asye elektrik. Elektwòd grafit la itilize pou bay enèji elektrik nan founo elektrik la, epi tanperati ki wo ki pwodui pa ark ki genyen ant bout elektwòd la ak chaj la itilize kòm yon sous chalè pou fonn chaj la pou fabrikasyon asye. Lòt founo minrè ki fonn materyèl tankou fosfò jòn, silikon endistriyèl, ak abrazif itilize elektwòd grafit tou kòm materyèl kondiktif. Pwopriyete fizik ak chimik ekselan ak espesyal elektwòd grafit yo lajman itilize tou nan lòt sektè endistriyèl.
Matyè premyè pou pwodiksyon elektwòd grafit yo se kok petwòl, kok zegwi ak goudwon ​​goudwon ​​chabon.

Kok petwòl se yon pwodui solid ki ka pran dife, yo jwenn li lè yo fè rezidi chabon kok ak goudwon ​​petwòl. Koulè li se nwa e pore, eleman prensipal la se kabòn, epi kontni sann lan trè ba, jeneralman anba 0.5%. Kok petwòl fè pati klas kabòn ki fasil pou grafitize. Kok petwòl gen yon pakèt itilizasyon nan endistri chimik ak metaliji. Li se prensipal matyè premyè pou pwodui pwodui grafit atifisyèl ak pwodui kabòn pou aliminyòm elektwolitik.

Selon tanperati tretman chalè a, nou ka divize kok petwòl la an de kalite: kok kri ak kok kalsine. Ansyen kok petwòl la, ki jwenn pa kokifikasyon reta, gen yon gwo kantite volatil, epi rezistans mekanik li ba. Kok kalsine a jwenn pa kalsinasyon kok kri. Pifò rafineri nan Lachin pwodui sèlman kok, epi operasyon kalsinasyon yo sitou fèt nan izin kabòn.

Kok petwòl la kapab divize an kok ki gen anpil souf (ki gen plis pase 1.5% souf), kok ki gen souf mwayen (ki gen 0.5%-1.5% souf), ak kok ki gen ti souf (ki gen mwens pase 0.5% souf). Pwodiksyon elektwòd grafit ak lòt pwodui grafit atifisyèl yo jeneralman fèt ak kok ki gen ti souf.

Kok zegwi a se yon kalite kok kalite siperyè ki gen yon teksti fibrou evidan, yon koyefisyan ekspansyon tèmik ki ba anpil epi yon grafitizasyon fasil. Lè kok la kraze, li ka divize an ti bann selon teksti a (rapò aspè a jeneralman pi wo pase 1.75). Yon estrikti fibrou anizotropik ka obsève anba yon mikwoskòp polarizasyon, se poutèt sa yo rele li kok zegwi.

Anizotropi pwopriyete fiziko-mekanik kok zegwi a trè evidan. Li gen bon konduktivite elektrik ak tèmik paralèl ak direksyon aks long patikil la, epi koyefisyan ekspansyon tèmik la ba. Lè y ap moule pa èkstruzyon, aks long pifò patikil yo ranje nan direksyon èkstruzyon an. Se poutèt sa, kok zegwi a se prensipal matyè premyè pou fabrike elektwòd grafit gwo pwisans oswa ultra gwo pwisans. Elektwòd grafit ki pwodui a gen yon rezistivite ki ba, yon ti koyefisyan ekspansyon tèmik ak yon bon rezistans chòk tèmik.

Kok zegwi a divize an kok zegwi ki baze sou lwil ki pwodui ak rezidi petwòl ak kok zegwi ki baze sou chabon ki pwodui ak matyè premyè chabon rafine.

