Detaljerad teknisk process för grafitelektrod

Råvaror: Vilka råvaror används för kolproduktion?

Vid kolproduktion kan de råvaror som vanligtvis används delas in i fasta kolråvaror samt bindemedel och impregneringsmedel.
Fasta kolråvaror inkluderar petroleumkoks, bituminös koks, metallurgisk koks, antracit, naturlig grafit och grafitskrot, etc.
Bindemedel och impregneringsmedel inkluderar kolbeck, koltjära, antracenolja och syntetiskt harts, etc.
Dessutom används även vissa hjälpmaterial såsom kvartsand, metallurgiska kokspartiklar och kokspulver i produktionen.
Vissa speciella kol- och grafitprodukter (såsom kolfiber, aktivt kol, pyrolytiskt kol och pyrolytisk grafit, glaskol) tillverkas av andra specialmaterial.

Kalcinering: Vad är kalcinering? Vilka råvaror behöver kalcineras?

Hög temperatur hos kolråvaror isolerade från luft (1200-1500°C)
Värmebehandlingsprocessen kallas kalcinering.
Kalcinering är den första värmebehandlingsprocessen vid kolproduktion. Kalcinering orsakar en rad förändringar i strukturen och de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos alla typer av kolhaltiga råmaterial.
Både antracit och petroleumkoks innehåller en viss mängd flyktiga ämnen och behöver kalcineras.
Koksbildningstemperaturen för bituminös koks och metallurgisk koks är relativt hög (över 1000 °C), vilket motsvarar temperaturen i kalcineringsugnen i kolverket. Den kan inte längre kalcineras och behöver bara torkas med fukt.
Om bituminös koks och petroleumkoks används tillsammans före kalcinering, ska de dock skickas till kalcineringsanläggningen för kalcinering tillsammans med petroleumkoks.
Naturlig grafit och kimrök kräver inte kalcinering.
Formning: Vad är principen för extruderingsformning?
Kärnan i extruderingsprocessen är att efter att pastan passerat genom ett munstycke med en viss form under tryck, komprimeras den och plastiskt deformeras till ett ämne med en viss form och storlek.
Extruderingsprocessen är huvudsakligen den plastiska deformationsprocessen av pastan.

Pastans extruderingsprocessen utförs i materialkammaren (eller pastacylindern) och cirkelbågsmunstycket.
Den heta pastan i laddningskammaren drivs av den bakre huvudkolven.
Gasen i pastan tvingas att kontinuerligt stötas ut, pastan komprimeras kontinuerligt och pastan rör sig samtidigt framåt.
När pastan rör sig i kammarens cylinderdel kan pastan betraktas som ett stabilt flöde, och det granulära lagret är i princip parallellt.
När pastan kommer in i den del av extruderingsmunstycket som deformeras med båge, utsätts pastan nära munstyckets vägg för större friktionsmotstånd under frammatningen, materialet börjar böjas, pastan inuti producerar olika frammatningshastigheter, och den inre pastan matas fram i förväg, vilket resulterar i att produktens radielltäthet inte är enhetlig, så i extruderingsblocket.

Den inre spänningen som orsakas av de olika hastigheterna mellan de inre och yttre lagren genereras.
Slutligen kommer pastan in i den linjära deformationsdelen och extruderas.
Bakning
Vad är rostning? Vad är syftet med rostning?

Rostning är en värmebehandlingsprocess där komprimerade råprodukter värms upp med en viss hastighet under förutsättning att luften i skyddsmediet i ugnen isoleras.

