Bahan mentah dan proses pembuatan elektrod grafit
Elektrod grafit ialah bahan konduktif grafit tahan suhu tinggi yang dihasilkan oleh uli petroleum, kokas jarum sebagai agregat dan bitumen arang batu sebagai pengikat, yang dihasilkan melalui satu siri proses seperti menguli, membentuk, memanggang, menghadam, menggrafitkan dan memproses bahan tersebut secara mekanikal.
Elektrod grafit merupakan bahan pengalir suhu tinggi yang penting untuk pembuatan keluli elektrik. Elektrod grafit digunakan untuk memasukkan tenaga elektrik ke relau elektrik, dan suhu tinggi yang dihasilkan oleh arka antara hujung elektrod dan cas digunakan sebagai sumber haba untuk mencairkan cas bagi pembuatan keluli. Relau bijih lain yang melebur bahan seperti fosforus kuning, silikon perindustrian dan bahan pengkakis juga menggunakan elektrod grafit sebagai bahan pengalir. Sifat fizikal dan kimia elektrod grafit yang sangat baik dan istimewa juga digunakan secara meluas dalam sektor perindustrian lain.
Bahan mentah untuk penghasilan elektrod grafit ialah kok petroleum, kok jarum dan pic tar arang batu.
Kok petroleum ialah produk pepejal mudah terbakar yang diperoleh melalui proses koking sisa arang batu dan pic petroleum. Warnanya hitam dan berliang, unsur utamanya ialah karbon, dan kandungan abunya sangat rendah, biasanya di bawah 0.5%. Kok petroleum tergolong dalam kelas karbon mudah digrafitkan. Kok petroleum mempunyai pelbagai kegunaan dalam industri kimia dan metalurgi. Ia merupakan bahan mentah utama untuk menghasilkan produk grafit tiruan dan produk karbon untuk aluminium elektrolitik.
Kok petroleum boleh dibahagikan kepada dua jenis: kok mentah dan kok terkalsinasi mengikut suhu rawatan haba. Kok petroleum terdahulu yang diperoleh melalui pengkokan tertunda mengandungi sejumlah besar bahan meruap, dan kekuatan mekanikalnya rendah. Kok terkalsinasi diperoleh melalui pengkalsinasan kok mentah. Kebanyakan kilang penapisan di China hanya menghasilkan kok, dan operasi pengkalsinasan kebanyakannya dijalankan di loji karbon.
Kok petroleum boleh dibahagikan kepada kok sulfur tinggi (mengandungi lebih daripada 1.5% sulfur), kok sulfur sederhana (mengandungi 0.5%-1.5% sulfur), dan kok sulfur rendah (mengandungi kurang daripada 0.5% sulfur). Pengeluaran elektrod grafit dan produk grafit tiruan lain biasanya dihasilkan menggunakan kok sulfur rendah.
Kok jarum ialah sejenis kok berkualiti tinggi dengan tekstur berserat yang jelas, pekali pengembangan haba yang sangat rendah dan penggrafitan yang mudah. Apabila kok dipecahkan, ia boleh dibahagikan kepada jalur nipis mengikut tekstur (nisbah aspek biasanya melebihi 1.75). Struktur berserat anisotropik boleh diperhatikan di bawah mikroskop polarisasi, dan oleh itu dirujuk sebagai kok jarum.
Anisotropi sifat fiziko-mekanikal kok jarum sangat jelas. Ia mempunyai kekonduksian elektrik dan terma yang baik selari dengan arah paksi panjang zarah, dan pekali pengembangan haba adalah rendah. Apabila pengacuan penyemperitan, paksi panjang kebanyakan zarah disusun dalam arah penyemperitan. Oleh itu, kok jarum merupakan bahan mentah utama untuk pembuatan elektrod grafit berkuasa tinggi atau berkuasa ultra tinggi. Elektrod grafit yang dihasilkan mempunyai kerintangan yang rendah, pekali pengembangan haba yang kecil dan rintangan kejutan haba yang baik.
Kok jarum dibahagikan kepada kok jarum berasaskan minyak yang dihasilkan daripada sisa petroleum dan kok jarum berasaskan arang batu yang dihasilkan daripada bahan mentah arang batu yang ditapis.
Tar arang batu merupakan salah satu produk utama pemprosesan mendalam tar arang batu. Ia merupakan campuran pelbagai hidrokarbon, hitam pada suhu tinggi, separa pepejal atau pepejal pada suhu tinggi, tiada takat lebur tetap, dilembutkan selepas pemanasan, dan kemudian dicairkan, dengan ketumpatan 1.25-1.35 g/cm3. Mengikut takat pelembutannya, ia dibahagikan kepada asfalt suhu rendah, suhu sederhana dan suhu tinggi. Hasil asfalt suhu sederhana ialah 54-56% daripada tar arang batu. Komposisi tar arang batu sangat rumit, yang berkaitan dengan sifat tar arang batu dan kandungan heteroatom, dan juga dipengaruhi oleh sistem proses koking dan keadaan pemprosesan tar arang batu. Terdapat banyak petunjuk untuk mencirikan pic tar arang batu, seperti takat pelembutan bitumen, toluena tidak larut (TI), kuinolin tidak larut (QI), nilai koking, dan reologi pic arang batu.
Tar arang batu digunakan sebagai pengikat dan impregnant dalam industri karbon, dan prestasinya mempunyai kesan yang besar terhadap proses pengeluaran dan kualiti produk karbon. Asfalt pengikat secara amnya menggunakan asfalt diubah suai suhu sederhana atau suhu sederhana yang mempunyai takat pelembutan sederhana, nilai koking yang tinggi, dan resin β yang tinggi. Agen impregnating ialah asfalt suhu sederhana yang mempunyai takat pelembutan rendah, QI yang rendah, dan sifat reologi yang baik.
Masa siaran: 23-Sep-2019