Diagrama procesului de producție a electrodului de grafit

Diagrama procesului de producție a electrodului de grafit
Materii prime: Care sunt materiile prime folosite pentru producerea carbonului?
În producția de carbon, materiile prime utilizate în mod obișnuit pot fi împărțite în două categorii: materii prime de carbon solid și lianți și impregnanți. Materiile prime de carbon solid includ cocs de petrol, cocs de asfalt, cocs metalurgic, antracit, grafit natural și fragmente de grafit; lianții și substanțele de impregnare includ gudron de cărbune, gudron de cărbune, ulei de antracen și rășini sintetice. În plus, unele materiale auxiliare sunt, de asemenea, utilizate în producție, cum ar fi nisip de cuarț, particule de cocs metalurgic și pulbere de cocs. Alte materii prime speciale sunt folosite pentru a produce unele produse speciale din carbon și grafit (cum ar fi fibra de carbon, cărbune activ, cărbune pirolitic și grafit pirolitic, carbon sticlos).

Calcinarea: Ce este calcinarea? Ce materii prime trebuie calcinate?
Procesul de tratament termic la temperatură înaltă (1200-1500 grade ) a materiilor prime de carbon în condiții de etanșare la aer se numește calcinare. Calcinarea este primul proces de tratament termic în producția de carbon. Calcinarea provoacă o serie de modificări în structura și proprietățile fizice și chimice ale diferitelor materii prime de carbon.
Antracitul și cocsul de petrol conțin ambele o anumită cantitate de materie volatilă și trebuie să fie calcinate. Temperatura de cocsificare a cocsului de smoală și a cocsului metalurgic este relativ ridicată (peste 1000 de grade), ceea ce este echivalent cu temperatura cuptorului de calcinare din instalația de carbon. Nu trebuie să fie calcinate, ci trebuie doar să usuce umiditatea. Cu toate acestea, dacă cocsul de smoală și cocsul de petrol sunt amestecați înainte de calcinare, acestea ar trebui trimise la cuptorul de calcinare împreună cu cocsul de petrol pentru calcinare. Grafitul natural și negrul de fum nu trebuie să fie calcinate.
Presare: Care este principiul turnării prin extrudare?
Esența procesului de extrudare este de a face pasta să treacă printr-o anumită formă de matriță sub presiune, apoi să fie compactată și deformată plastic pentru a deveni un semifabricat cu o anumită formă și dimensiune. Procesul de turnare prin extrudare este în principal procesul de deformare plastică a pastei.
Procesul de extrudare a pastei se realizează în camera de material (sau cilindrul de pastă) și matrița în formă de arc. Pasta fierbinte încărcată în camera de material este împinsă de pistonul principal din spate. Gazul din pastă este forțat să fie descărcat continuu, pasta este continuu densă, iar pasta se mișcă înainte în același timp. Când pasta se mișcă în partea cilindrică a camerei de material, pasta poate fi privită ca un flux stabil și fiecare strat de particule se mișcă practic în paralel. Când pasta intră în duza de extrudare cu deformare în arc, pasta din apropierea peretelui duzei întâmpină o rezistență mai mare la frecare, stratul de material începe să se îndoaie și se generează diferite viteze de avans în interiorul pastei. Stratul interior de pastă avansează înainte, rezultând o densitate neuniformă a produsului de-a lungul direcției radiale. Prin urmare, în blocul de extrudare se generează stresul intern cauzat de debitele diferite ale straturilor interioare și exterioare. În cele din urmă, pasta intră în partea de deformare liniară și este extrudată.

Coacerea: Ce este coacerea? Care este scopul coacerii?

Coacerea este un proces de tratament termic în care produsul brut după presare este încălzit într-un mediu de protecție într-un cuptor de încălzire în condiții de etanșare la aer la o anumită viteză de încălzire.

