Sirovine: Koje se sirovine koriste za proizvodnju ugljika?
U proizvodnji ugljika, sirovine koje se obično koriste mogu se podijeliti na čvrste ugljične sirovine te vezivo i impregnacijsko sredstvo.
Sirovine od čvrstog ugljika uključuju naftni koks, bitumenski koks, metalurški koks, antracit, prirodni grafit i grafitni otpad itd.
Vezivno i impregnacijsko sredstvo uključuje ugljenu smolu, ugljeni katran, antracensko ulje i sintetičku smolu itd.
Osim toga, u proizvodnji se koriste i neki pomoćni materijali poput kvarcnog pijeska, metalurških čestica koksa i koksnog praha.
Neki posebni proizvodi od ugljika i grafita (kao što su ugljična vlakna, aktivni ugljen, pirolitički ugljen i pirolitički grafit, stakleni ugljen) proizvode se od drugih posebnih materijala.
Kalcinacija: Što je kalcinacija? Koje sirovine treba kalcinirati?
Proces toplinske obrade naziva se kalcinacija.
Kalcinacija je prvi proces toplinske obrade u proizvodnji ugljika. Kalcinacija uzrokuje niz promjena u strukturi i fizikalnim i kemijskim svojstvima svih vrsta ugljičnih sirovina.
Temperatura stvaranja koksa kod bitumenskog i metalurškog koksa je relativno visoka (iznad 1000 °C), što je ekvivalentno temperaturi peći za kalcinaciju u postrojenju za proizvodnju ugljika. Više se ne može kalcinirati i potrebno ga je samo sušiti vlagom.
Međutim, ako se bituminozni koks i naftni koks koriste zajedno prije kalcinacije, moraju se poslati u kalcinator na kalcinaciju zajedno s naftnim koksom.
Prirodni grafit i ugljična čađa ne zahtijevaju kalcinaciju.
Proces ekstruzije je uglavnom proces plastične deformacije paste.
Proces ekstruzije paste provodi se u komori za materijal (ili cilindru za pastu) i kružnoj mlaznici.
Vruću pastu u komori za punjenje pokreće stražnji glavni klip.
Plin u pasti se prisiljava na kontinuirano istiskivanje, pasta se kontinuirano zbija i istovremeno se kreće naprijed.
Kada se pasta kreće u cilindričnom dijelu komore, pasta se može smatrati stabilnim tokom, a granularni sloj je u osnovi paralelan.
Kada pasta uđe u dio ekstruzijske mlaznice s lučnom deformacijom, pasta blizu stijenke usta izložena je većem otporu trenja tijekom kretanja, materijal se počinje savijati, pasta unutar mlaznice proizvodi različite brzine kretanja, a unutarnja pasta se pomiče naprijed, što rezultira neujednačenom radijalnom gustoćom proizvoda, pa se on nalazi u ekstruzijskom bloku.
Konačno, pasta ulazi u dio linearne deformacije i ekstrudira se.
Prženje je proces toplinske obrade u kojem se komprimirani sirovi proizvodi zagrijavaju određenom brzinom pod uvjetom izolacije zraka u zaštitnom mediju u peći.
U procesu prženja, zbog uklanjanja hlapljivih tvari, koksiranjem asfalta formira se koksna mreža, razgradnja i polimerizacija asfalta te stvaranje velike heksagonalne mreže ugljikovih prstenova itd., otpor se značajno smanjuje. Otpor sirovog proizvoda od oko 10000 x 10⁻⁶ Ω “m, nakon prženja od 40-50 x 10⁻⁶ Ω” m, naziva se dobrim vodičima.
Nakon pečenja, proizvod se skuplja za oko 1% u promjeru, 2% u duljini i 2-3% u volumenu.
Međutim, nakon prženja sirovina, dio ugljenog asfalta se razgrađuje u plin i izlazi, a drugi dio se koksira u bituminozni koks.
Volumen generiranog bitumenskog koksa mnogo je manji od volumena ugljenog bitumena. Iako se malo skuplja tijekom procesa prženja, u proizvodu se i dalje formiraju mnoge nepravilne i male pore različitih veličina.
Na primjer, ukupna poroznost grafitiziranih proizvoda općenito je do 25-32%, a poroznost ugljičnih proizvoda općenito je 16-25%.
Prisutnost velikog broja pora neizbježno će utjecati na fizikalna i kemijska svojstva proizvoda.
Općenito govoreći, grafitizirani proizvodi s povećanom poroznošću, smanjenom volumenskom gustoćom, povećanim otporom, mehaničkom čvrstoćom, na određenoj temperaturi ubrzavaju brzinu oksidacije, smanjuju otpornost na koroziju, a plinovi i tekućine postaju lakše propusni.
Impregnacija je postupak smanjenja poroznosti, povećanja gustoće, povećanja tlačne čvrstoće, smanjenja otpora gotovog proizvoda i promjene fizikalnih i kemijskih svojstava proizvoda.
Njegovi ciljevi su:
(1) Poboljšati toplinsku i električnu vodljivost proizvoda.
(2) Za poboljšanje otpornosti na toplinski udar i kemijske stabilnosti proizvoda.
(3) Poboljšati podmazivanje i otpornost proizvoda na habanje.
(4) Ukloniti nečistoće i poboljšati čvrstoću proizvoda.
Komprimirani ugljični proizvodi određene veličine i oblika imaju različite stupnjeve deformacije i oštećenja od sudara tijekom prženja i grafitizacije. Istovremeno, neka punila su vezana na površinu komprimiranih ugljičnih proizvoda.
Ne može se koristiti bez mehaničke obrade, stoga se proizvod mora oblikovati i obraditi u određeni geometrijski oblik.
(2) Potreba za korištenjem
Prema zahtjevima korisnika za obradu.
Ako je potrebno spojiti grafitne elektrode za proizvodnju čelika u električnoj peći, one se moraju napraviti u navojnoj rupi na oba kraja proizvoda, a zatim se dvije elektrode trebaju spojiti posebnim navojnim spojem.
(3) Tehnološki zahtjevi
Neke proizvode je potrebno obraditi u posebne oblike i specifikacije prema tehnološkim potrebama korisnika.
Potrebna je još manja hrapavost površine.
Vrijeme objave: 10. prosinca 2020.