Goudwon ​​chabon se youn nan prensipal pwodui ki soti nan pwosesis pwofon goudwon ​​chabon. Li se yon melanj plizyè idrokarbur, li vin nwa nan tanperati ki wo, li semi-solid oubyen solid nan tanperati ki wo, li pa gen yon pwen fizyon fiks, li vin ramoli apre chofaj, epi li fonn, ak yon dansite 1.25-1.35 g/cm3. Selon pwen ramolisman li, li divize an asfalt tanperati ki ba, tanperati mwayen ak tanperati ki wo. Rannman asfalt tanperati mwayen an se 54-56% goudwon ​​chabon. Konpozisyon goudwon ​​chabon an trè konplike, sa ki gen rapò ak pwopriyete goudwon ​​chabon an ak kontni eteroatòm yo, epi li afekte tou pa sistèm pwosesis kokifikasyon an ak kondisyon pwosesis goudwon ​​chabon an. Gen anpil endikatè pou karakterize goudwon ​​chabon, tankou pwen ramolisman bitumen, ensolubl toluèn (TI), ensolubl kinolin (QI), valè kokifikasyon, ak reoloji goudwon ​​chabon.

Yo itilize goudwon ​​chabon kòm yon lyan ak yon enpregnan nan endistri kabòn nan, epi pèfòmans li gen yon gwo enpak sou pwosesis pwodiksyon an ak kalite pwodwi kabòn yo. Asfalt lyan an jeneralman itilize yon asfalt tanperati mwayen oswa modifye tanperati mwayen ki gen yon pwen ramolisman modere, yon valè kokifikasyon ki wo, ak yon résine β ki wo. Ajan enpregnan an se yon asfalt tanperati mwayen ki gen yon pwen ramolisman ki ba, yon QI ki ba, ak bon pwopriyete reyolojik.

Foto ki anba la a montre pwosesis pwodiksyon elektwòd grafit nan yon antrepriz kabòn.
Kalsinasyon: Materyèl kri kabonik la sibi yon tretman chalè nan yon tanperati ki wo pou retire imidite ak matyè volatil ki ladan l, epi pwosesis pwodiksyon ki koresponn ak amelyorasyon pèfòmans kwit manje orijinal la rele kalsinasyon. Anjeneral, yo kalsine materyèl kri kabonik la lè l sèvi avèk gaz ak pwòp volatil li yo kòm sous chalè, epi tanperati maksimòm lan se 1250-1350 °C.

Kalsinasyon fè gwo chanjman nan estrikti ak pwopriyete fizikochimik matyè premyè kabonèz yo, sitou nan amelyore dansite, fòs mekanik ak konduktivite elektrik kok la, amelyore estabilite chimik ak rezistans oksidasyon kok la, epi mete yon fondasyon pou pwosesis ki vin apre a.

Ekipman kalsinasyon yo sitou gen ladan kalsinatè tank, fou wotasyon ak kalsinatè elektrik. Endis kontwòl kalite kalsinasyon an se ke dansite reyèl kok petwòl la pa mwens pase 2.07g/cm3, rezistivite a pa plis pase 550μΩ.m, dansite reyèl kok zegwi a pa mwens pase 2.12g/cm3, epi rezistivite a pa plis pase 500μΩ.m.
Kraze matyè premyè ak engredyan

Anvan preparasyon an pakèt, kok petwòl kalsine an gwo ak kok zegwi a dwe kraze, moulu epi tamize.

Kraze mwayen an anjeneral fèt pa ekipman kraze apeprè 50 mm atravè yon krazeur machwè, yon krazeur mato, yon krazeur woulo ak menm jan an pou kraze plis materyèl gwosè 0.5-20 mm ki nesesè pou pakèt la.

Broyage se yon pwosesis pou moulen yon materyèl kaboneuz pou fè l tounen yon ti patikil an poud ki gen 0.15 mm oubyen mwens epi ki gen yon gwosè patikil ki gen 0.075 mm oubyen mwens, lè l sèvi avèk yon moulen woulo bag sispansyon (moulen Raymond), yon moulen boul, oubyen yon lòt menm jan an.

Depilaj se yon pwosesis kote, apre yon kraze, yon pakèt materyèl divize an plizyè gwosè patikil ak yon seri gwosè etwat atravè yon seri tamiz ki gen ouvèti inifòm. Pwodiksyon elektwòd aktyèl la anjeneral mande 4-5 granules ak 1-2 kalite poud.

