Сировине и процес производње графитне електроде
Графитна електрода је графитни проводни материјал отпоран на високе температуре произведен од нафтног гњечења, игличастог кокса као агрегата и угљеног битумена као везива, који се производе кроз низ процеса као што су гњечење, обликовање, пржење, импрегнација, графитизација и механичка обрада.
Графитна електрода је важан високотемпературни проводљиви материјал за електротехничку производњу челика. Графитна електрода се користи за унос електричне енергије у електричну пећ, а висока температура коју генерише лук између краја електроде и упаривања користи се као извор топлоте за топљење упаривања за производњу челика. Друге пећи за руду које топе материјале као што су жути фосфор, индустријски силицијум и абразиви такође користе графитне електроде као проводљиве материјале. Одлична и посебна физичка и хемијска својства графитних електрода се такође широко користе у другим индустријским секторима.
Сировине за производњу графитних електрода су нафтни кокс, игличасти кокс и смола од угљеног катрана.
Нафтни кокс је запаљиви чврсти производ добијен коксовањем остатака угља и нафтне смоле. Боја је црна и порозна, главни елемент је угљеник, а садржај пепела је веома низак, генерално испод 0,5%. Нафтни кокс спада у класу лако графитизованог угљеника. Нафтни кокс има широк спектар примене у хемијској и металуршкој индустрији. Главна је сировина за производњу вештачких графитних производа и угљеничних производа за електролитички алуминијум.
Нафтни кокс се може поделити на две врсте: сирови кокс и калцинисани кокс према температури термичке обраде. Бивши нафтни кокс добијен одложеним коксовањем садржи велику количину испарљивих материја, а механичка чврстоћа је ниска. Калцинисани кокс се добија калцинацијом сировог кокса. Већина рафинерија у Кини производи само кокс, а операције калцинације се углавном изводе у постројењима за производњу угља.
Нафтни кокс се може поделити на кокс са високим садржајем сумпора (који садржи више од 1,5% сумпора), кокс са средњим садржајем сумпора (који садржи 0,5%-1,5% сумпора) и кокс са ниским садржајем сумпора (који садржи мање од 0,5% сумпора). Производња графитних електрода и других производа од вештачког графита се генерално врши коришћењем кокса са ниским садржајем сумпора.
Игличасти кокс је врста висококвалитетног кокса са очигледном влакнастом текстуром, веома ниским коефицијентом термичког ширења и лаком графитизацијом. Када се кокс разбије, може се поделити на танке траке према текстури (однос ширине и висине је генерално изнад 1,75). Анизотропна влакнаста структура може се посматрати под поларизационим микроскопом и стога се назива игличасти кокс.
Анизотропија физичко-механичких својстава игличастог кокса је веома очигледна. Има добру електричну и топлотну проводљивост паралелно са правцем дужине осе честице, а коефицијент термичког ширења је низак. Приликом екструзионог обликовања, дужа оса већине честица је распоређена у правцу екструзије. Стога је игличасти кокс кључна сировина за производњу графитних електрода велике или ултра велике снаге. Добијена графитна електрода има ниску отпорност, мали коефицијент термичког ширења и добру отпорност на термичке ударе.
Игличасти кокс се дели на игличасти кокс на бази нафте, произведен од остатака нафте, и игличасти кокс на бази угља, произведен од рафинисаних сировина угљене смоле.
Катран угља је један од главних производа дубоке прераде катрана угља. То је мешавина различитих угљоводоника, црн на високој температури, получврст или чврст на високој температури, без фиксне тачке топљења, омекшава се након загревања, а затим се топи, са густином од 1,25-1,35 г/цм3. Према тачки омекшавања, дели се на асфалт ниске температуре, средње температуре и високе температуре. Принос асфалта на средњој температури је 54-56% катрана угља. Састав катрана угља је изузетно сложен, што је повезано са својствима катрана угља и садржајем хетероатома, а такође је под утицајем система процеса коксовања и услова прераде катрана угља. Постоји много индикатора за карактеризацију смоле катрана угља, као што су тачка омекшавања битумена, нерастворљиве материје у толуену (TI), нерастворљиве материје у хинолину (QI), вредности коксовања и реологија смоле угља.
Катран угља се користи као везиво и импрегнант у индустрији угљеника, а његове перформансе имају велики утицај на производни процес и квалитет угљеничних производа. Везивајући асфалт се генерално користи као средњетемпературни или средњетемпературно модификовани асфалт са умереном тачком омекшавања, високом вредношћу коксовања и високим садржајем β смоле. Импрегнационо средство је средњетемпературни асфалт са ниском тачком омекшавања, ниским QI и добрим реолошким својствима.
Време објаве: 23. септембар 2019.