O proceso de produción de material de carbono é unha enxeñería de sistemas estreitamente controlada, produción de electrodos de grafito, materiais especiais de carbono, carbono de aluminio, novos materiais de carbono de gama alta son inseparables do uso de materias primas, equipos, tecnoloxía, xestión de catro factores de produción e propietarios relacionados. tecnoloxía.
As materias primas son os factores clave que determinan as características básicas dos materiais de carbono, e o rendemento das materias primas determina o rendemento dos materiais de carbono fabricados.Para a produción de electrodos de grafito UHP e HP, coque de agulla de alta calidade é a primeira opción, pero tamén asfalto aglutinante de alta calidade, asfalto axente de impregnación.Pero só materias primas de alta calidade, a falta de equipos, tecnoloxía, factores de xestión e tecnoloxía patentada relacionada, tampouco é capaz de producir UHP de alta calidade, electrodo de grafito HP.
Este artigo céntrase nas características do coque de agulla de alta calidade para expoñer algunhas opinións persoais, para que os fabricantes de coque de agulla, fabricantes de electrodos e institutos de investigación científica discutan.
Aínda que a produción industrial de coque de agulla en China é posterior á das empresas estranxeiras, desenvolveuse rapidamente nos últimos anos e comezou a tomar forma.En termos de volume de produción total, basicamente pode satisfacer a demanda de coque de agulla para electrodos de grafito UHP e HP producidos por empresas de carbono nacionais.Non obstante, aínda hai unha certa brecha na calidade do coque de agulla en comparación coas empresas estranxeiras.A flutuación do rendemento do lote afecta a demanda de coque de agulla de alta calidade na produción de electrodos de grafito UHP e HP de gran tamaño, especialmente non hai coque de agulla de alta calidade que poida satisfacer a produción de unión de electrodos de grafito.
As empresas estranxeiras de carbono que producen grandes especificacións UHP, o electrodo de grafito HP adoita ser a primeira opción de coque de agulla de petróleo de alta calidade como a principal materia prima coque, as empresas xaponesas de carbono tamén usan algunhas series de coque de agulla de carbón como materia prima, pero só para o seguinte φ Especificación de 600 mm de produción de electrodos de grafito.Actualmente, o coque de agulla en China é principalmente coque de agulla da serie de carbón.A produción de electrodos de grafito UHP a gran escala de alta calidade por parte das empresas de carbono adoita depender do coque de agulla da serie de petróleo importado, especialmente a produción de xuntas de alta calidade con coque de agulla da serie de aceite Suishima xaponés importado e coque de agulla da serie HSP británica como materia prima.
Na actualidade, o coque de agulla producido por varias empresas adoita compararse cos índices de rendemento comercial do coque de agulla estranxeiro mediante índices de rendemento convencionais, como o contido de cinzas, a densidade real, o contido de xofre, o contido de nitróxeno, a distribución do tamaño de partícula, o coeficiente de expansión térmica, etc. on.Non obstante, aínda faltan diferentes graos de clasificación de coque de agullas en comparación cos países estranxeiros.Polo tanto, a produción de coque de agulla coloquialmente tamén para "bens unificados", non pode reflectir o grao de coque de agulla premium de alta calidade.
Ademais da comparación de rendemento convencional, as empresas de carbono tamén deben prestar atención á caracterización do coque de agulla, como a clasificación do coeficiente de expansión térmica (CTE), a resistencia das partículas, o grao de anisotropía, os datos de expansión en estado non inhibido e estado inhibido, e intervalo de temperatura entre a expansión e a contracción.Debido a que estas propiedades térmicas do coque de agulla son moi importantes para o control do proceso de grafitización no proceso de produción de electrodos de grafito, por suposto, non se exclúe a influencia das propiedades térmicas do coque de asfalto formado despois do asado do aglutinante e do axente de impregnación asfáltico.
1. Comparación da anisotropía do coque de agulla
(A) Mostra: corpo de electrodo UHP de φ 500 mm dunha fábrica de carbono doméstica;
Coque de agulla de materia prima: novo grao químico xaponés LPC-U, proporción: grao 100% LPC-U;Análise: planta de SGL Griesheim;Os indicadores de rendemento móstranse na táboa 1.
(B) Mostra: corpo de electrodo de φ 450 mmHP dunha fábrica de carbono doméstica;Coque de agulla de materia prima: coque de agulla de aceite de fábrica doméstica, proporción: 100%;Análise: Planta de Carbono de Shandong Bazan;Os indicadores de rendemento móstranse na táboa 2.
