Գրաֆիտային էլեկտրոդի արտադրության գործընթաց

Գրաֆիտային էլեկտրոդի հումքը և արտադրության գործընթացը

Գրաֆիտային էլեկտրոդը բարձր ջերմաստիճանակայուն գրաֆիտային հաղորդիչ նյութ է, որը ստացվում է նավթային հունցումից, ասեղային կոքսից որպես ագրեգատ և ածխային բիտումից որպես կապակցանյութ, որոնք արտադրվում են մի շարք գործընթացների միջոցով, ինչպիսիք են հունցումը, ձուլումը, թրծումը, ներծծումը, գրաֆիտացումը և մեխանիկական մշակումը:

Գրաֆիտային էլեկտրոդը կարևոր բարձր ջերմաստիճանային հաղորդիչ նյութ է էլեկտրական պողպատաձուլության համար: Գրաֆիտային էլեկտրոդն օգտագործվում է էլեկտրական վառարանին էլեկտրական էներգիա հաղորդելու համար, իսկ էլեկտրոդի ծայրի և լիցքի միջև աղեղի առաջացրած բարձր ջերմաստիճանը օգտագործվում է որպես ջերմության աղբյուր՝ լիցքը հալեցնելու համար պողպատաձուլության համար: Այլ հանքային վառարաններում, որոնք հալեցնում են նյութեր, ինչպիսիք են դեղին ֆոսֆորը, արդյունաբերական սիլիցիումը և հղկող նյութերը, նույնպես օգտագործվում են գրաֆիտային էլեկտրոդներ որպես հաղորդիչ նյութեր: Գրաֆիտային էլեկտրոդների գերազանց և հատուկ ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները լայնորեն կիրառվում են նաև այլ արդյունաբերական ոլորտներում:

Գրաֆիտային էլեկտրոդների արտադրության հումքը նավթային կոքսն է, ասեղային կոքսը և ածխածնային խեժը։

Նավթային կոքսը դյուրավառ պինդ նյութ է, որը ստացվում է ածխի մնացորդի և նավթային խեժի կոքսացման միջոցով: Գույնը սև է և ծակոտկեն, հիմնական տարրը ածխածինն է, իսկ մոխրի պարունակությունը շատ ցածր է, սովորաբար 0.5%-ից ցածր: Նավթային կոքսը պատկանում է հեշտությամբ գրաֆիտացվող ածխածնի դասին: Նավթային կոքսը լայն կիրառություն ունի քիմիական և մետալուրգիական արդյունաբերություններում: Այն հիմնական հումք է էլեկտրոլիտիկ ալյումինի համար արհեստական ​​գրաֆիտային արտադրանքների և ածխածնային արտադրանքների արտադրության համար:

Նավթային կոքսը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ հում կոքս և կալցինացված կոքս՝ ըստ ջերմային մշակման ջերմաստիճանի: Հետաձգված կոքսացման միջոցով ստացված նախկին նավթային կոքսը պարունակում է մեծ քանակությամբ ցնդող նյութեր, և մեխանիկական ամրությունը ցածր է: Կալցինացված կոքսը ստացվում է հում կոքսի կալցինացման միջոցով: Չինաստանի վերամշակման գործարանների մեծ մասը արտադրում է միայն կոքս, և կալցինացման գործողությունները հիմնականում իրականացվում են ածխածնային գործարաններում:

Նավթային կոքսը կարելի է բաժանել բարձր ծծմբի պարունակությամբ կոքսի (պարունակում է ավելի քան 1.5% ծծումբ), միջին ծծմբի պարունակությամբ կոքսի (պարունակում է 0.5%-1.5% ծծումբ) և ցածր ծծմբի պարունակությամբ կոքսի (պարունակում է 0.5%-ից պակաս ծծումբ): Գրաֆիտային էլեկտրոդների և այլ արհեստական ​​գրաֆիտային արտադրանքի արտադրությունը սովորաբար իրականացվում է ցածր ծծմբի պարունակությամբ կոքսի օգտագործմամբ:

