1. MATERIAIS PRIMAS
Coca-Cola (aproximadamente 75-80% de contido)
Coque de petróleo
O coque de petróleo é a materia prima máis importante, e fórmase nunha ampla gama de estruturas, desde coque de agulla altamente anisótropo ata coque fluído case isótropo. O coque de agulla altamente anisotrópico, pola súa estrutura, é indispensable para a fabricación de electrodos de alto rendemento utilizados nos fornos de arco eléctrico, onde se require un grao de carga eléctrica, mecánico e térmico moi elevado. O coque de petróleo prodúcese case exclusivamente polo proceso de coque retardado, que é un procedemento de carbonización suave e lenta dos residuos de destilación de petróleo cru.
Coque de agulla é o termo usado habitualmente para un tipo especial de coque cunha grafitización extremadamente alta como resultado dunha forte orientación paralela preferida da súa estrutura da capa turboestratica e dunha forma física particular dos grans.
Aglutinantes (aproximadamente 20-25% de contido)
Brea de alcatrán de hulla
Os axentes aglutinantes utilízanse para aglomerar as partículas sólidas entre si. A súa alta capacidade de humectación transforma así a mestura nun estado plástico para o seu moldeado ou extrusión posterior.
A brea de alcatrán é un composto orgánico e ten unha estrutura aromática distinta. Debido á súa alta proporción de aneis de benceno substituídos e condensados, xa ten a estrutura de celosía hexagonal claramente preformada do grafito, facilitando así a formación de dominios grafíticos ben ordenados durante a grafitización. Pitch demostra ser o aglutinante máis vantaxoso. É o residuo de destilación do alcatrán de hulla.
2. MESTURA E EXTRUSIÓN
O coque moído mestúrase con brea de alcatrán de hulla e algúns aditivos para formar unha pasta uniforme. Isto lévase ao cilindro de extrusión. Nun primeiro paso o aire tense que eliminar mediante prepresión. Despois, o paso de extrusión real segue onde a mestura é extruída para formar un electrodo do diámetro e lonxitude desexados. Para permitir a mestura e especialmente o proceso de extrusión (ver imaxe da dereita) a mestura ten que ser viscosa. Isto conséguese mantendo a temperatura elevada de aprox. 120°C (dependendo da parcela) durante todo o proceso de produción en verde. Esta forma básica con forma cilíndrica coñécese como "electrodo verde".
3. COCER
Están en uso dous tipos de fornos:
Aquí as varillas extruidas colócanse en botes cilíndricos de aceiro inoxidable (saggers). Para evitar a deformación dos electrodos durante o proceso de quentamento, os saggers tamén se enchen cunha cuberta protectora de area. Os saggers son cargados en plataformas de vagóns (fondos de coches) e enróllados en fornos de gas natural.
Forno de anel
Aquí os electrodos colócanse nunha cavidade encuberta de pedra no fondo da sala de produción. Esta cavidade forma parte dun sistema de aneis de máis de 10 cámaras. As cámaras están conectadas entre si cun sistema de circulación de aire quente para aforrar enerxía. Os ocos entre os electrodos tamén se enchen de area para evitar a deformación. Durante o proceso de cocción, onde a brea se carboniza, a temperatura ten que ser controlada coidadosamente porque a temperaturas de ata 800 °C, unha rápida acumulación de gas pode provocar a rachadura do electrodo.
Nesta fase os electrodos teñen unha densidade de 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNACIÓN
Os electrodos cocidos están impregnados cun paso especial (paso líquido a 200 °C) para darlles a maior densidade, resistencia mecánica e condutividade eléctrica que necesitarán para soportar as severas condicións de funcionamento dentro dos fornos.
5. RE-COCER
Requírese un segundo ciclo de cocción, ou "rebake", para carbonizar a impregnación de brea e eliminar os volátiles restantes. A temperatura de cocción alcanza os 750 °C. Nesta fase os electrodos poden alcanzar unha densidade de 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITIZACIÓN
Forno Acheson
O paso final na fabricación de grafito é unha conversión de carbono cocido en grafito, chamada grafitización. Durante o proceso de grafitización, o carbono máis ou menos preordenado (carbono turbostático) convértese nunha estrutura de grafito ordenada tridimensionalmente.
Os electrodos están empaquetados en fornos eléctricos rodeados de partículas de carbono para formar unha masa sólida. Unha corrente eléctrica fai pasar polo forno, elevando a temperatura ata aproximadamente 3000 °C. Este proceso adoita conseguirse utilizando un FORNO ACHESON ou un FORNO LONGITUD (LWG).
Co forno Acheson os electrodos grafitízanse mediante un proceso por lotes, mentres que nun forno LWG grafitízase a columna enteira ao mesmo tempo.
7. MECANIZADO
Os electrodos de grafito (despois do arrefriamento) son mecanizados a dimensións e tolerancias exactas. Esta etapa tamén pode incluír o mecanizado e a colocación dos extremos (sockets) dos electrodos cun sistema de unión de pines de grafito roscados (mazón).
Hora de publicación: 08-Abr-2021