Quy trình sản xuất điện cực than chì

Nguyên liệu thô và quy trình sản xuất điện cực than chì

Điện cực than chì là vật liệu dẫn điện than chì chịu nhiệt độ cao được sản xuất bằng cách nhào dầu mỏ, cốc kim làm cốt liệu và bitum than làm chất kết dính, được sản xuất thông qua một loạt các quy trình như nhào, đúc, nung, tẩm, than chì hóa và gia công cơ học. vật liệu.

Điện cực than chì là vật liệu dẫn nhiệt độ cao quan trọng cho sản xuất thép điện. Điện cực than chì được sử dụng để đưa năng lượng điện vào lò điện và nhiệt độ cao tạo ra bởi hồ quang giữa đầu điện cực và điện tích được sử dụng làm nguồn nhiệt để làm nóng chảy điện tích để sản xuất thép. Các lò quặng khác nấu chảy các vật liệu như phốt pho vàng, silic công nghiệp và chất mài mòn cũng sử dụng điện cực than chì làm vật liệu dẫn điện. Các tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời và đặc biệt của điện cực than chì cũng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác.

Nguyên liệu thô để sản xuất điện cực than chì là cốc dầu mỏ, cốc kim và nhựa than đá.

Than cốc dầu mỏ là sản phẩm rắn dễ cháy thu được bằng cách cốc hóa cặn than và nhựa dầu mỏ. Màu đen và xốp, thành phần chính là cacbon, hàm lượng tro rất thấp, thường dưới 0,5%. Than cốc dầu mỏ thuộc loại cacbon dễ bị than hóa. Than cốc dầu mỏ có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất và luyện kim. Đây là nguyên liệu chính để sản xuất các sản phẩm than chì nhân tạo và các sản phẩm cacbon cho nhôm điện phân.

Cốc dầu mỏ có thể được chia thành hai loại: cốc thô và cốc nung theo nhiệt độ xử lý nhiệt. Cốc dầu mỏ trước đây thu được bằng cách cốc hóa chậm chứa một lượng lớn chất dễ bay hơi và độ bền cơ học thấp. Cốc nung thu được bằng cách nung cốc thô. Hầu hết các nhà máy lọc dầu ở Trung Quốc chỉ sản xuất cốc và các hoạt động nung chủ yếu được thực hiện trong các nhà máy cacbon.

Cốc dầu mỏ có thể được chia thành cốc lưu huỳnh cao (chứa hơn 1,5% lưu huỳnh), cốc lưu huỳnh trung bình (chứa 0,5%-1,5% lưu huỳnh) và cốc lưu huỳnh thấp (chứa ít hơn 0,5% lưu huỳnh). Việc sản xuất điện cực than chì và các sản phẩm than chì nhân tạo khác thường được sản xuất bằng cốc lưu huỳnh thấp.

Than cốc kim là một loại than cốc chất lượng cao có kết cấu dạng sợi rõ ràng, hệ số giãn nở nhiệt rất thấp và dễ than hóa. Khi than cốc bị phá vỡ, nó có thể được chia thành các dải mỏng theo kết cấu (tỷ lệ khung hình thường là trên 1,75). Cấu trúc dạng sợi dị hướng có thể được quan sát dưới kính hiển vi phân cực và do đó được gọi là than cốc kim.

Tính dị hướng của các tính chất cơ lý của than cốc kim rất rõ ràng. Nó có độ dẫn điện và dẫn nhiệt tốt song song với hướng trục dài của hạt và hệ số giãn nở nhiệt thấp. Khi đúc đùn, trục dài của hầu hết các hạt được sắp xếp theo hướng đùn. Do đó, than cốc kim là nguyên liệu thô chính để sản xuất điện cực than chì công suất cao hoặc cực cao. Điện cực than chì được sản xuất có điện trở suất thấp, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ và khả năng chống sốc nhiệt tốt.

Than cốc kim được chia thành than cốc kim gốc dầu được sản xuất từ ​​cặn dầu mỏ và than cốc kim gốc than được sản xuất từ ​​nguyên liệu thô là nhựa than đá tinh chế.

Nhựa than là một trong những sản phẩm chính của quá trình chế biến sâu nhựa than. Nó là hỗn hợp của nhiều loại hydrocarbon, đen ở nhiệt độ cao, bán rắn hoặc rắn ở nhiệt độ cao, không có điểm nóng chảy cố định, làm mềm sau khi nung, sau đó tan chảy, với mật độ 1,25-1,35 g / cm3. Theo điểm làm mềm của nó, nó được chia thành nhựa đường nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cao. Năng suất nhựa đường nhiệt độ trung bình là 54-56% nhựa than. Thành phần của nhựa than cực kỳ phức tạp, liên quan đến tính chất của nhựa than và hàm lượng các nguyên tử dị loại, đồng thời cũng bị ảnh hưởng bởi hệ thống quy trình cốc hóa và điều kiện chế biến nhựa than. Có nhiều chỉ số để mô tả nhựa than, chẳng hạn như điểm làm mềm bitum, chất không hòa tan toluen (TI), chất không hòa tan quinoline (QI), giá trị cốc hóa và lưu biến nhựa than.

Nhựa than được sử dụng làm chất kết dính và chất thấm trong ngành công nghiệp cacbon, và hiệu suất của nó có tác động lớn đến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm của các sản phẩm cacbon. Nhựa đường chất kết dính thường sử dụng nhựa đường biến tính ở nhiệt độ trung bình hoặc nhiệt độ trung bình có điểm làm mềm vừa phải, giá trị cốc hóa cao và nhựa β cao. Chất thấm là nhựa đường ở nhiệt độ trung bình có điểm làm mềm thấp, QI thấp và đặc tính lưu biến tốt.