Materii prime: Care sunt materiile prime utilizate pentru producerea de carbon?
În producția de carbon, materiile prime utilizate de obicei pot fi împărțite în materii prime solide pentru carbon și liant și agent de impregnare.
Materiile prime pe bază de carbon solid includ cocs de petrol, cocs bituminos, cocs metalurgic, antracit, grafit natural și resturi de grafit etc.
Liantul și agentul de impregnare includ smoala de cărbune, gudronul de cărbune, uleiul de antracen și rășina sintetică etc.
În plus, în producție se utilizează și unele materiale auxiliare, cum ar fi nisipul cuarțos, particulele de cocs metalurgic și pulberea de cocs.
Unele produse speciale din carbon și grafit (cum ar fi fibra de carbon, cărbunele activ, cărbunele pirolitic și grafitul pirolitic, carbonul din sticlă) sunt fabricate din alte materiale speciale.
Calcinare: Ce este calcinarea? Ce materii prime trebuie calcinate?
Procesul de tratament termic se numește calcinare.
Calcinarea este primul proces de tratament termic în producția de carbon. Calcinarea provoacă o serie de modificări ale structurii și proprietăților fizice și chimice ale tuturor tipurilor de materii prime carbonice.
Temperatura de formare a cocsului bituminos și a cocsului metalurgic este relativ ridicată (peste 1000°C), echivalentă cu temperatura cuptorului de calcinare din instalația de carbon. Acesta nu mai poate fi calcinat și trebuie doar uscat cu umiditate.
Totuși, dacă înainte de calcinare se utilizează împreună cocs bituminos și cocs de petrol, acestea trebuie trimise la calcinator pentru calcinare împreună cu cocsul de petrol.
Grafitul natural și negrul de fum nu necesită calcinare.
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 în duza cu arc circular.
Pasta fierbinte din camera de încărcare este acționată de pistonul principal din spate.
Gazul din pastă este forțat să fie expulzat continuu, pasta este compactată continuu și, în același timp, pasta se mișcă înainte.
Când pasta se mișcă în partea cilindrică a camerei, pasta poate fi considerată ca având un flux stabil, iar stratul granular este practic paralel.
Când pasta intră în partea duzei de extrudare cu deformare a arcului, pasta din apropierea peretelui gurii este supusă unei rezistențe la frecare mai mari în avans, materialul începe să se îndoiască, pasta din interior produce viteze de avans diferite, pasta interioară avansează în avans, rezultând o densitate a produsului de-a lungul radialului neuniformă, astfel încât în blocul de extrudare.
În final, pasta intră în partea de deformare liniară și este extrudată.
Prăjirea este un proces de tratament termic în care produsele brute comprimate sunt încălzite la o anumită viteză în condițiile izolării aerului în mediul protector din cuptor.
În procesul de prăjire, datorită eliminării substanțelor volatile, cocsificarea asfaltului formează o rețea de cocs, descompunerea și polimerizarea asfaltului și formarea unei rețele plane hexagonale mari de inele de carbon etc., rezistivitatea scade semnificativ. Rezistivitatea produselor brute de aproximativ 10000 x 10-6 Ω „m, după prăjire cu 40-50 x 10-6 Ω” m, este numită bun conductor.
După prăjire, produsul se micșorează cu aproximativ 1% în diametru, 2% în lungime și 2-3% în volum.
Totuși, după prăjirea produselor brute, o parte din asfaltul de cărbune se descompune în gaz și scapă, iar cealaltă parte se cocsifică în cocs bituminos.
Volumul de cocs bituminos generat este mult mai mic decât cel al bitumului de cărbune. Deși se contractă ușor în procesul de prăjire, în produs se formează totuși mulți pori neregulați și mici, cu dimensiuni diferite ale porilor.
De exemplu, porozitatea totală a produselor grafitizate este în general de până la 25-32%, iar cea a produselor pe bază de carbon este în general de 16-25%.
Existența unui număr mare de pori va afecta inevitabil proprietățile fizice și chimice ale produselor.
În general, produsele grafitizate cu porozitate crescută, densitate volumică scăzută, rezistivitate crescută, rezistență mecanică, la o anumită temperatură rata de oxidare este accelerată, rezistența la coroziune este, de asemenea, deteriorată, gazele și lichidele devin mai ușor permeabile.
Impregnarea este un proces de reducere a porozității, creștere a densității, creștere a rezistenței la compresiune, reducerea rezistivității produsului finit și modificarea proprietăților fizice și chimice ale produsului.
Obiectivele sale sunt:
(1) Îmbunătățirea conductivității termice și electrice a produsului.
(2) Pentru a îmbunătăți rezistența la șocuri termice și stabilitatea chimică a produsului.
(3) Îmbunătățirea lubrifierii și a rezistenței la uzură a produsului.
(4) Îndepărtați impuritățile și îmbunătățiți rezistența produsului.
Produsele din carbon comprimat, cu anumite dimensiuni și forme, prezintă diferite grade de deformare și deteriorare prin coliziune în timpul prăjirii și grafitizării. În același timp, anumite materiale de umplutură sunt lipite pe suprafața produselor din carbon comprimat.
Nu poate fi utilizat fără prelucrare mecanică, așadar produsul trebuie modelat și prelucrat într-o formă geometrică specificată.
(2) Necesitatea utilizării
Conform cerințelor utilizatorului pentru procesare.
Dacă este necesară conectarea electrodului de grafit al cuptorului electric de fabricare a oțelului, acesta trebuie să fie filetat la ambele capete ale produsului, iar apoi cei doi electrozi trebuie conectați pentru a fi utilizați cu o îmbinare filetată specială.
(3) Cerințe tehnologice
Unele produse trebuie prelucrate în forme și specificații speciale, în funcție de nevoile tehnologice ale utilizatorilor.
Este necesară o rugozitate a suprafeței și mai mică.
Data publicării: 10 decembrie 2020