Дијаграм тока процеса производње графитних електрода

Дијаграм тока процеса производње графитних електрода
Сировине: Које се сировине користе за производњу угљеника?
У производњи угљеника, сировине које се обично користе могу се поделити у две категорије: чврсте угљеничне сировине и везива и импрегнације. Чврсте угљеничне сировине укључују нафтни кокс, асфалтни кокс, металуршки кокс, антрацит, природни графит и фрагменте графита; везива и импрегнације укључују катран угља, катран угља, антраценско уље и синтетичке смоле. Поред тога, у производњи се користе и неки помоћни материјали, као што су кварцни песак, металуршке честице кокса и кокс у праху. Друге специјалне сировине се користе за производњу неких специјалних производа од угљеника и графита (као што су угљенична влакна, активни угаљ, пиролитички угаљ и пиролитички графит, стаклени угљеник).

Калцинација: Шта је калцинација? Које сировине треба калцинисати?
Процес високотемпературне (1200-1500 степен) топлотне обраде угљеничних сировина у непропусним условима назива се калцинација. Калцинација је први процес топлотне обраде у производњи угљеника. Калцинација изазива низ промена у структури и физичко-хемијским особинама различитих угљеничних сировина.
Антрацит и петролеј кокс садрже одређену количину испарљивих материја и треба их калцинисати. Температура коксовања смоле и металуршког кокса је релативно висока (изнад 1000 степени), што је еквивалентно температури пећи за калцинацију у фабрици угљеника. Не треба их калцинисати, већ само треба да осуше влагу. Међутим, ако се смолни кокс и нафтни кокс помешају пре калцинације, треба их послати у пећ за калцинацију заједно са петролеј коксом на калцинацију. Природни графит и чађа не морају бити калцинисани.
Прешање: Који је принцип екструзионог обликовања?
Суштина процеса екструзије је да паста прође кроз одређени облик калупа под притиском, а затим да се сабије и пластично деформише да постане празан део одређеног облика и величине. Процес екструзионог обликовања је углавном процес пластичне деформације пасте.
Процес екструзије пасте се врши у комори за материјал (или цилиндру за пасту) и матрици у облику лука. Врућа паста убачена у комору за материјал гура се задњим главним клипом. Гас у пасти је присиљен да се непрекидно испушта, паста је непрекидно густа, а паста се истовремено креће напред. Када се паста креће у цилиндричном делу коморе за материјал, паста се може посматрати као стабилан ток, а сваки слој честица се у основи креће паралелно. Када паста уђе у екструзиону млазницу са лучном деформацијом, паста близу зида млазнице наилази на већи отпор трења, слој материјала почиње да се савија, а унутар пасте се стварају различите брзине напредовања. Унутрашњи слој пасте напредује напред, што резултира неуједначеном густином производа у радијалном правцу. Због тога се у блоку за екструзију ствара унутрашњи напон изазван различитим брзинама протока унутрашњег и спољашњег слоја. На крају, паста улази у део линеарне деформације и екструдира се.

Печење: Шта је печење? Која је сврха печења?

Печење је процес термичке обраде у коме се сирови производ након пресовања загрева у заштитном медијуму у пећи за загревање под условима непропусним за ваздух при одређеној брзини загревања.

Сврха печења је:

(1) Елиминишите испарљиве супстанце. Производи који користе катран угља као везиво углавном емитују око 10% испарљивих материја након печења. Стога је принос печења углавном испод 90%.
(2) Коксирање везива Сирови производ се пржи под одређеним процесним условима да би се везиво коксовало и формирала мрежа кокса између честица агрегата, чврсто повезујући све агрегате различитих величина честица заједно, тако да производ има одређена физичка и хемијска својства. Под истим условима, што је већа стопа коксовања, то је бољи квалитет. Генерално, стопа заосталог угљеника од коксовања средњетемпературног асфалта је око 50%.
(3) Фиксна геометријска форма Сирови производ омекшава и везиво мигрира током процеса печења. Како температура расте, формира се мрежа коксовања, што производ чини крутим. Стога, чак и ако температура поново порасте, њен облик се не мења.
(4) Смањење отпорности Током процеса печења, отпорност значајно опада услед уклањања испарљивих материја, коксовања асфалта да би се формирала коксна мрежа, разградње и полимеризације асфалта и формирања велике хексагоналне мреже са угљеничним прстеном. Отпорност сировог производа је око 10000×10-6Ω·м, која пада на 40--50×10-6Ω·м након печења и назива се добрим проводником.
(5) Даље запреминско скупљање Након печења, пречник производа се смањује за око 1%, дужина се смањује за око 2%, а запремина се смањује за 2-3%.

Импрегнација: Зашто производи од угљеника морају бити импрегнирани?
Порозност сировог производа након пресовања је веома ниска. Међутим, након пржења сировог производа, део смоле од катрана се разлаже у гас и излази током процеса печења, док се други део коксује у асфалтни кокс. Запремина произведеног асфалтног кокса је много мања од првобитне запремине смоле од угљеног катрана. Иако се благо скупља током процеса печења, многе неправилне ситне поре са различитим величинама пора и даље се формирају унутар производа. На пример, укупна порозност графитизованих производа је углавном 25-32%, а укупна порозност угљеничних производа је углавном 16-25%. Присуство великог броја пора неизбежно ће утицати на физичка и хемијска својства производа. Уопштено говорећи, повећава се порозност графитизованих производа, смањује се њихова запреминска густина, повећава отпорност, смањује механичка чврстоћа, убрзава се брзина оксидације на одређеној температури, такође се погоршава њихова отпорност на корозију и лакше продиру гасови и течности.
Импрегнација је процес који смањује порозност производа, повећава густину, повећава чврстоћу на притисак, смањује отпор готових производа и мења физичко-хемијске особине производа.

Графитизација: Шта је графитизација? Која је сврха графитизације?

Графитизација је процес топлотне обраде на високим температурама у коме се печени производи стављају у заштитни медијум у пећи за графитизацију и загревају на високу температуру, тако да се хексагонална равна мрежа атома угљеника трансформише из неуређеног преклапања у дводимензионалном простору. до уређеног преклапања у тродимензионалном простору, и има графитну структуру.

Његова сврха је:

(1) Побољшајте топлотну и електричну проводљивост производа.

(2) Побољшајте отпорност на топлотни удар и хемијску стабилност производа.

(3) Побољшајте мазивост и отпорност производа на хабање.

(4) Уклоните нечистоће и побољшајте снагу производа.

Машинска обрада: Зашто производи од угљеника морају бити машински обрађени?
(1) Потреба за обликовањем
Сирови производи од угљеника одређене величине и облика биће деформисани и оштећени у различитом степену током процеса печења и графитизације. Истовремено, нека пунила се такође лепе на њихову површину. Ако се не обрађују механички, не могу се користити. Због тога се производи морају обликовати и обрадити у наведени геометријски облик.
(2) Потреба за коришћењем
Обрада се врши према захтевима коришћења корисника. На пример, ако графитне електроде за производњу челика у електричним пећима треба да се повежу за употребу, рупе са навојем морају бити обрађене на оба краја производа, а затим две електроде морају бити повезане посебним навојним спојем за употребу.
(3) Потребе за обраду
Неки производи морају бити обрађени у посебне облике и спецификације у складу са процесним потребама корисника, па чак и захтевају мању храпавост површине.