Ասեղային կոքսը բարձրորակ կոքսի տեսակ է՝ ակնհայտ մանրաթելային կառուցվածքով, շատ ցածր ջերմային ընդարձակման գործակցով և հեշտ գրաֆիտացմամբ։ Երբ կոքսը կոտրվում է, այն կարելի է բաժանել բարակ շերտերի՝ ըստ կառուցվածքի (կողմերի հարաբերակցությունը սովորաբար 1.75-ից բարձր է)։ Անիզոտրոպ մանրաթելային կառուցվածքը կարելի է դիտարկել բևեռացնող մանրադիտակի տակ, ուստի այն կոչվում է ասեղային կոքս։

Ասեղնաձև կոքսի ֆիզիկա-մեխանիկական հատկությունների անիզոտրոպիան շատ ակնհայտ է: Այն ունի լավ էլեկտրական և ջերմահաղորդականություն մասնիկի երկար առանցքի ուղղությանը զուգահեռ, և ջերմային ընդարձակման գործակիցը ցածր է: Էքստրուզիոն ձուլման ժամանակ մասնիկների մեծ մասի երկար առանցքը դասավորված է էքստրուզիոն ուղղությամբ: Հետևաբար, ասեղնաձև կոքսը բարձր կամ գերբարձր հզորության գրաֆիտային էլեկտրոդներ արտադրելու հիմնական հումքն է: Ստացված գրաֆիտային էլեկտրոդն ունի ցածր դիմադրություն, փոքր ջերմային ընդարձակման գործակից և լավ ջերմային ցնցումների դիմադրություն:

Ասեղային կոքսը բաժանվում է նավթի մնացորդներից ստացված նավթի վրա հիմնված ասեղային կոքսի և մաքրված ածխի խեժի հումքից ստացված ածխի վրա հիմնված ասեղային կոքսի։

Ածխածնային խեժը ածխածնային խեժի խորը մշակման հիմնական արտադրանքներից մեկն է: Այն տարբեր ածխաջրածինների խառնուրդ է՝ բարձր ջերմաստիճանում սև, բարձր ջերմաստիճանում կիսապինդ կամ պինդ, առանց ֆիքսված հալման կետի, տաքացնելուց հետո փափկելով, ապա հալվելով՝ 1.25-1.35 գ/սմ3 խտությամբ: Փափկացման կետի համաձայն՝ այն բաժանվում է ցածր ջերմաստիճանի, միջին ջերմաստիճանի և բարձր ջերմաստիճանի ասֆալտի: Միջին ջերմաստիճանի ասֆալտի ելքը կազմում է ածխածնային խեժի 54-56%-ը: Ածխածնային խեժի կազմը չափազանց բարդ է, ինչը կապված է ածխածնային խեժի հատկությունների և հետերոատոմների պարունակության հետ, ինչպես նաև ազդում է կոքսացման գործընթացի համակարգի և ածխածնային խեժի մշակման պայմանների վրա: Ածխածնային խեժի կուպրը բնութագրելու համար կան բազմաթիվ ցուցանիշներ, ինչպիսիք են բիտումի փափկացման կետը, տոլուոլի անլուծելի նյութերը (TI), քինոլինի անլուծելի նյութերը (QI), կոքսացման արժեքները և ածխածնային խեժի ռեոլոգիան:

Ածխածնային ածխածնային արդյունաբերության մեջ ածխածնային խեժը օգտագործվում է որպես կապակցող նյութ և ներծծող նյութ, և դրա արդյունավետությունը մեծ ազդեցություն ունի ածխածնային արտադրանքի արտադրության գործընթացի և որակի վրա: Կապակցող ասֆալտը սովորաբար օգտագործվում է միջին ջերմաստիճանի կամ միջին ջերմաստիճանի մոդիֆիկացված ասֆալտ, որն ունի միջին փափկեցման կետ, բարձր կոքսացման արժեք և բարձր β խեժ: Ներծծող նյութը միջին ջերմաստիճանի ասֆալտ է, որն ունի ցածր փափկեցման կետ, ցածր QI և լավ ռեոլոգիական հատկություններ: