Сырье: Какое сырье используется для производства углерода?
При производстве углерода обычно используемое сырье можно разделить на твердое углеродное сырье, а также связующие и пропиточные вещества.
К твердому углеродному сырью относятся нефтяной кокс, битуминозный кокс, металлургический кокс, антрацит, природный графит и графитовый лом и т. д.
В качестве связующего и пропиточного вещества используются каменноугольный пек, каменноугольная смола, антраценовое масло, синтетические смолы и т. д.
Кроме того, в производстве используются некоторые вспомогательные материалы, такие как кварцевый песок, частицы металлургического кокса и коксовый порошок.
Некоторые специальные углеродные и графитовые изделия (такие как углеродное волокно, активированный уголь, пироуглерод и пиролитический графит, стеклоуглерод) производятся из других специальных материалов.
Кальцинация: Что такое кальцинация? Какое сырье необходимо кальцинировать?
Процесс термической обработки называется прокалкой.
Прокаливание — первый процесс термической обработки в производстве углерода. Прокаливание вызывает ряд изменений в структуре и физико-химических свойствах всех видов углеродсодержащего сырья.
Температура коксообразования битуминозного и металлургического кокса относительно высока (выше 1000°C), что эквивалентно температуре прокалочной печи на угольном заводе. Он больше не может прокаливаться и нуждается только в сушке влагой.
Однако, если битумный кокс и нефтяной кокс используются совместно перед прокалкой, их следует направлять в прокалочную печь для прокалки вместе с нефтяным коксом.
Природный графит и технический углерод не требуют прокалки.
Процесс экструзионного формования представляет собой, в основном, процесс пластической деформации пасты.
Процесс экструзии пасты осуществляется в камере для материала (или цилиндре для пасты) и круглом дуговом сопле.
Горячая паста в загрузочной камере приводится в движение задним главным плунжером.
Газ из пасты вынужден непрерывно вытесняться, паста непрерывно уплотняется и одновременно движется вперед.
При движении пасты в цилиндрической части камеры ее поток можно считать стабильным, а зернистый слой в основном параллельным.
Когда паста поступает в часть экструзионного сопла с дуговой деформацией, паста, расположенная близко к стенке устья, испытывает большее сопротивление трения при продвижении, материал начинает изгибаться, паста внутри создает различную скорость продвижения, внутренняя паста продвигается вперед, в результате чего продукт по радиальной плотности неравномерно распределен, поэтому в экструзионном блоке.
Наконец, паста поступает в часть линейной деформации и выдавливается.
Обжиг — это процесс термической обработки, при котором спрессованные сырьевые продукты нагреваются с определенной скоростью при условии изоляции воздуха в защитной среде печи.
В процессе обжига, за счет удаления летучих веществ, коксования асфальта, образования коксовой сетки, разложения и полимеризации асфальта, а также образования крупной гексагональной кольцевой сетки углерода и т. д., удельное сопротивление значительно снизилось. Сырые продукты с удельным сопротивлением около 10000 х 10-6 Ом"м, после обжига на 40-50 х 10-6 Ом"м, называются хорошими проводниками.
После обжарки продукт уменьшается примерно на 1% в диаметре, на 2% в длине и на 2–3% в объеме.
Однако после обжига сырья часть каменноугольного асфальта разлагается на газ и улетучивается, а другая часть коксуется в битуминозный кокс.
Объем образующегося битуминозного кокса значительно меньше, чем у каменноугольного битума. Хотя он немного усаживается в процессе обжига, в продукте все еще образуется много нерегулярных и мелких пор с различными размерами пор.
Например, общая пористость графитированных изделий обычно достигает 25-32%, а углеродистых изделий — 16-25%.
Наличие большого количества пор неизбежно повлияет на физические и химические свойства изделий.
В целом, графитированные изделия обладают повышенной пористостью, пониженной объемной плотностью, повышенным удельным сопротивлением, механической прочностью, при определенной температуре скорость окисления ускоряется, коррозионная стойкость также ухудшается, они более проницаемы для газов и жидкостей.
Пропитка — это процесс, направленный на уменьшение пористости, увеличение плотности, увеличение прочности на сжатие, уменьшение удельного сопротивления готового изделия, а также изменение его физических и химических свойств.
Его цели:
(1) Улучшить тепло- и электропроводность продукта.
(2) Улучшить устойчивость к тепловому удару и химическую стабильность продукта.
(3) Улучшить смазывающую способность и износостойкость продукта.
(4) Удаляем примеси и повышаем прочность продукта.
Прессованные углеродные изделия определенных размеров и формы имеют различную степень деформации и повреждения при столкновении при обжиге и графитации. При этом некоторые наполнители связываются на поверхности прессованных углеродных изделий.
Его невозможно использовать без механической обработки, поэтому продукту необходимо придать определенную геометрическую форму и обработать его.
(2) Необходимость использования
В соответствии с требованиями пользователя к обработке.
Если необходимо подключить графитовый электрод электропечи для выплавки стали, необходимо сделать резьбовое отверстие на обоих концах изделия, а затем соединить оба электрода с помощью специального резьбового соединения.
(3) Технологические требования
Некоторые изделия необходимо обрабатывать, придавая им специальные формы и характеристики в соответствии с технологическими потребностями пользователей.
Требуется еще меньшая шероховатость поверхности.
Время публикации: 10 декабря 2020 г.