1. RÅVAROR
Cola (ca 75-80% i innehåll)
Petroleum Coke
Petroleumkoks är den viktigaste råvaran, och den bildas i ett brett spektrum av strukturer, från starkt anisotrop nålkoks till nästan isotrop flytande koks.Den mycket anisotropa nålkoksen är på grund av sin struktur oumbärlig för tillverkning av högpresterande elektroder som används i ljusbågsugnar, där en mycket hög grad av elektrisk, mekanisk och termisk belastningskapacitet krävs.Petroleumkoks framställs nästan uteslutande genom den fördröjda koksningsprocessen, som är en mild långsam förkolningsprocedur av destillationsrester av råolja.
Nålkoks är den vanligen använda termen för en speciell typ av koks med extremt hög grafitiseringsförmåga till följd av en stark föredragen parallell orientering av dess turbostratiska lagerstruktur och en speciell fysisk form på kornen.
Pärmar (cirka 20-25 % i innehåll)
Stenkolstjärabeck
Bindemedel används för att agglomerera de fasta partiklarna till varandra.Deras höga vätningsförmåga förvandlar sålunda blandningen till ett plastiskt tillstånd för efterföljande formning eller extrudering.
Stenkolstjärabeck är en organisk förening och har en distinkt aromatisk struktur.På grund av dess höga andel substituerade och kondenserade bensenringar har den redan den distinkt förformade hexagonala gitterstrukturen av grafit, vilket underlättar bildandet av välordnade grafitiska domäner under grafitisering.Pitch visar sig vara det mest fördelaktiga bindemedlet.Det är destillationsresten av stenkolstjära.
2. BLANDNING OCH EXTRUSION
Den malda koksen blandas med stenkolstjärabeck och några tillsatser för att bilda en enhetlig pasta.Detta förs in i extruderingscylindern.I ett första steg måste luften avlägsnas genom förpressning.Sedan följer själva extruderingssteget där blandningen extruderas för att bilda en elektrod med önskad diameter och längd.För att möjliggöra blandningen och speciellt extruderingsprocessen (se bilden till höger) måste blandningen vara trögflytande.Detta uppnås genom att hålla den vid förhöjd temperatur på ca.120°C (beroende på planen) under hela grönproduktionsprocessen.Denna grundläggande form med cylindrisk form är känd som "grön elektrod".
3. BAKNING
Två typer av bakugnar används:
Här placeras de extruderade stängerna i cylindriska kapslar av rostfritt stål (saggers).För att undvika att elektroderna deformeras under uppvärmningsprocessen, är säckarna även fyllda med ett skyddande skydd av sand.Saggarna lastas på rälsvagnsplattformar (bilbottnar) och rullas till naturgaseldade ugnar.
Ringugn
Här placeras elektroderna i ett stenhål i botten av produktionshallen.Denna kavitet är en del av ett ringsystem med mer än 10 kammare.Kamrarna är sammankopplade med ett varmluftscirkulationssystem för att spara energi.Hålrummen mellan elektroderna är också fyllda med sand för att undvika deformation.Under bakningsprocessen, där becket förkolnas, måste temperaturen kontrolleras noggrant eftersom vid temperaturer upp till 800°C kan en snabb gasuppbyggnad orsaka sprickbildning i elektroden.
I denna fas har elektroderna en densitet runt 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNERING
De gräddade elektroderna är impregnerade med en speciell stigning (vätskestigning vid 200°C) för att ge dem den högre densitet, mekaniska styrka och elektriska ledningsförmåga som de behöver för att klara de svåra driftsförhållandena inuti ugnarna.
5. ÅTERBAKNING
En andra gräddningscykel, eller "ombakning", krävs för att förkolna beckimpregneringen och för att driva bort eventuella kvarvarande flyktiga ämnen.Omgräddningstemperaturen når nästan 750°C.I denna fas kan elektroderna nå densitet runt 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITISERING
Acheson ugn
Det sista steget i grafittillverkningen är en omvandling av bakat kol till grafit, kallad grafitisering.Under grafitiseringsprocessen omvandlas det mer eller mindre förbeställda kolet (turbostratiskt kol) till en tredimensionellt ordnad grafitstruktur.
Elektroderna packas i elektriska ugnar omgivna av kolpartiklar för att bilda en fast massa.En elektrisk ström passerar genom ugnen, vilket höjer temperaturen till cirka 3000°C.Denna process uppnås vanligtvis med antingen en ACHESON UGN eller en LENGTHWISE UGN (LWG).
Med Acheson-ugnen grafitiseras elektroderna med en batchprocess, medan i en LWG-ugn grafitiseras hela kolonnen samtidigt.
7. BEARBETNING
Grafitelektroderna (efter kylning) bearbetas till exakta dimensioner och toleranser.Detta steg kan också inkludera bearbetning och montering av elektrodernas ändar (sockel) med ett gängat grafitstift (nippel) sammanfogningssystem.
Posttid: 2021-08-08