Detaljan tehnički postupak grafitne elektrode

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?

Visoka temperatura ugljičnih sirovina izoliranih od zraka (1200-1500°C)
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.
I antracit i petrolejni koks sadrže određenu količinu hlapljivih tvari i potrebno ih je kalcinirati.
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.
Oblikovanje: Koji je princip ekstruzijskog oblikovanja?
Bit procesa ekstruzije je da se pasta, nakon što prođe kroz mlaznicu određenog oblika pod tlakom, zbija i plastično deformira u izrez određenog oblika i veličine.
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.

Nastaje unutarnje naprezanje uzrokovano različitom brzinom unutarnjih i vanjskih slojeva.
Konačno, pasta ulazi u dio linearne deformacije i ekstrudira se.
Pečenje
Što je prženje? Koja je svrha prženja?

Prženje je proces toplinske obrade u kojem se komprimirani sirovi proizvodi zagrijavaju određenom brzinom pod uvjetom izolacije zraka u zaštitnom mediju u peći.

Svrha podupirača je:
(1) Isključivanje hlapljivih tvari. Za proizvode koji koriste ugljeni asfalt kao vezivo, nakon prženja se općenito ispušta oko 10% hlapljivih tvari. Stoga je stopa prženih proizvoda općenito ispod 90%.
(2) Sirovi proizvodi za koksiranje veziva prže se prema određenim tehnološkim uvjetima kako bi se vezivo koksiralo. Između čestica agregata formira se koksna mreža koja čvrsto povezuje sav agregat različitih veličina čestica, tako da proizvod ima određena fizikalna i kemijska svojstva. Pod istim uvjetima, što je veća brzina koksiranja, to je bolja kvaliteta. Brzina koksiranja asfalta srednje temperature iznosi oko 50%.
(3) Fiksni geometrijski oblik
U procesu prženja sirovih proizvoda dolazi do omekšavanja i migracije veziva. S porastom temperature formira se koksna mreža, što proizvode čini krutim. Stoga se njegov oblik ne mijenja s porastom temperature.
(4) Smanjite otpor
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.
(5) Daljnje smanjenje volumena
Nakon pečenja, proizvod se skuplja za oko 1% u promjeru, 2% u duljini i 2-3% u volumenu.
Metoda impropacije: Zašto macerirati ugljične proizvode?
Sirovi proizvod nakon kompresijskog oblikovanja ima vrlo nisku poroznost.
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.
Grafitizacija: Što je grafitizacija?
Koja je svrha grafitizacije?
Grafitizacija je proces toplinske obrade na visokim temperaturama u kojem se pečeni proizvodi zagrijavaju na visoku temperaturu u zaštitnom mediju peći za grafitizaciju kako bi se heksagonalna mreža ravnina atoma ugljika transformirala iz neuređenog preklapanja u dvodimenzionalnom prostoru u uređeno preklapanje u trodimenzionalnom prostoru i s grafitnom strukturom.

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.

Strojna obrada: Zašto je potrebna strojna obrada ugljičnih proizvoda?
(1) Potreba za plastičnom kirurgijom

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.