Proces proizvodnje ugljičnog materijala je strogo kontrolirani inženjering sustava, proizvodnja grafitnih elektroda, specijalnih ugljičnih materijala, aluminijskog ugljika, novih vrhunskih ugljičnih materijala neodvojivi su od upotrebe sirovina, opreme, tehnologije, upravljanja četiri proizvodna faktora i povezanih vlasničkih prava. tehnologija.
Sirovine su ključni čimbenici koji određuju osnovne karakteristike ugljičnih materijala, a performanse sirovina određuju performanse proizvedenih ugljičnih materijala.Za proizvodnju UHP i HP grafitnih elektroda, visokokvalitetni igličasti koks je prvi izbor, ali i visokokvalitetni vezivni asfalt, asfalt za impregnaciju.Ali samo visokokvalitetne sirovine, nedostatak opreme, tehnologije, faktora upravljanja i povezane vlasničke tehnologije, također nije u mogućnosti proizvesti visokokvalitetne UHP, HP grafitne elektrode.
Ovaj se članak usredotočuje na karakteristike visokokvalitetnog igličastog koksa kako bi izložio neke osobne stavove o kojima bi raspravljali proizvođači koksa s iglama, proizvođači elektroda, znanstveno-istraživački instituti.
Iako je industrijska proizvodnja igličastog koksa u Kini kasnija od proizvodnje inozemnih poduzeća, posljednjih godina se brzo razvijala i počela se oblikovati.U smislu ukupnog obujma proizvodnje, u osnovi može zadovoljiti potražnju igličastog koksa za UHP i HP grafitne elektrode koje proizvode domaća poduzeća ugljika.Međutim, još uvijek postoji određeni jaz u kvaliteti igličastog koksa u usporedbi sa stranim poduzećima.Fluktuacija performansi šarže utječe na potražnju za visokokvalitetnim igličastim koksom u proizvodnji velikih UHP i HP grafitnih elektroda, posebno ne postoji visokokvalitetni koks za zglobne igle koji može zadovoljiti proizvodnju spoja grafitnih elektroda.
Inozemna ugljična poduzeća koja proizvode velike specifikacije UHP, HP grafitna elektroda često je prvi izbor visokokvalitetnog naftnog igličastog koksa kao glavne sirovine koksa, japanska poduzeća ugljika također koriste neke iglene koks serije ugljena kao sirovinu, ali samo za sljedeće φ 600 mm specifikacija proizvodnje grafitnih elektroda.Trenutačno, igličasti koks u Kini uglavnom je iglani koks serije ugljena.Proizvodnja visokokvalitetnih velikih UHP grafitnih elektroda u ugljičnim poduzećima često se oslanja na uvezeni igličasti koks iz naftne serije, posebno na proizvodnju visokokvalitetnog spoja s uvezenim japanskim igličastim koksom iz serije Suishima i britanskim igličastim koksom serije HSP kao sirovinom.
Trenutno se igličasti koks koji proizvode različita poduzeća obično uspoređuje s indeksima komercijalne učinkovitosti stranog igličastog koksa prema konvencionalnim indeksima učinka, kao što su sadržaj pepela, stvarna gustoća, sadržaj sumpora, sadržaj dušika, raspodjela veličine čestica, koeficijent toplinskog širenja itd. na.Međutim, još uvijek nedostaje različitih stupnjeva klasifikacije igličastog koksa u usporedbi sa stranim zemljama.Stoga, proizvodnja igličastog koksa kolokvijalno također za „ujedinjenu robu“, ne može odražavati ocjenu visokokvalitetnog premium igličastog koksa.
Uz uobičajenu usporedbu učinka, poduzeća s ugljikom također bi trebala obratiti pozornost na karakterizaciju igličastog koksa, kao što je klasifikacija koeficijenta toplinskog širenja (CTE), čvrstoće čestica, stupnja anizotropije, podataka o ekspanziji u neinhibiranom i inhibiranom stanju, i temperaturni raspon između ekspanzije i skupljanja.Budući da su ova toplinska svojstva igličastog koksa vrlo važna za kontrolu procesa grafitizacije u procesu proizvodnje grafitne elektrode, naravno, nije isključen utjecaj toplinskih svojstava asfaltnog koksa koji nastaje nakon prženja vezivnog i impregnirajućeg asfalta.
1. Usporedba anizotropije igličastog koksa
(A) Uzorak: φ 500 mm UHP tijelo elektrode domaće tvornice ugljika;
Sirovinski igličasti koks: japanski novi kemijski razred LPC-U, omjer: 100% LPC-U razred;Analiza: postrojenje SGL Griesheim;Pokazatelji uspješnosti prikazani su u tablici 1.
(B) Uzorak: φ 450 mmHP tijelo elektrode domaće tvornice ugljika;Sirovina igličasti koks: domaća tvornica ulja igle koksa, omjer: 100%;Analiza: Shandong Bazan Carbon Plant;Pokazatelji uspješnosti prikazani su u tablici 2.
