Процесс производства углеродных материалов представляет собой строго контролируемую системную инженерию, производство графитовых электродов, специальных углеродных материалов, алюминиевого углерода, новых высококачественных углеродных материалов неотделимо от использования сырья, оборудования, технологий, управления четырьмя производственными факторами и связанных с ними запатентованных материалов. технология.
Сырье является ключевым фактором, определяющим основные характеристики углеродных материалов, а характеристики сырья определяют характеристики производимых углеродных материалов. Для производства графитовых электродов UHP и HP предпочтительным выбором является высококачественный игольчатый кокс, а также высококачественный связующий асфальт и асфальт с пропиткой. Но только высококачественное сырье, отсутствие оборудования, технологий, факторов управления и соответствующих запатентованных технологий также не позволяют производить высококачественные графитовые электроды UHP и HP.
В этой статье основное внимание уделяется характеристикам высококачественного игольчатого кокса, чтобы изложить некоторые личные взгляды производителей игольчатого кокса, производителей электродов и научно-исследовательских институтов для обсуждения.
Хотя промышленное производство игольчатого кокса в Китае развито позднее, чем у зарубежных предприятий, оно в последние годы быстро развилось и начало формироваться. По общему объему производства он в основном может удовлетворить потребность в игольчатом коксе для графитовых электродов UHP и HP, производимых отечественными углеродными предприятиями. Однако по-прежнему существует определенный разрыв по качеству игольчатого кокса по сравнению с зарубежными предприятиями. Колебания производительности партии влияют на спрос на высококачественный игольчатый кокс при производстве графитовых электродов UHP и HP большого размера, в частности, не существует высококачественного игольчатого кокса, который мог бы удовлетворить потребности в производстве графитовых электродов UHP.
Зарубежные углеродные предприятия, производящие большие спецификации UHP, графитовый электрод HP, часто являются первым выбором высококачественного нефтяного игольчатого кокса в качестве основного сырья для кокса, японские углеродные предприятия также используют некоторое количество игольчатого кокса серии угля в качестве сырья, но только для следующих φ Спецификация производства графитовых электродов диаметром 600 мм. В настоящее время игольчатый кокс в Китае в основном представляет собой игольчатый кокс угольной серии. Производство высококачественных крупномасштабных графитовых электродов UHP на углеродных предприятиях часто зависит от импортного игольчатого кокса нефтяной серии, особенно производства высококачественного соединения с импортным игольчатым коксом японской серии Suishima Oil и игольчатым коксом британской серии HSP Oil в качестве сырьевого кокса.
В настоящее время игольчатый кокс, производимый различными предприятиями, обычно сравнивают с коммерческими показателями зарубежного игольчатого кокса по общепринятым показателям, таким как зольность, истинная плотность, содержание серы, содержание азота, гранулометрический состав, коэффициент теплового расширения и т. д. на. Однако по-прежнему отсутствует классификация различных марок игольчатого кокса по сравнению с зарубежными странами. Поэтому производство игольчатого кокса, в просторечии также для «унифицированного товара», не может отражать сорт высококачественного игольчатого кокса высшего сорта.
В дополнение к обычному сравнению производительности углеродные предприятия также должны уделять внимание характеристикам игольчатого кокса, таким как классификация коэффициента термического расширения (КТР), прочности частиц, степени анизотропии, данных расширения в неингибированном и ингибированном состоянии, а также температурный диапазон между расширением и сжатием. Поскольку эти термические свойства игольчатого кокса очень важны для управления процессом графитизации в процессе производства графитового электрода, конечно, не исключено влияние термических свойств асфальтового кокса, образующегося после обжига связующего и пропиточного асфальта.
1. Сравнение анизотропии игольчатого кокса.
(A) Образец: корпус электрода UHP диаметром φ 500 мм отечественного углеродного завода;
Сырьевой игольчатый кокс: новый японский химический сорт LPC-U, соотношение: 100% сорт LPC-U; Анализ: завод SGL в Грисхайме; Показатели эффективности представлены в таблице 1.
(B) Образец: корпус электрода диаметром 450 ммл.с. отечественного углеродного завода; Сырье игольчатый кокс: отечественный завод нефтяной игольчатый кокс, соотношение: 100%; Анализ: Шаньдунский углеродный завод Базан; Показатели эффективности представлены в Таблице 2.