Scopul coacerii este:

(1) Eliminați substanțele volatile. Produsele care folosesc gudron de cărbune ca liant emit în general aproximativ 10% din substanțe volatile după coacere. Prin urmare, randamentul de coacere este în general sub 90%.
(2) Cocsificarea liantului Produsul brut este prăjit în anumite condiții de proces pentru a cocsifica liantul și a forma o rețea de cocs între particulele de agregat, legând ferm toate agregatele de diferite dimensiuni ale particulelor, astfel încât produsul să aibă anumite proprietăți fizice și chimice. În aceleași condiții, cu cât rata de cocsare este mai mare, cu atât calitatea este mai bună. În general, rata de carbon rezidual de cocsificare a asfaltului la temperatură medie este de aproximativ 50%.
(3) Forma geometrică fixă ​​Produsul brut se înmoaie, iar liantul migrează în timpul procesului de prăjire. Pe măsură ce temperatura crește, se formează o rețea de cocsificare, care face produsul rigid. Prin urmare, chiar dacă temperatura crește din nou, forma nu se schimbă.
(4) Reducerea rezistivității În timpul procesului de prăjire, rezistivitatea scade semnificativ din cauza eliminării substanțelor volatile, a cocsării asfaltului pentru a forma o rețea de cocs, a descompunerii și polimerizării asfaltului și a formării unei rețele mari plane de carbon hexagonal. Rezistivitatea produsului brut este de aproximativ 10000×10-6Ω·m, care scade la 40--50×{10-6Ω·m după prăjire și se numește un bun conductor.
(5) Contracție suplimentară a volumului După prăjire, diametrul produsului se micșorează cu aproximativ 1%, lungimea se micșorează cu aproximativ 2% și volumul se micșorează cu 2-3%.

Impregnare: De ce trebuie impregnate produsele din carbon?
Porozitatea produsului brut după presare este foarte scăzută. Cu toate acestea, după ce produsul brut este prăjit, o parte din smoala de gudron de cărbune se descompune în gaz și scapă în timpul procesului de prăjire, în timp ce cealaltă parte este cocsificată în cocs de asfalt. Volumul cocsului de asfalt generat este mult mai mic decât volumul inițial al smoală de gudron de cărbune. Deși se micșorează ușor în timpul procesului de prăjire, în interiorul produsului se formează încă mulți pori mici neregulați, cu dimensiuni diferite ale porilor. De exemplu, porozitatea totală a produselor grafitizate este în general 25-32%, iar porozitatea totală a produselor din carbon este în general 16-25%. Prezența unui număr mare de pori va avea inevitabil un anumit impact asupra proprietăților fizice și chimice ale produsului. În general, porozitatea produselor grafitizate crește, densitatea lor în volum scade, rezistivitatea crește, rezistența mecanică scade, viteza de oxidare se accelerează la o anumită temperatură, se deteriorează și rezistența la coroziune și sunt mai ușor de pătruns de gaze și lichide.
Impregnarea este un proces care reduce porozitatea produselor, crește densitatea, crește rezistența la compresiune, reduce rezistivitatea produselor finite și modifică proprietățile fizice și chimice ale produselor.

Grafitizarea: Ce este grafitizarea? Care este scopul grafitizării?

Grafitizarea este un proces de tratament termic la temperatură înaltă în care produsele prăjite sunt plasate într-un mediu de protecție într-un cuptor de grafitizare și încălzite la o temperatură ridicată, astfel încât grila plană hexagonală a atomului de carbon să fie transformată dintr-o suprapunere dezordonată în spațiul bidimensional. la o suprapunere ordonată în spațiul tridimensional și are o structură de grafit.

Scopul său este:

(1) Îmbunătățiți conductivitatea termică și electrică a produsului.

(2) Îmbunătățiți rezistența la șoc termic și stabilitatea chimică a produsului.

(3) Îmbunătățiți lubrifierea și rezistența la uzură a produsului.

(4) Îndepărtați impuritățile și îmbunătățiți rezistența produsului.

Prelucrare: De ce trebuie prelucrate produsele din carbon?
(1) Nevoia de modelare
Produsele brute din carbon cu o anumită dimensiune și formă vor fi deformate și deteriorate în diferite grade în timpul procesului de prăjire și grafitizare. În același timp, unele materiale de umplutură sunt, de asemenea, lipite de suprafața lor. Dacă nu sunt prelucrate mecanic, nu pot fi folosite. Prin urmare, produsele trebuie modelate și prelucrate în forma geometrică specificată.
(2) Nevoia de utilizare
Prelucrarea se realizează conform cerințelor de utilizare ale utilizatorului. De exemplu, dacă electrozii de grafit pentru fabricarea oțelului în cuptorul electric trebuie să fie conectați pentru utilizare, găurile filetate trebuie prelucrate la ambele capete ale produsului, iar apoi cei doi electrozi trebuie conectați cu o îmbinare filetată specială pentru utilizare.
(3) Nevoile de procesare
Unele produse trebuie prelucrate în forme și specificații speciale în funcție de nevoile de proces ale utilizatorului și chiar necesită o rugozitate mai mică a suprafeței.