Engredyan yo se pwosesis pwodiksyon pou kalkile, peze ak konsantre divès agregat, poud ak lyan yo dapre egzijans fòmilasyon an. Adaptabilite syantifik fòmilasyon an ak estabilite operasyon pakèt la se pami faktè ki pi enpòtan ki afekte endèks kalite ak pèfòmans pwodwi a.

Fòmil la bezwen detèmine 5 aspè:
1Chwazi kalite matyè premyè yo;
2 detèmine pwopòsyon diferan kalite matyè premyè;
3 detèmine konpozisyon gwosè patikil matyè premyè solid la;
4 detèmine kantite lyan an;
5 Detèmine kalite ak kantite aditif yo.

Malaxaj: Melanje ak mezire divès gwosè granules ak poud kabonik ak yon sèten kantite lyan nan yon sèten tanperati, epi malaxaj pat plastisit la nan yon pwosesis yo rele malaxaj.

Pwosesis petrir: melanje sèk (20-35 min) melanje mouye (40-55 min)

Wòl petrir la:
1 Lè w ap melanje sèk, divès matyè premyè yo melanje inifòmman, epi materyèl solid kabonèz ki gen diferan gwosè patikil yo melanje inifòmman epi ranpli pou amelyore konpakte melanj lan;
2 Apre yo fin ajoute goudwon ​​chabon an, materyèl sèk la ak asfalt la melanje inifòmman. Asfalt likid la kouvri epi mouye sifas granules yo inifòmman pou fòme yon kouch lyezon asfalt, epi tout materyèl yo kole youn ak lòt pou fòme yon kouch plastik omojèn. Li favorab pou bòdi;
3 pati goudwon ​​chabon penetre nan espas enteryè materyèl kabonik la, sa ki ogmante dansite ak kowezyon pat la plis toujou.

Bòdi: Bòdi materyèl kabòn nan refere a pwosesis pou defòme plastikman pat kabòn ki te petri anba fòs ekstèn ekipman bòdi a aplike pou finalman fòme yon kò vèt (oswa yon pwodwi kri) ki gen yon sèten fòm, gwosè, dansite ak fòs.

Kalite bòdi, ekipman ak pwodwi ki fabrike:
Metòd bòdi
Ekipman komen
pwodwi prensipal yo
Bòdi
Près idwolik vètikal
Kabòn elektrik, grafit estrikti amann ki ba-klas
Peze
Èkstrudè idwolik orizontal
Èkstrudè vis
Elektwòd grafit, elektwòd kare
Bòdi Vibrasyon
Machin bòdi Vibrasyon
Brik kabòn aliminyòm, brik kabòn founo eksplozif
Presaj izostatik
Machin bòdi izostatik
Grafit izotropik, grafit anizotropik

Operasyon peze
1 materyèl refwadisman: materyèl refwadisman disk, materyèl refwadisman silenn, materyèl refwadisman pou melanje ak petri, elatriye.
Dechaje volatil yo, diminye tanperati a nan yon tanperati ki apwopriye (90-120 ° C) pou ogmante adezyon an, pou ke blokaj pat la rete inifòm pandan 20-30 minit.
2 Chaje: peze leve deflektè —– 2-3 fwa koupe—-4-10MPa konpaksyon
3 pre-presyon: presyon 20-25MPa, tan 3-5min, pandan w ap pase aspirasyon
4 èkstruzyon: peze deflektè a —5-15MPa èkstruzyon — koupe — nan lavabo refwadisman an

Paramèt teknik nan èkstruzyon: rapò konpresyon, chanm près ak tanperati bouch, tanperati refwadisman, tan presyon prechaj, presyon èkstruzyon, vitès èkstruzyon, tanperati dlo refwadisman

Enspeksyon kò vèt: dansite an mas, aparans tape, analiz

Kalsinasyon: Li se yon pwosesis kote yo mete kò vèt pwodui kabòn nan yon founo chofaj espesyalman fèt anba pwoteksyon yon materyèl ranpli pou fè yon tretman chalè nan tanperati ki wo pou kabonize goudwon ​​chabon an nan kò vèt la. Kok bitumen ki fòme apre karbonizasyon bitumen chabon an solidifye agregat kabonèz la ak patikil poud yo ansanm, epi pwodui kabòn kalsine a gen yon gwo rezistans mekanik, yon rezistivite elektrik ki ba, yon bon estabilite tèmik ak yon bon estabilite chimik.

