Die produksieproses van koolstofmateriaal is 'n streng beheerde stelselingenieurswese, die produksie van grafietelektrode, spesiale koolstofmateriale, aluminiumkoolstof, nuwe hoë-end koolstofmateriale is onafskeidbaar van die gebruik van grondstowwe, toerusting, tegnologie, bestuur van vier produksiefaktore en verwante eie tegnologie.
Grondstowwe is die sleutelfaktore wat die basiese eienskappe van koolstofmateriale bepaal, en die werkverrigting van grondstowwe bepaal die werkverrigting van vervaardigde koolstofmateriale. Vir die produksie van UHP- en HP-grafietelektrodes is hoë kwaliteit naaldkooks die eerste keuse, maar ook hoë kwaliteit bindasfalt, impregneermiddelasfalt. Maar slegs hoë kwaliteit grondstowwe, die gebrek aan toerusting, tegnologie, bestuursfaktore en verwante gepatenteerde tegnologie, is ook nie in staat om hoë kwaliteit UHP, HP-grafietelektrode te produseer nie.
Hierdie artikel fokus op die eienskappe van hoë kwaliteit naaldkooks om 'n paar persoonlike sienings uiteen te sit, vir naaldkooksvervaardigers, elektrodevervaardigers en wetenskaplike navorsingsinstitute om te bespreek.
Alhoewel die industriële produksie van naaldkooks in China later is as dié van buitelandse ondernemings, het dit die afgelope paar jaar vinnig ontwikkel en begin vorm aanneem. Wat die totale produksievolume betref, kan dit basies voldoen aan die vraag na naaldkooks vir UHP- en HP-grafietelektrodes wat deur binnelandse koolstofondernemings vervaardig word. Daar is egter steeds 'n sekere gaping in die kwaliteit van naaldkooks in vergelyking met buitelandse ondernemings. Die fluktuasie van bondelprestasie beïnvloed die vraag na hoëgehalte-naaldkooks in die produksie van grootskaalse UHP- en HP-grafietelektrodes, veral as daar geen hoëgehalte-lasnaaldkooks is wat aan die produksie van grafietelektrodelas kan voldoen nie.
Buitelandse koolstofondernemings wat grootskaalse UHP produseer, is HP-grafietelektrode dikwels die eerste keuse van hoëgehalte-petroleumnaaldkooks as die hoofgrondstof vir kooks. Japannese koolstofondernemings gebruik ook sommige steenkoolreeksnaaldkooks as grondstof, maar slegs vir die volgende φ 600 mm-spesifikasie van grafietelektrodeproduksie. Tans is die naaldkooks in China hoofsaaklik steenkoolreeksnaaldkooks. Die produksie van hoëgehalte-grootskaalse UHP-grafietelektrode deur koolstofondernemings maak dikwels staat op ingevoerde petroleumreeksnaaldkooks, veral die produksie van hoëgehalte-verbindings met ingevoerde Japannese Suishima-oliereeksnaaldkooks en Britse HSP-oliereeksnaaldkooks as grondstofkooks.
Tans word die naaldkooks wat deur verskeie ondernemings vervaardig word, gewoonlik vergelyk met die kommersiële prestasie-indekse van buitelandse naaldkooks deur konvensionele prestasie-indekse, soos asinhoud, ware digtheid, swaelinhoud, stikstofinhoud, deeltjiegrootteverspreiding, termiese uitbreidingskoëffisiënt, ensovoorts. Daar is egter steeds 'n gebrek aan verskillende grade van naaldkooksklassifikasie in vergelyking met buitelandse lande. Daarom kan die produksie van naaldkooks, ook in die omgangstaal vir "verenigde goedere", nie die graad van hoëgehalte-premiumnaaldkooks weerspieël nie.
Benewens konvensionele prestasievergelyking, moet koolstofondernemings ook aandag gee aan die karakterisering van naaldkooks, soos die klassifikasie van termiese uitbreidingskoëffisiënt (KKO), deeltjiesterkte, anisotropiegraad, uitbreidingsdata in nie-geïnhibeerde toestand en geïnhibeerde toestand, en temperatuurreeks tussen uitbreiding en sametrekking. Omdat hierdie termiese eienskappe van naaldkooks baie belangrik is vir die beheer van die grafitiseringsproses in die produksieproses van grafietelektrode, word die invloed van die termiese eienskappe van asfaltkooks wat gevorm word na die roostering van die bindmiddel en impregneermiddel asfalt natuurlik nie uitgesluit nie.
1. Vergelyking van anisotropie van naaldkooks
(A) Monster: φ 500 mm UHP-elektrodeliggaam van 'n huishoudelike koolstoffabriek;
Rou materiaal naaldkooks: Japannese nuwe chemiese LPC-U graad, verhouding: 100% LPC-U graad; Analise: SGL Griesheim-aanleg; Prestasie-aanwysers word in Tabel 1 getoon.
(B) Monster: φ 450 mmHP elektrodeliggaam van 'n huishoudelike koolstoffabriek; Rou materiaal naaldkooks: 'n huishoudelike fabriek se olie-naaldkooks, verhouding: 100%; Analise: Shandong Bazan Koolstofaanleg; Prestasie-aanwysers word in Tabel 2 getoon.
