Grondstof en productieproces van grafietelektrode
Grafietelektrode is een geleidend materiaal van grafiet dat bestand is tegen hoge temperaturen. Het wordt geproduceerd door het kneden van aardolie, naaldcokes als aggregaat en steenkoolbitumen als bindmiddel. Deze worden geproduceerd via een reeks processen zoals kneden, vormen, roosteren, impregneren, grafitiseren en mechanische verwerking.
De grafietelektrode is een belangrijk geleidend materiaal voor hoge temperaturen in de elektrische staalproductie. De grafietelektrode wordt gebruikt om elektrische energie in de elektrische oven te brengen, en de hoge temperatuur die wordt gegenereerd door de boog tussen het uiteinde van de elektrode en de lading, wordt gebruikt als warmtebron om de lading te smelten voor de staalproductie. Andere ertsovens die materialen zoals gele fosfor, industrieel silicium en schuurmiddelen smelten, gebruiken ook grafietelektroden als geleidend materiaal. De uitstekende en bijzondere fysische en chemische eigenschappen van grafietelektroden worden ook veel gebruikt in andere industriële sectoren.
De grondstoffen voor de productie van grafietelektroden zijn petroleumcokes, naaldcokes en steenkoolteerpek.
Petroleumcokes is een brandbaar vast product dat wordt verkregen door het vercooksen van steenkoolresten en petroleumpek. De kleur is zwart en poreus, het hoofdelement is koolstof en het asgehalte is zeer laag, doorgaans minder dan 0,5%. Petroleumcokes behoort tot de klasse van gemakkelijk te grafitiseren koolstof. Petroleumcokes kent een breed scala aan toepassingen in de chemische en metallurgische industrie. Het is de belangrijkste grondstof voor de productie van kunstmatig grafiet en koolstofproducten voor elektrolytisch aluminium.
Petroleumcokes kan worden onderverdeeld in twee soorten: ruwe cokes en gecalcineerde cokes, afhankelijk van de warmtebehandelingstemperatuur. De voormalige petroleumcokes, verkregen door vertraagde cokesvorming, bevat een grote hoeveelheid vluchtige stoffen en de mechanische sterkte is laag. De gecalcineerde cokes wordt verkregen door calcinatie van ruwe cokes. De meeste raffinaderijen in China produceren uitsluitend cokes en calcinatieprocessen worden meestal uitgevoerd in koolstoffabrieken.
Petroleumcokes kan worden onderverdeeld in hoogzwavelige cokes (met meer dan 1,5% zwavel), middelzwavelige cokes (met 0,5%-1,5% zwavel) en laagzwavelige cokes (met minder dan 0,5% zwavel). De productie van grafietelektroden en andere kunstmatige grafietproducten gebeurt over het algemeen met laagzwavelige cokes.
Naaldcoke is een soort hoogwaardige coke met een duidelijke vezelachtige textuur, een zeer lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een gemakkelijke grafitisering. Wanneer de coke breekt, kan deze worden gesplitst in dunne stroken op basis van textuur (de aspectverhouding is over het algemeen hoger dan 1,75). Een anisotrope vezelachtige structuur is zichtbaar onder een polarisatiemicroscoop en wordt daarom naaldcoke genoemd.
De anisotropie van de fysisch-mechanische eigenschappen van naaldcokes is overduidelijk. Het heeft een goede elektrische en thermische geleidbaarheid parallel aan de lengteas van het deeltje, en de thermische uitzettingscoëfficiënt is laag. Bij extrusievormen is de lengteas van de meeste deeltjes in de extrusierichting geplaatst. Daarom is naaldcokes de belangrijkste grondstof voor de productie van hoogvermogen- of ultrahoogvermogen-grafietelektroden. De geproduceerde grafietelektrode heeft een lage soortelijke weerstand, een kleine thermische uitzettingscoëfficiënt en een goede thermische schokbestendigheid.
Naaldcokes wordt onderverdeeld in op olie gebaseerde naaldcokes, geproduceerd uit aardolieresten, en op steenkool gebaseerde naaldcokes, geproduceerd uit geraffineerde steenkoolpekgrondstoffen.
Koolteer is een van de belangrijkste producten van de diepe verwerking van koolteer. Het is een mengsel van verschillende koolwaterstoffen, zwart bij hoge temperatuur, halfvast of vast bij hoge temperatuur, zonder vast smeltpunt, verzacht na verhitting en vervolgens gesmolten, met een dichtheid van 1,25-1,35 g/cm3. Afhankelijk van het verwekingspunt wordt het onderverdeeld in asfalt bij lage temperatuur, gemiddelde temperatuur en hoge temperatuur. De opbrengst van asfalt bij gemiddelde temperatuur is 54-56% van koolteer. De samenstelling van koolteer is uiterst complex, wat verband houdt met de eigenschappen van koolteer en het gehalte aan heteroatomen, en wordt ook beïnvloed door het cokesvormingsproces en de verwerkingsomstandigheden van koolteer. Er zijn veel indicatoren voor het karakteriseren van koolteerpek, zoals het verwekingspunt van bitumen, onoplosbare tolueenbestanddelen (TI), onoplosbare chinolinebestanddelen (QI), cokeswaarden en de reologie van koolteerpek.
Koolteer wordt gebruikt als bindmiddel en impregneermiddel in de koolstofindustrie en de werking ervan heeft een grote invloed op het productieproces en de productkwaliteit van koolstofproducten. Het bindmiddelasfalt wordt doorgaans gemaakt van een middeltemperatuur- of middeltemperatuurgemodificeerd asfalt met een gematigd verwekingspunt, een hoge cokeswaarde en een hoge β-hars. Het impregneermiddel is een middeltemperatuurasfalt met een laag verwekingspunt, een lage QI en goede reologische eigenschappen.
Plaatsingstijd: 23-09-2019