Dijagram procesa proizvodnje grafitnih elektroda

Dijagram procesa proizvodnje grafitnih elektroda
Sirovine: Koje se sirovine koriste za proizvodnju ugljika?
U proizvodnji ugljika, sirovine koje se obično koriste mogu se podijeliti u dvije kategorije: čvrste sirovine ugljika i veziva i impregnacije. Čvrste ugljične sirovine uključuju naftni koks, asfaltni koks, metalurški koks, antracit, prirodni grafit i fragmente grafita; veziva i impregnacije uključuju katran ugljena, katran ugljena, antracensko ulje i sintetičke smole. Osim toga, u proizvodnji se koriste i neki pomoćni materijali, kao što su kvarcni pijesak, metalurške čestice koksa i koks u prahu. Druge specijalne sirovine se koriste za proizvodnju nekih specijalnih ugljičnih i grafitnih proizvoda (kao što su karbonska vlakna, aktivni ugljen, pirolitički ugljik i pirolitički grafit, stakleni ugljik).

Kalcinacija: Šta je kalcinacija? Koje sirovine treba kalcinirati?
Proces visokotemperaturne (1200-1500 stepen) termičke obrade ugljeničnih sirovina u nepropusnim uslovima naziva se kalcinacija. Kalcinacija je prvi proces toplinske obrade u proizvodnji ugljika. Kalcinacija uzrokuje niz promjena u strukturi i fizičkim i kemijskim svojstvima različitih ugljičnih sirovina.
Antracit i petrolej koks sadrže određenu količinu isparljivih materija i moraju se kalcinirati. Temperatura koksa smole i metalurškog koksa je relativno visoka (iznad 1000 stepeni), što je ekvivalentno temperaturi peći za kalcinaciju u fabrici ugljenika. Ne treba ih kalcinirati, već samo osušiti vlagu. Međutim, ako se smolni koks i petrolej koks pomiješaju prije kalcinacije, treba ih poslati u peć za kalciniranje zajedno sa petrolej koksom na kalcinaciju. Prirodni grafit i čađa ne moraju biti kalcinirani.
Prešanje: Koji je princip ekstruzionog oblikovanja?
Suština procesa ekstruzije je da pasta prođe kroz određeni oblik kalupa pod pritiskom, a zatim se zbije i plastično deformira kako bi postala prazna ploča određenog oblika i veličine. Proces ekstruzijskog oblikovanja je uglavnom proces plastične deformacije paste.
Proces ekstruzije paste se izvodi u komori za materijal (ili cilindru sa pastom) i matrici u obliku luka. Vruća pasta ubačena u komoru za materijal gura se zadnjim glavnim klipom. Gas u pasti je prisiljen da se kontinuirano ispušta, pasta je kontinuirano gusta, a pasta se kreće naprijed u isto vrijeme. Kada se pasta kreće u cilindričnom dijelu komore za materijal, pasta se može smatrati stabilnim protokom, a svaki sloj čestica se u osnovi kreće paralelno. Kada pasta uđe u ekstruzionu mlaznicu sa lučnom deformacijom, pasta blizu zida mlaznice nailazi na veći otpor trenja, sloj materijala počinje da se savija, a unutar paste se stvaraju različite brzine napredovanja. Unutrašnji sloj paste napreduje napred, što rezultira neujednačenom gustinom proizvoda u radijalnom pravcu. Stoga se u bloku za ekstruziju stvara unutrašnji napon uzrokovan različitim brzinama protoka unutarnjeg i vanjskog sloja. Na kraju, pasta ulazi u dio linearne deformacije i ekstrudira se.

Pečenje: Šta je pečenje? Koja je svrha pečenja?

Pečenje je proces termičke obrade u kojem se sirovi proizvod nakon presovanja zagrijava u zaštitnom mediju u peći za grijanje u nepropusnim uvjetima pri određenoj brzini zagrijavanja.

