Графит электродын өндірудің шикізаты және процесі
Графит электроды - мұнай илеу, агрегат ретінде инелі кокс және байланыстырушы зат ретінде көмір битумы арқылы алынатын жоғары температураға төзімді графит өткізгіш материал, ол илеу, қалыптау, күйдіру, сіңдіру, графиттеу және механикалық өңдеу сияқты бірқатар процестер арқылы алынады.
Графит электроды электрлік болат балқыту үшін маңызды жоғары температуралы өткізгіш материал болып табылады. Графит электроды электр пешіне электр энергиясын енгізу үшін қолданылады, ал электрод ұшы мен заряд арасындағы доғаның пайда болуынан пайда болатын жоғары температура болат балқыту үшін жылу көзі ретінде пайдаланылады. Сары фосфор, өнеркәсіптік кремний және абразивтер сияқты материалдарды балқытатын басқа кен пештері де графит электродтарын өткізгіш материалдар ретінде пайдаланады. Графит электродтарының тамаша және арнайы физикалық және химиялық қасиеттері басқа өнеркәсіп салаларында да кеңінен қолданылады.
Графит электродтарын өндіруге арналған шикізат ретінде мұнай коксы, инелі кокс және көмір шайыры қолданылады.
Мұнай коксы - кокстеу көмірінің қалдығы мен мұнай шайыры арқылы алынатын жанғыш қатты өнім. Түсі қара және кеуекті, негізгі элементі көміртек, ал күл мөлшері өте төмен, әдетте 0,5%-дан төмен. Мұнай коксы оңай графиттелетін көміртек класына жатады. Мұнай коксы химия және металлургия өнеркәсібінде кеңінен қолданылады. Ол жасанды графит өнімдерін және электролиттік алюминийге арналған көміртекті өнімдерді өндірудің негізгі шикізаты болып табылады.
Мұнай коксын термиялық өңдеу температурасына қарай екі түрге бөлуге болады: шикі кокс және күйдірілген кокс. Баяу кокстеу арқылы алынған бұрынғы мұнай коксының құрамында ұшқыш заттар көп, ал механикалық беріктігі төмен. Күйдірілген кокс шикі коксты күйдіру арқылы алынады. Қытайдағы мұнай өңдеу зауыттарының көпшілігі тек кокс өндіреді, ал күйдіру операциялары негізінен көміртекті қондырғыларда жүзеге асырылады.
Мұнай коксын күкірті көп кокс (құрамында 1,5%-дан астам күкірт бар), күкірті орташа кокс (құрамында 0,5%-1,5% күкірт бар) және күкірті аз кокс (құрамында 0,5%-дан аз күкірт бар) деп бөлуге болады. Графит электродтары мен басқа да жасанды графит өнімдерін өндіру әдетте күкірті аз кокс қолданылып жүзеге асырылады.
Инелік кокс - айқын талшықты құрылымы, өте төмен жылу кеңею коэффициенті және оңай графиттелуі бар жоғары сапалы кокс түрі. Кокс сынған кезде оны құрылымына сәйкес жұқа жолақтарға бөлуге болады (пропорциясы әдетте 1,75-тен жоғары). Анизотропты талшықты құрылымды поляризациялық микроскоп астында байқауға болады, сондықтан оны инелік кокс деп атайды.
Инелі кокстың физика-механикалық қасиеттерінің анизотропиясы өте айқын. Оның бөлшектің ұзын осінің бағытына параллель жақсы электрлік және жылу өткізгіштігі бар, ал жылу кеңею коэффициенті төмен. Экструзиялық қалыптау кезінде көптеген бөлшектердің ұзын осі экструзия бағытында орналасқан. Сондықтан, инелі кокс жоғары қуатты немесе аса жоғары қуатты графит электродтарын өндірудің негізгі шикізаты болып табылады. Алынған графит электродының кедергісі төмен, жылу кеңею коэффициенті төмен және жылу соққысына жақсы төзімді.
Инелі кокс мұнай қалдықтарынан алынатын мұнай негізіндегі инелі кокс және тазартылған көмір шайырынан алынатын көмір негізіндегі инелі кокс болып бөлінеді.
Тас көмір шайыры - тас көмір шайырын терең өңдеудің негізгі өнімдерінің бірі. Ол әртүрлі көмірсутектердің қоспасы, жоғары температурада қара, жоғары температурада жартылай қатты немесе қатты, тұрақты балқу температурасы жоқ, қыздырғаннан кейін жұмсартылып, содан кейін балқиды, тығыздығы 1,25-1,35 г/см3. Жұмсарту температурасына сәйкес ол төмен температуралы, орташа температуралы және жоғары температуралы асфальт болып бөлінеді. Орташа температурадағы асфальт шығымы тас көмір шайырының 54-56%-ын құрайды. Тас көмір шайырының құрамы өте күрделі, бұл тас көмір шайырының қасиеттерімен және гетероатомдардың құрамымен байланысты, сонымен қатар кокстау процесінің жүйесі мен тас көмір шайырын өңдеу жағдайларына да әсер етеді. Тас көмір шайырының шайырын сипаттайтын көптеген көрсеткіштер бар, мысалы, битумның жұмсару температурасы, толуолдың ерімейтін заттары (TI), хинолиннің ерімейтін заттары (QI), кокстау мәндері және тас көмір шайырының реологиясы.
Көмір шайыры көміртегі өнеркәсібінде байланыстырушы және сіңдіргіш ретінде қолданылады, және оның өнімділігі көміртегі өнімдерін өндіру процесіне және өнім сапасына үлкен әсер етеді. Байланыстырғыш асфальт әдетте орташа жұмсарту температурасы, жоғары кокстау мәні және жоғары β шайыры бар орташа температуралы немесе орташа температуралы модификацияланған асфальтты пайдаланады. Сіңдіргіш агент - төмен жұмсарту температурасы, төмен QI және жақсы реологиялық қасиеттері бар орташа температуралы асфальт.
Жарияланған уақыты: 2019 жылғы 23 қыркүйек