Soos gesien kan word uit die vergelyking van Tabel 1 en Tabel 2, het die lPC-U-graad naaldkooks van nuwe daaglikse chemiese steenkoolmaatstawwe 'n groot anisotropie van termiese eienskappe, waarin die anisotropie van CTE 3.61~4.55 kan bereik, en die anisotropie van weerstand is ook groot en bereik 2.06~2.25. Boonop is die buigsterkte van huishoudelike petroleumnaaldkooks beter as dié van nuwe daaglikse chemiese LPC-U-graad steenkoolmaatnaaldkooks. Die waarde van anisotropie is baie laer as dié van nuwe daaglikse chemiese LPC-U steenkoolmaatnaaldkooks.
Die prestasie-analise van die anisotropiese graad van ultrahoë-krag grafietelektrodeproduksie is die beraming van die kwaliteit van naaldkooks se rou materiaal of nie, 'n belangrike analisemetode. Die grootte van die anisotropiegraad het natuurlik ook 'n sekere invloed op die elektrodeproduksieproses. Die termiese skokprestasie van elektrisiteit is baie beter as die gemiddelde krag van die klein elektrode, aangesien die anisotropiegraad baie beter is.
Tans is die produksie van steenkoolnaaldkooks in China baie groter as dié van petroleumnaaldkooks. As gevolg van die hoë grondstofkoste en prys van koolstofondernemings, is dit moeilik om 100% huishoudelike naaldkooks in die produksie van UHP-elektrode te gebruik, terwyl 'n sekere hoeveelheid gekalkte petroleumkooks en grafietpoeier bygevoeg word om die elektrode te produseer. Daarom is dit moeilik om die anisotropie van huishoudelike naaldkooks te evalueer.
2. Lineêre en volumetriese eienskappe van naaldkooks
Die lineêre en volumetriese veranderingsprestasie van naaldkooks word hoofsaaklik weerspieël in die grafietproses wat deur die elektrode geproduseer word. Met die temperatuurverandering sal die naaldkooks lineêre en volumetriese uitbreiding en sametrekking ondergaan tydens die proses van grafietprosesverhitting, wat die lineêre en volumetriese verandering van die elektrode-geroosterde billet in die grafietproses direk beïnvloed. Dit is nie dieselfde vir die gebruik van verskillende eienskappe van rou kooks nie, verskillende grade van naaldkooks veranderinge. Boonop is die temperatuurreeks van lineêre en volumeveranderinge van verskillende grade naaldkooks en gekalsineerde petroleumkooks ook anders. Slegs deur hierdie eienskap van rou kooks te bemeester, kan ons die produksie van grafietchemiese volgorde beter beheer en optimaliseer. Dit is veral duidelik in die seriegrafitisasieproses.
Tabel 3 toon die lineêre en volumeveranderinge en temperatuurreekse van drie grade petroleumnaaldkooks wat deur Conocophillips in die VK vervaardig word. Lineêre uitsetting vind eerste plaas wanneer olienaaldkooks begin opwarm, maar die temperatuur aan die begin van lineêre sametrekking is gewoonlik agter die maksimum kalsinasietemperatuur. Van 1525 ℃ tot 1725 ℃ begin lineêre uitsetting, en die temperatuurreeks van die hele lineêre sametrekking is smal, slegs 200 ℃. Die temperatuurreeks van die hele lynsametrekking van die gewone vertraagde petroleumkooks is baie groter as dié van die naaldkooks, en die steenkoolnaaldkooks is tussen die twee, effens groter as die olienaaldkooks. Die toetsresultate van die Osaka Industrial Technology Test Institute in Japan toon dat hoe swakker die termiese werkverrigting van kooks is, hoe groter is die lynkrimptemperatuurreeks, tot 500 ~ 600 ℃ lynkrimptemperatuurreeks, en die begin van die lynkrimptemperatuur is laag, by 1150 ~ 1200 ℃ begin lynkrimping voorkom, wat ook die kenmerk van gewone vertraagde petroleumkooks is.
Hoe beter die termiese eienskappe en hoe groter die anisotropie van naaldkooks, hoe nouer die temperatuurreeks van lineêre sametrekking. Sommige hoëgehalte-olie-naaldkooks het slegs 'n lineêre sametrekkingstemperatuurreeks van 100 ~ 150 ℃. Dit is baie voordelig vir koolstofondernemings om die grafitisasieprosesproduksie te lei nadat hulle die eienskappe van lineêre uitbreiding, sametrekking en heruitsetting van verskeie grondstowwe-kooks verstaan het, wat onnodige kwaliteitsafvalprodukte kan vermy wat veroorsaak word deur die gebruik van die tradisionele ervaringsmodus.
3 gevolgtrekking
Bemeester die verskillende eienskappe van grondstowwe, kies redelike toerustingpassing, goeie kombinasie van tegnologie, en die ondernemingsbestuur is meer wetenskaplik en redelik, hierdie reeks hele prosesstelsels is streng beheer en stabiel, en kan gesê word dat dit die basis het vir die vervaardiging van hoë kwaliteit ultra-hoë krag, hoë krag grafietelektrode.
Plasingstyd: 30 Desember 2021