Procesul de producție a materialului de carbon este o inginerie de sistem strâns controlată, producția de electrod de grafit, materiale speciale de carbon, aluminiu de carbon, noile materiale de carbon de ultimă generație sunt inseparabile de utilizarea materiilor prime, echipamente, tehnologie, gestionarea a patru factori de producție și proprietăți aferente. tehnologie.
Materiile prime sunt factorii cheie care determină caracteristicile de bază ale materialelor de carbon, iar performanța materiilor prime determină performanța materialelor de carbon fabricate.Pentru producția de electrozi de grafit UHP și HP, cocsul de ac de înaltă calitate este prima alegere, dar și asfalt liant de înaltă calitate, asfalt agent de impregnare.Dar numai materiile prime de înaltă calitate, lipsa echipamentelor, tehnologiei, factorilor de management și tehnologiei proprietare aferente, nu este, de asemenea, în măsură să producă UHP de înaltă calitate, electrod de grafit HP.
Acest articol se concentrează pe caracteristicile cocsului cu ac de înaltă calitate pentru a expune câteva opinii personale, pentru a discuta producătorii de cocs cu ac, producătorii de electrozi, institutele de cercetare științifică.
Deși producția industrială de cocs de ac în China este mai târzie decât cea a întreprinderilor străine, ea s-a dezvoltat rapid în ultimii ani și a început să prindă contur.În ceea ce privește volumul total de producție, poate satisface practic cererea de cocs cu ac pentru electrozi de grafit UHP și HP produși de întreprinderile interne de carbon.Cu toate acestea, există încă un anumit decalaj în calitatea cocsului de ac în comparație cu întreprinderile străine.Fluctuația performanței lotului afectează cererea de cocs cu ac de înaltă calitate în producția de electrozi de grafit UHP și HP de dimensiuni mari, în special nu există cocs de ac de înaltă calitate care să poată satisface producția de îmbinări cu electrozi de grafit.
Întreprinderile străine de carbon care produc specificații mari UHP, electrodul de grafit HP este adesea prima alegere a cocsului cu ac de petrol de înaltă calitate ca principală materie primă cocs, întreprinderile japoneze de carbon folosesc, de asemenea, unele serie de cărbune cocs ac ca materie primă, dar numai pentru următoarele φ Specificația de 600 mm pentru producția de electrozi de grafit.În prezent, cocs-acul din China este în principal cocs-acul din seria cărbunelui.Producția de electrod de grafit UHP la scară largă de înaltă calitate de către întreprinderile de carbon se bazează adesea pe cocs-acul din seria petrolieră importată, în special pe producția de îmbinări de înaltă calitate cu cocs-acul din seria de ulei Suishima japonez importat și cocs-acul din seria britanică HSP ca materie primă.
În prezent, cocsul de ac produs de diferite întreprinderi este de obicei comparat cu indici de performanță comerciali ai cocsului de ac străin prin indici de performanță convenționali, cum ar fi conținutul de cenușă, densitatea reală, conținutul de sulf, conținutul de azot, distribuția dimensiunii particulelor, coeficientul de dilatare termică și așadar. pe.Cu toate acestea, există încă o lipsă de grade diferite de clasificare a cocsului de ac în comparație cu țările străine.Prin urmare, producția de cocs cu ac în mod colocvial și pentru „mărfuri unificate”, nu poate reflecta gradul de cocs cu ac de înaltă calitate.
În plus față de compararea performanței convenționale, întreprinderile de carbon ar trebui să acorde, de asemenea, atenție caracterizării cocsului cu ac, cum ar fi clasificarea coeficientului de dilatare termică (CTE), rezistența particulelor, gradul de anizotropie, datele de expansiune în stare neinhibată și stare inhibată și intervalul de temperatură între dilatare și contracție.Deoarece aceste proprietăți termice ale cocsului cu ac sunt foarte importante pentru controlul procesului de grafitizare în procesul de producție a electrodului de grafit, desigur, influența proprietăților termice ale cocsului de asfalt format după prăjirea liantului și a agentului de impregnare asfaltului nu este exclusă.
1. Comparația anizotropiei cocsului de ac
(A) Eșantion: φ 500 mm corp de electrod UHP al unei fabrici interne de carbon;
Cocs de ac de materie primă: noua calitate japoneză Chemical LPC-U, raport: 100% grad LPC-U;Analiză: Uzina SGL Griesheim;Indicatorii de performanță sunt prezentați în tabelul 1.
(B) Eșantion: φ 450 mmHP corp de electrod al unei fabrici interne de carbon;Cocs de ac de materie primă: cocs de ac de ulei de fabrică internă, raport: 100%;Analiză: Uzina de carbon Shandong Bazan;Indicatorii de performanță sunt prezentați în Tabelul 2.