Svrha pečenja je:

(1) Eliminišite hlapljive materije. Proizvodi koji koriste katran ugljena kao vezivo općenito emituju oko 10% isparljivih tvari nakon pečenja. Stoga je prinos pečenja uglavnom ispod 90%.
(2) Koksiranje veziva Sirovi proizvod se prži pod određenim procesnim uslovima kako bi se vezivo koksovalo i formirala mreža koksa između čestica agregata, čvrsto povezujući sve agregate različitih veličina čestica zajedno, tako da proizvod ima određena fizička i hemijska svojstva. Pod istim uslovima, što je veća stopa koksovanja, to je bolji kvalitet. Općenito, stopa zaostalog ugljika koksanja srednjetemperaturnog asfalta je oko 50%.
(3) Fiksna geometrijska forma Sirovi proizvod omekšava i vezivo migrira tokom procesa pečenja. Kako temperatura raste, formira se mreža koksovanja, što proizvod čini krutim. Stoga, čak i ako temperatura ponovo poraste, njen oblik se ne mijenja.
(4) Smanjenje otpornosti Tokom procesa prženja, otpornost značajno opada zbog uklanjanja isparljivih materija, koksovanja asfalta u koksnu mrežu, razgradnje i polimerizacije asfalta i formiranja velike heksagonalne karbonske prstenaste mreže. Otpornost sirovog proizvoda je oko 10000×10-6Ω·m, koja pada na 40--50×10-6Ω·m nakon pečenja i naziva se dobrim provodnikom.
(5) Dalje zapreminsko skupljanje Nakon pečenja, prečnik proizvoda se smanjuje za oko 1%, dužina se smanjuje za oko 2%, a zapremina se smanjuje za 2-3%.

Impregnacija: Zašto proizvodi od ugljenika moraju biti impregnirani?
Poroznost sirovog proizvoda nakon presovanja je vrlo niska. Međutim, nakon prženja sirovog proizvoda, dio smole od ugljenog katrana se razlaže u plin i izlazi tokom procesa pečenja, dok se drugi dio koksuje u asfaltni koks. Zapremina proizvedenog asfaltnog koksa je mnogo manja od prvobitne zapremine smole od ugljenog katrana. Iako se lagano skuplja tokom procesa pečenja, mnoge nepravilne sitne pore s različitim veličinama pora i dalje se stvaraju unutar proizvoda. Na primjer, ukupna poroznost grafitiziranih proizvoda je općenito 25-32%, a ukupna poroznost karbonskih proizvoda je općenito 16-25%. Prisustvo velikog broja pora neminovno će imati određeni utjecaj na fizička i kemijska svojstva proizvoda. Uopšteno govoreći, povećava se poroznost grafitiziranih proizvoda, smanjuje se njihova volumna gustoća, povećava im se otpor, smanjuje im se mehanička čvrstoća, ubrzava im se brzina oksidacije na određenoj temperaturi, smanjuje im se i otpornost na koroziju, te lakše prodiru plinovi i tekućine.
Impregnacija je proces kojim se smanjuje poroznost proizvoda, povećava gustina, povećava se tlačna čvrstoća, smanjuje otpornost gotovih proizvoda i mijenjaju fizička i kemijska svojstva proizvoda.

Grafitizacija: Šta je grafitizacija? Koja je svrha grafitizacije?

Grafitizacija je proces termičke obrade na visokim temperaturama u kojem se pečeni proizvodi stavljaju u zaštitni medij u peći za grafitizaciju i zagrijavaju na visoku temperaturu, tako da se heksagonalna ravna mreža atoma ugljika transformira iz nesređenog preklapanja u dvodimenzionalnom prostoru. na uređeno preklapanje u trodimenzionalnom prostoru i ima grafitnu strukturu.

Njegova svrha je:

(1) Poboljšajte toplinsku i električnu provodljivost proizvoda.

(2) Poboljšajte otpornost na termički udar i hemijsku stabilnost proizvoda.

(3) Poboljšajte mazivost i otpornost proizvoda na habanje.

(4) Uklonite nečistoće i poboljšajte snagu proizvoda.

Mašinska obrada: Zašto proizvodi od ugljenika moraju biti mašinski obrađeni?
(1) Potreba za oblikovanjem
Sirovi proizvodi od ugljenika određene veličine i oblika će biti deformisani i oštećeni u različitom stepenu tokom procesa pečenja i grafitizacije. Istovremeno se na njihovu površinu lijepe i neki punioci. Ako se ne obrađuju mehanički, ne mogu se koristiti. Stoga se proizvodi moraju oblikovati i obraditi u navedeni geometrijski oblik.
(2) Potreba za korištenjem
Obrada se vrši prema zahtjevima korištenja korisnika. Na primjer, ako je potrebno spojiti grafitne elektrode za proizvodnju čelika u električnim pećima, rupe s navojem moraju biti obrađene na oba kraja proizvoda, a zatim se dvije elektrode moraju spojiti posebnim navojnim spojem za upotrebu.
(3) Potrebe za obradu
Neki proizvodi se moraju obraditi u posebne oblike i specifikacije u skladu sa procesnim potrebama korisnika, pa čak i zahtijevaju manju hrapavost površine.