Kao što se može vidjeti iz usporedbe Tablice 1 i Tablice 2, lPC-U razred igličastog koksa novih dnevnih kemijskih mjera za ugljen ima veliku anizotropiju toplinskih svojstava, pri čemu anizotropija CTE može doseći 3,61~4,55, a anizotropija otpornosti je također velika i doseže 2,06~2,25.Osim toga, čvrstoća na savijanje domaćeg naftnog igličastog koksa je bolja od one novog dnevnog kemijskog LPC-U mjernog koksa za ugljen.Vrijednost anizotropije je mnogo niža od one nove dnevne kemijske LPC-U mjere za igličasti koks za ugljen.
Analiza anizotropnog stupnja proizvodnje grafitnih elektroda ultra velike snage je procjena kvalitete sirovine iglenog koksa ili nije važna metoda analize, veličina stupnja anizotropije, naravno, također ima određeni utjecaj na proces proizvodnje elektroda, stupanj anizotropija električne energije izrazito toplinski šok učinak od stupnja anizotropije prosječne snage male elektrode je dobar.
Trenutačno je proizvodnja iglanog koksa od ugljena u Kini mnogo veća od proizvodnje naftnog iglenog koksa.Zbog visoke cijene sirovina i cijene ugljičnih poduzeća, teško je koristiti 100% domaći igličasti koks u proizvodnji UHP elektroda, uz dodavanje određenog udjela kalctiranog naftnog koksa i grafitnog praha za proizvodnju elektrode.Stoga je teško procijeniti anizotropiju domaćeg igličastog koksa.
2. Linearna i volumetrijska svojstva igličastog koksa
Učinak linearne i volumetrijske promjene igličastog koksa uglavnom se odražava u procesu grafita koji proizvodi elektroda.S promjenom temperature igličasti koks će tijekom procesa zagrijavanja grafitnog procesa doživjeti linearno i volumetrijsko širenje i skupljanje, što izravno utječe na linearnu i volumetrijsku promjenu pečene gredice elektrodom u procesu grafita.To nije isto za korištenje različitih svojstava sirovog koksa, različite stupnjeve igličastog koksa se mijenja.Štoviše, temperaturni raspon linearnih i volumnih promjena različitih razreda igličastog koksa i kalciniranog petrolej koksa također je različit.Samo svladavanjem ove karakteristike sirovog koksa možemo bolje kontrolirati i optimizirati proizvodnju kemijskog slijeda grafita.To je posebno vidljivo u procesu serijske grafitizacije.
Tablica 3 prikazuje linearne i volumne promjene i temperaturne raspone tri razreda naftnog igličastog koksa koji proizvodi Conocophillips u UK.Do linearne ekspanzije dolazi prvo kada se naftni igličasti koks počne zagrijavati, ali temperatura na početku linearne kontrakcije obično zaostaje za maksimalnom temperaturom kalcinacije.Od 1525 ℃ do 1725 ℃ počinje linearna ekspanzija, a temperaturni raspon cijele linearne kontrakcije je uzak, samo 200 ℃.Temperaturni raspon kontrakcije cijele linije običnog odgođenog naftnog koksa mnogo je veći od temperaturnog raspona igličastog koksa, a ugljeni igličasti koks je između njih, nešto veći od naftnog igličastog koksa.Rezultati ispitivanja Instituta za industrijsku tehnologiju u Osaki u Japanu pokazuju da što je lošiji toplinski učinak koksa, to je veći raspon temperature skupljanja linije, raspon temperature skupljanja linije do 500 ~ 600℃, a početna temperatura skupljanja linije je niska. , na 1150 ~ 1200 ℃ počelo je dolaziti do skupljanja linije, što je također karakteristika običnog odgođenog petrolej koksa.
Što su toplinska svojstva bolja i što je veća anizotropija igličastog koksa, to je temperaturni raspon linearne kontrakcije uži.Neki visokokvalitetni uljni igličasti koks samo 100 ~ 150 ℃ raspon temperature linearne kontrakcije.Vrlo je korisno za ugljična poduzeća voditi proizvodnju procesa grafitizacije nakon razumijevanja karakteristika linearne ekspanzije, kontrakcije i reekspanzije različitih sirovina koksa, čime se mogu izbjeći neki nepotrebni kvalitetni otpadni proizvodi uzrokovani korištenjem tradicionalnog iskustvenog načina.
3 zaključak
Ovladajte različitim karakteristikama sirovina, odaberite razumno usklađivanje opreme, dobru kombinaciju tehnologije, a upravljanje poduzećem je znanstvenije i razumnije, ova serija cijelog procesnog sustava strogo kontrolirana i stabilna, može se reći da ima osnovu za proizvodnju visoke kvalitete kvalitetna grafitna elektroda ultra velike snage, velike snage.
Vrijeme objave: 30. prosinca 2021