Como se pode ver na comparación da Táboa 1 e a Táboa 2, o grao lPC-U do coque de agulla das novas medidas diarias de carbón químico ten unha gran anisotropía das propiedades térmicas, na que a anisotropía do CTE pode alcanzar 3,61 ~ 4,55, e o a anisotropía da resistividade tamén é grande, chegando a 2,06~2,25.Ademais, a resistencia á flexión do coque doméstico de agulla de petróleo é mellor que a do novo coque de agulla de medida de carbón de grao LPC-U.O valor da anisotropía é moito menor que o do novo coque de agulla de medida de carbón Daily chemical LPC-U.
A análise de rendemento de grao de produción de electrodos de grafito de ultra alta potencia é a estimación da calidade da materia prima de coque de agulla ou non é un método de análise importante, o tamaño do grao de anisotropía, por suposto, tamén ten unha certa influencia no proceso de produción de electrodos, o grao de Anisotropía da electricidade rendemento de choque térmico moi que o grao de anisotropía da potencia media do electrodo pequeno é bo.
Na actualidade, a produción de coque de agulla de carbón en China é moito maior que a de coque de agulla de petróleo.Debido ao alto custo das materias primas e ao prezo das empresas de carbono, é difícil usar coque de agulla 100% doméstico na produción de electrodos UHP, mentres se engade unha certa proporción de coque de petróleo calcado e po de grafito para producir electrodos.Polo tanto, é difícil avaliar a anisotropía do coque doméstico de agulla.
2. Propiedades lineais e volumétricas do coque de agulla
O rendemento do cambio lineal e volumétrico do coque de agulla reflíctese principalmente no proceso de grafito producido polo electrodo.Co cambio de temperatura, o coque de agulla experimentará unha expansión e contracción lineal e volumétrica durante o proceso de quecemento do proceso de grafito, o que afecta directamente o cambio lineal e volumétrico do tocho tostado do electrodo no proceso de grafito.Isto non é o mesmo para o uso de diferentes propiedades de coque cru, diferentes graos de cambios de coque de agulla.Ademais, o rango de temperatura dos cambios lineais e de volume dos diferentes graos de coque de agulla e coque de petróleo calcinado tamén é diferente.Só dominando esta característica do coque bruto poderemos controlar e optimizar mellor a secuencia química do grafito.Isto é especialmente evidente no proceso de grafitización en serie.
A táboa 3 mostra os cambios lineais e de volume e os intervalos de temperatura de tres graos de coque de agulla de petróleo producido por Conocophillips no Reino Unido.A expansión lineal ocorre primeiro cando o coque de agulla de aceite comeza a quentar, pero a temperatura ao comezo da contracción lineal adoita estar por detrás da temperatura máxima de calcinación.De 1525 ℃ a 1725 ℃, comeza a expansión lineal e o rango de temperatura de toda a contracción lineal é estreito, só 200 ℃.O rango de temperatura de toda a liña de contracción do coque de petróleo retardado ordinario é moito maior que o do coque de agulla, e o coque de agulla de carbón está entre os dous, lixeiramente maior que o coque de agulla de aceite.Os resultados das probas do Instituto de Probas de Tecnoloxía Industrial de Osaka en Xapón mostran que canto peor sexa o rendemento térmico do coque, maior será o intervalo de temperatura de contracción da liña, o intervalo de temperatura de contracción da liña de ata 500 ~ 600 ℃ e o inicio da temperatura de contracción da liña é baixa. , en 1150 ~ 1200 ℃ comezou a producirse encollemento da liña, que tamén son as características do coque de petróleo atrasado ordinario.
Canto mellores sexan as propiedades térmicas e canto maior sexa a anisotropía do coque de agulla, máis estreito será o intervalo de temperatura da contracción lineal.Algúns coque de agulla de aceite de alta calidade só 100 ~ 150 ℃ rango de temperatura de contracción lineal.É moi beneficioso para as empresas de carbono guiar a produción do proceso de grafitización despois de comprender as características de expansión lineal, contracción e reexpansión de varias materias primas coque, o que pode evitar algúns residuos de calidade innecesarios causados polo uso do modo experiencial tradicional.
3 conclusión
Domina as diversas características das materias primas, elixe unha combinación razoable de equipos, unha boa combinación de tecnoloxía e a xestión empresarial é máis científica e razoable, esta serie de sistemas de proceso enteiro está estreitamente controlado e estable, pódese dicir que ten a base de producir altas calidades. electrodo de grafito de alta potencia e calidade ultra alta.
Hora de publicación: 30-12-2021