Kalsinasyon se youn nan pwosesis prensipal yo nan pwodiksyon pwodwi kabòn, epi li se tou yon pati enpòtan nan twa gwo pwosesis tretman chalè nan pwodiksyon elektwòd grafit. Sik pwodiksyon kalsinasyon an long (22-30 jou pou boulanjri, 5-20 jou pou founo pou 2 boulanjri), epi li konsome plis enèji. Kalite griyaj vèt la gen yon enpak sou kalite pwodwi fini an ak pri pwodiksyon an.

Gou chabon vèt ki nan kò vèt la koke pandan pwosesis griye a, epi anviwon 10% nan matyè temèt la dechaje, epi volim nan pwodui pa yon kontraksyon 2-3%, epi pèt mas la se 8-10%. Pwopriyete fizik ak chimik bilèt kabòn nan chanje anpil tou. Porosit la diminye soti nan 1.70 g/cm3 pou rive nan 1.60 g/cm3 epi rezistivite a diminye soti nan 10000 μΩ·m pou rive nan 40-50 μΩ·m akòz ogmantasyon porosit la. Rezistans mekanik bilèt kalsine a te gwo tou. Pou amelyorasyon.

Boulanjri segondè a se yon pwosesis kote yo plonje pwodwi kalsine a epi answit kalsine li pou kabonize goudwon ​​ki benyen nan porositë pwodwi kalsine a. Elektwòd ki bezwen yon dansite an mas ki pi wo (tout varyete eksepte RP) ak espas vid jwenti yo bezwen yon bi-boulanjri, epi espas vid jwenti yo sibi tou yon twa-tranpe kat-boulanjri oswa de-tranpe twa-boulanjri.

Kalite prensipal founo griye:
Operasyon kontinyèl—-fou bag (avèk kouvèti, san kouvèti), fou tinèl
Operasyon tanzantan—-fou ranvèse, torréfacteur anba planche, torréfacteur bwat

Koub kalsinasyon ak tanperati maksimòm:
Griyad yon sèl fwa—-320, 360, 422, 480 èdtan, 1250 °C
Torréfaction segondè—-125, 240, 280 èdtan, 700-800 °C

Enspeksyon pwodwi kwit: aparans tape, rezistivite elektrik, dansite an mas, fòs konpresiv, analiz estrikti entèn

Enpregnasyon se yon pwosesis kote yo mete yon materyèl kabòn nan yon veso presyon epi yo plonje goudwon ​​likid enpregnan an nan porositë elektwòd pwodwi a anba sèten kondisyon tanperati ak presyon. Objektif la se diminye porositë pwodwi a, ogmante dansite an mas ak fòs mekanik pwodwi a, epi amelyore konduktivite elektrik ak tèmik pwodwi a.

Pwosesis enpregnasyon an ak paramèt teknik ki gen rapò ak li yo se: griye billet la – netwayaj sifas la – prechofaj (260-380 °C, 6-10 èdtan) – chaje tank enpregnasyon an – aspirasyon (8-9KPa, 40-50min) – Enjeksyon bitòm (180-200 °C) – Presyon (1.2-1.5 MPa, 3-4 èdtan) – Retounen nan asfalt la – Refwadisman (andedan oswa deyò tank la)

Enspeksyon pwodwi enpreye: pousantaj pran pwa enpreyasyon G=(W2-W1)/W1×100%
Yon pousantaj pran pwa tranpe ≥14%
To pran pwa pwodwi enpreye segondè ≥ 9%
Twa pwodwi tranpe yo gen yon to pran pwa ≥ 5%

Grafitizasyon refere a yon pwosesis tretman chalè nan tanperati ki wo kote yo chofe yon pwodwi kabòn nan yon tanperati 2300 °C oswa plis nan yon medyòm pwoteksyon nan yon founo elektrik tanperati ki wo pou konvèti yon kabòn an kouch amorf an yon estrikti kristal grafit twa dimansyon.