Как видно из сравнения табл. 1 и табл. 2, марка ИПК-У игольчатого кокса новых ежедневных угольных мер имеет большую анизотропию термических свойств, при которой анизотропия КТР может достигать 3,61~4,55, а анизотропия удельного сопротивления также велика, достигая 2,06~2,25. Кроме того, прочность на изгиб отечественного нефтяного игольчатого кокса лучше, чем у нового ежедневного химического игольчатого кокса марки LPC-U. Величина анизотропии значительно ниже, чем у нового угольного мерного игольчатого кокса Daily Chemical LPC-U.
Анализ производительности анизотропной степени производства графитовых электродов сверхвысокой мощности - это оценка качества сырья игольчатого кокса или не важный метод анализа, размер степени анизотропии, конечно, также оказывает определенное влияние на процесс производства электродов, степень анизотропия электричества чрезвычайно теплового удара, чем степень анизотропии средней мощности небольшого электрода.
В настоящее время производство угольного игольчатого кокса в Китае значительно превышает производство нефтяного игольчатого кокса. Из-за высокой стоимости сырья и цен на углеродные предприятия сложно использовать 100% отечественный игольчатый кокс при производстве электрода СВП, добавляя при этом определенную долю кальцитированного нефтяного кокса и графитового порошка для производства электрода. Поэтому оценить анизотропию отечественного игольчатого кокса сложно.
2. Линейные и объемные свойства игольчатого кокса.
Линейные и объемные изменения игольчатого кокса в основном отражаются на графитовом процессе, производимом электродом. При изменении температуры игольчатый кокс в процессе графитового процесса будет претерпевать линейное и объемное расширение и сжатие, что напрямую влияет на линейное и объемное изменение электродно-обожженной заготовки в графитовом процессе. Это неодинаково при использовании разных свойств сырого кокса, разные марки игольчатого кокса меняются. При этом температурный диапазон линейного и объемного изменения различных марок игольчатого кокса и прокаленного нефтяного кокса также различен. Только овладев этой характеристикой сырого кокса, мы сможем лучше контролировать и оптимизировать химическую последовательность производства графита. Особенно это проявляется в процессе серийной графитации.
В Таблице 3 показаны линейные и объемные изменения, а также температурные диапазоны трех марок нефтяного игольчатого кокса, производимого компанией Conocophillips в Великобритании. Линейное расширение происходит первым, когда нефтяной игольчатый кокс начинает нагреваться, но температура начала линейного сжатия обычно отстает от максимальной температуры прокаливания. От 1525 ℃ до 1725 ℃ начинается линейное расширение, а температурный диапазон всего линейного сжатия узок, всего 200 ℃. Температурный диапазон сжатия всей линии обычного замедленного нефтяного кокса намного больше, чем у игольчатого кокса, а угольный игольчатый кокс находится между ними, немного больше, чем у нефтяного игольчатого кокса. Результаты испытаний Испытательного института промышленных технологий Осаки в Японии показывают, что чем хуже тепловые характеристики кокса, тем больше диапазон температур усадки линии, диапазон температур усадки линии до 500 ~ 600 ℃, а начальная температура усадки линии низкая. , при 1150 ~ 1200 ℃ начала происходить линейная усадка, что также характерно для обычного замедленного нефтяного кокса.
Чем лучше термические свойства и больше анизотропия игольчатого кокса, тем уже температурный диапазон линейного сжатия. Некоторые высококачественные нефтяные игольчатые коксы имеют диапазон температур линейного сжатия всего 100 ~ 150 ℃. Для углеродных предприятий очень полезно управлять производством процесса графитации после понимания характеристик линейного расширения, сжатия и повторного расширения различного сырья, кокса, что может избежать некоторых ненужных качественных отходов, вызванных использованием традиционного экспериментального режима.
3 вывод
Овладейте различными характеристиками сырья, выберите разумное соответствие оборудования, хорошее сочетание технологий, а управление предприятием будет более научным и разумным. Можно сказать, что эта серия всей технологической системы, строго контролируемая и стабильная, имеет основу для производства высокопроизводительной продукции. качественный сверхмощный графитовый электрод высокой мощности.
Время публикации: 30 декабря 2021 г.