Syftet med stödet är:
(1) Exkludera flyktiga ämnen För produkter som använder kolasfalt som bindemedel utsöndras vanligtvis cirka 10 % flyktiga ämnen efter rostning. Därför är andelen rostade produkter generellt under 90 %.
(2) Råprodukter från bindemedelskoksning rostas enligt vissa tekniska förhållanden för att skapa bindemedelskoksning. Ett koksnätverk bildas mellan aggregatpartiklarna för att ordentligt sammanfoga allt aggregat med olika partikelstorlekar, så att produkten har vissa fysikaliska och kemiska egenskaper. Under samma förhållanden gäller att ju högre koksningsgrad, desto bättre kvalitet. Koksningsgraden för asfalt vid medeltemperatur är cirka 50 %.
(3) Fast geometrisk form
Vid rostningsprocessen av råa produkter uppstår fenomenet mjukning och bindemedelsmigration. Med ökande temperatur bildas koksnätverket, vilket gör produkterna styva. Därför förändras inte dess form när temperaturen stiger.
(4) Minska resistiviteten
Under rostningsprocessen, på grund av eliminering av flyktiga ämnen, bildandet av koksnät under asfaltens koksbildning, nedbrytning och polymerisation av asfalt, och bildandet av ett stort hexagonalt kolringplannätverk etc., minskar resistiviteten avsevärt. Resistiviteten hos råprodukterna är cirka 10 000 x 10⁻⁶ Ω”m och kallas goda ledare efter rostning med 40–50 x 10⁻⁶ Ω”m.
(5) Ytterligare volymminskning
Efter rostning krymper produkten med cirka 1 % i diameter, 2 % i längd och 2–3 % i volym.
Improgneringsmetod: Varför macerera kolprodukter?
Råprodukten efter formpressning har mycket låg porositet.
Efter rostning av råprodukterna sönderfaller dock en del av kolasfalten till gas och avgår, och den andra delen koksar till bituminös koks.
Volymen av genererad bituminös koks är mycket mindre än den för kolbitumen. Även om den krymper något under rostningsprocessen bildas fortfarande många oregelbundna och små porer med olika porstorlekar i produkten.
Till exempel är den totala porositeten hos grafiterade produkter generellt upp till 25–32 %, och hos kolprodukter generellt 16–25 %.
Förekomsten av ett stort antal porer kommer oundvikligen att påverka produkternas fysikaliska och kemiska egenskaper.
Generellt sett har grafitiserade produkter ökad porositet, minskad volymdensitet, ökad resistivitet och mekanisk hållfasthet, och oxidationshastigheten ökar vid en viss temperatur, korrosionsbeständigheten försämras och gas och vätska blir lättare att släppa igenom.
Impregnering är en process för att minska porositeten, öka densiteten, öka tryckhållfastheten, minska resistiviteten hos den färdiga produkten och förändra produktens fysikaliska och kemiska egenskaper.
Grafitisering: Vad är grafitisering?
Vad är syftet med grafitisering?
Grafitisering är en process för högtemperaturvärmebehandling där bakade produkter värms upp till hög temperatur i grafitiseringsugnens skyddsmedium för att få ett hexagonalt kolatomnät att omvandlas från oordnad överlappning i tvådimensionellt utrymme till ordnad överlappning i tredimensionellt utrymme och med grafitstruktur.

Dess mål är:
(1) Förbättra produktens värme- och elektriska ledningsförmåga.
(2) För att förbättra produktens värmechockbeständighet och kemiska stabilitet.
(3) Förbättra produktens smörjförmåga och slitstyrka.
(4) Avlägsna föroreningar och förbättra produktens styrka.

Maskinbearbetning: Varför behöver kolfiberprodukter maskinbearbetas?
(1) Behovet av plastikkirurgi

Komprimerade kolprodukter med viss storlek och form uppvisar olika grader av deformation och kollisionsskador under rostning och grafitisering. Samtidigt binds vissa fyllmedel på ytan av de komprimerade kolprodukterna.
Den kan inte användas utan mekanisk bearbetning, så produkten måste formas och bearbetas till en specificerad geometrisk form.

(2) Behovet av användning

Enligt användarens krav för bearbetning.
Om grafitelektroden i ståltillverkning i elektrisk ugn behöver anslutas, måste den göras i gängade hål i båda ändar av produkten, och sedan ska de två elektroderna anslutas för användning med speciell gängad koppling.

(3) Teknologiska krav

Vissa produkter behöver bearbetas till speciella former och specifikationer enligt användarnas tekniska behov.
Ännu lägre ytjämnhet krävs.


Publiceringstid: 10 december 2020