Objektif ak efè grafitizasyon an:
1 amelyore konduktivite ak konduktivite tèmik materyèl kabòn lan (rezistivite a redwi pa 4-5 fwa, epi konduktivite tèmik la ogmante pa apeprè 10 fwa);
2 amelyore rezistans chòk tèmik ak estabilite chimik materyèl kabòn lan (koyefisyan ekspansyon lineyè redwi pa 50-80%);
3 pou amelyore lubrisite ak rezistans fwotman materyèl kabòn lan;
4 Retire enpurte yo, amelyore pite materyèl kabòn nan (kontni sann pwodwi a redwi soti nan 0.5-0.8% pou rive nan apeprè 0.3%).

Realizasyon pwosesis grafitizasyon an:

Grafitizasyon materyèl kabòn nan fèt nan yon tanperati ki wo, 2300-3000 °C, kidonk li ka sèlman reyalize pa chofaj elektrik nan endistri a, sa vle di, kouran an pase dirèkteman nan pwodwi kalsine chofe a, epi pwodwi kalsine ki chaje nan fou a pwodui pa kouran elektrik la nan yon tanperati ki wo. Kondiktè a se ankò yon objè ki chofe nan yon tanperati ki wo.

Founo ki lajman itilize kounye a gen ladan founo grafitizasyon Acheson ak founo kaskad chalè entèn (LWG). Premye a gen yon gwo pwodiksyon, yon gwo diferans tanperati, ak yon gwo konsomasyon enèji. Dènye a gen yon tan chofaj kout, konsomasyon enèji ki ba, rezistivite elektrik inifòm, epi li pa apwopriye pou anfòm.

Kontwòl pwosesis grafitizasyon an fèt lè yo mezire koub puisans elektrik la ki apwopriye pou kondisyon ogmantasyon tanperati a. Tan ekipman pou pouvwa a se 50-80 èdtan pou founo Acheson an ak 9-15 èdtan pou founo LWG a.

Konsomasyon enèji grafitizasyon an trè gwo, jeneralman 3200-4800KWh, epi pri pwosesis la reprezante apeprè 20-35% nan pri pwodiksyon total la.

Enspeksyon pwodwi grafitize: tès aparans, tès rezistivite

Machinasyon: Objektif machinasyon mekanik materyèl grafit kabòn se pou reyalize gwosè, fòm, presizyon, elatriye ki nesesè yo lè yo koupe pou fè kò elektwòd la ak jwenti yo an akò ak egzijans itilizasyon an.

Pwosesis elektwòd grafit la divize an de pwosesis endepandan: kò elektwòd la ak jwenti a.

Pwosesis kò a gen ladan twa etap: perçage ak sifas plat ki graj, sèk ekstèn ak sifas plat ak fraisage fil. Pwosesis jwenti konik la kapab divize an 6 pwosesis: koupe, sifas plat, sifas kòn machin, fraisage fil, perçage boulon ak fant.

Koneksyon jwenti elektwòd yo: koneksyon jwenti konik (twa bouk ak yon bouk), koneksyon jwenti silendrik, koneksyon boul (koneksyon gason ak fi)

Kontwòl presizyon machinasyon an: devyasyon konik fil la, anplasman fil la, devyasyon gwo dyamèt jwenti a (twou), koaksialite twou jwenti a, vètikalite twou jwenti a, planite fas bout elektwòd la, devyasyon kat pwen jwenti a. Tcheke avèk kalib bag espesyal ak kalib plak.

Enspeksyon elektwòd fini yo: presizyon, pwa, longè, dyamèt, dansite an vrac, rezistivite, tolerans pre-asanblaj, elatriye.