După cum se poate observa din comparația dintre Tabelul 1 și Tabelul 2, gradul lPC-U al cocsului cu ac al noilor măsuri chimice zilnice de cărbune are o anizotropie mare a proprietăților termice, în care anizotropia CTE poate ajunge la 3,61 ~ 4,55, iar anizotropia rezistivității este de asemenea mare, ajungând la 2,06 ~ 2,25.Pe lângă rezistența la încovoiere a cocsului de petrol de origine domestică este mai bună decât cea a noului cocs cu ac de măsurare a cărbunelui de calitate chimică zilnică LPC-U.Valoarea anizotropiei este mult mai mică decât cea a noului cocs cu ac de măsurare a cărbunelui Daily LPC-U.
Analiza de performanță a gradului anizotrop de producție de electrozi de grafit de putere ultra mare este estimarea calității materiei prime de cocs de ac sau nu o metodă de analiză importantă, dimensiunea gradului de anizotropie, desigur, are, de asemenea, o anumită influență asupra procesului de producție a electrodului, gradul de anizotropia de electricitate performanță extrem de șoc termic decât gradul de anizotropie a puterii medii a electrodului mic este bun.
În prezent, producția de cocs de cărbune din China este mult mai mare decât cea de cocs de petrol.Datorită costului ridicat al materiilor prime și prețului întreprinderilor de carbon, este dificil să se utilizeze cocs de ac 100% autohton în producția de electrod UHP, adăugând în același timp o anumită proporție de cocs de petrol calcinat și pulbere de grafit pentru a produce electrod.Prin urmare, este dificil de evaluat anizotropia cocsului de ac domestic.
2. Proprietăți liniare și volumetrice ale cocsului de ac
Performanța schimbării liniare și volumetrice a cocsului cu ac se reflectă în principal în procesul de grafit produs de electrod.Odată cu schimbarea temperaturii, cocsul de ac va suferi o expansiune și o contracție liniară și volumetrică în timpul procesului de încălzire a procesului de grafit, ceea ce afectează direct schimbarea liniară și volumetrică a țaglei prăjite cu electrod în procesul de grafit.Acest lucru nu este același pentru utilizarea diferitelor proprietăți ale cocsului brut, diferite grade de cocs de ace modificări.Mai mult, intervalul de temperatură al modificărilor liniare și de volum ale diferitelor grade de cocs de ac și cocs de petrol calcinat este, de asemenea, diferit.Numai stăpânind această caracteristică a cocsului brut putem controla și optimiza mai bine producția secvenței chimice de grafit.Acest lucru este evident mai ales în procesul de grafitizare în serie.
Tabelul 3 prezintă modificările liniare și de volum și intervalele de temperatură ale trei grade de cocs de petrol produs de Conocophillips în Marea Britanie.Expansiunea liniară are loc mai întâi atunci când cocsul de ulei începe să se încălzească, dar temperatura de la începutul contracției liniare este de obicei în urmă cu temperatura maximă de calcinare.De la 1525℃ la 1725℃, începe expansiunea liniară, iar intervalul de temperatură al întregii contracții liniare este îngust, doar 200℃.Intervalul de temperatură al contracției întregii linii a cocsului de petrol obișnuit întârziat este mult mai mare decât cel al cocsului cu ac, iar cocsului cu ac de cărbune este între cele două, puțin mai mare decât cocsului cu ac de ulei.Rezultatele testelor de la Osaka Industrial Technology Test Institute din Japonia arată că, cu cât performanța termică a cocsului este mai slabă, cu atât intervalul de temperatură de contracție a liniei este mai mare, intervalul de temperatură de contracție a liniei de până la 500 ~ 600℃, iar temperatura de contracție a liniei de început este scăzută. , la 1150 ~ 1200 ℃ a început să aibă loc contracția liniei, care este, de asemenea, caracteristicile cocsului de petrol obișnuit întârziat.
Cu cât sunt mai bune proprietățile termice și cu cât anizotropia cocsului de ac este mai mare, cu atât intervalul de temperatură al contracției liniare este mai restrâns.Unele cocs de ac de ulei de înaltă calitate doar 100 ~ 150 ℃ interval de temperatură de contracție liniară.Este foarte benefic pentru întreprinderile de carbon să ghideze producția procesului de grafitizare după înțelegerea caracteristicilor de expansiune liniară, contracție și reexpansiune a diferitelor materii prime cocs, ceea ce poate evita unele produse inutile de deșeuri de calitate cauzate de utilizarea modului tradițional experienţial.
3 concluzie
Stăpânește diferitele caracteristici ale materiilor prime, alege o potrivire rezonabilă a echipamentelor, o combinație bună de tehnologie, iar managementul întreprinderii este mai științific și mai rezonabil, această serie de întreg sistem de proces controlat și stabil, se poate spune că are baza producerii de înaltă calitate. electrod de grafit de calitate ultra-înaltă, putere mare.
Ora postării: 30-dec-2021