1. ROU MATERIALE
Coke (ongeveer 75-80% in inhoud)
Petroleumkoks
Petroleumkooks is die belangrikste grondstof, en dit word in 'n wye reeks strukture gevorm, van hoogs anisotropiese naaldkooks tot byna isotropiese vloeibare kooks. Die hoogs anisotropiese naaldkooks is, as gevolg van sy struktuur, onontbeerlik vir die vervaardiging van hoëprestasie-elektrodes wat in elektriese boogoonde gebruik word, waar 'n baie hoë mate van elektriese, meganiese en termiese dravermoë vereis word. Petroleumkooks word byna uitsluitlik geproduseer deur die vertraagde kookproses, wat 'n ligte stadige karboniseringsprosedure van ru-oliedistillasie-residue is.
Naaldkooks is die algemeen gebruikte term vir 'n spesiale tipe kooks met uiters hoë grafitiseerbaarheid as gevolg van 'n sterk voorkeur parallelle oriëntasie van sy turbostratiese laagstruktuur en 'n spesifieke fisiese vorm van die korrels.
Bindmiddels (ongeveer 20-25% in inhoud)
Steenkoolteerpek
Bindmiddels word gebruik om die vaste deeltjies aan mekaar te bind. Hul hoë benattingsvermoë omskep dus die mengsel in 'n plastiese toestand vir daaropvolgende gietwerk of ekstrusie.
Steenkoolteerpek is 'n organiese verbinding en het 'n duidelike aromatiese struktuur. As gevolg van die hoë proporsie gesubstitueerde en gekondenseerde benseenringe, het dit reeds die duidelik voorafgevormde seshoekige roosterstruktuur van grafiet, wat die vorming van goed geordende grafitiese domeine tydens grafitisasie vergemaklik. Pek blyk die voordeligste bindmiddel te wees. Dit is die distillasieresidu van steenkoolteer.
2. MENG EN EKSTRUSIE
Die gemaalde kooks word met koolteerpek en 'n paar bymiddels gemeng om 'n eenvormige pasta te vorm. Dit word in die ekstrusie-silinder gebring. In 'n eerste stap moet die lug deur voorpersing verwyder word. Dan volg die werklike ekstrusiestap waar die mengsel geëxtrudeer word om 'n elektrode van die verlangde deursnee en lengte te vorm. Om die vermenging en veral die ekstrusieproses (sien prentjie regs) moontlik te maak, moet die mengsel viskeus wees. Dit word bereik deur dit gedurende die hele groen produksieproses by 'n verhoogde temperatuur van ongeveer 120°C (afhangende van die pek) te hou. Hierdie basiese vorm met silindriese vorm staan bekend as die "groen elektrode".
3. BAK
Twee tipes bakoonde word gebruik:
Hier word die geëxtrudeerde stafies in silindriese vlekvrye staalhouers (saggers) geplaas. Om die vervorming van die elektrodes tydens die verhittingsproses te vermy, word die saggers ook met 'n beskermende laag sand gevul. Die saggers word op spoorwegplatforms (wabodems) gelaai en in natuurlike gas-aangedrewe oonde gerol.
Ringoond
Hier word die elektrodes in 'n klip-verborge holte in die bodem van die produksiesaal geplaas. Hierdie holte is deel van 'n ringstelsel van meer as 10 kamers. Die kamers is aan mekaar gekoppel met 'n warmlugsirkulasiestelsel om energie te bespaar. Die leemtes tussen die elektrodes word ook met sand gevul om vervorming te voorkom. Tydens die bakproses, waar die pik gekarboniseer word, moet die temperatuur noukeurig beheer word, want by temperature tot 800°C kan 'n vinnige gasopbou krake van die elektrode veroorsaak.
In hierdie fase het elektrodes 'n digtheid van ongeveer 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNASIE
Die gebakte elektrodes word geïmpregneer met 'n spesiale pik (vloeibare pik teen 200°C) om hulle die hoër digtheid, meganiese sterkte en elektriese geleidingsvermoë te gee wat hulle benodig om die strawwe bedryfstoestande binne die oonde te weerstaan.
5. HERBAK
'n Tweede baksiklus, of "herbak", is nodig om die pik-impregnasie te karboniseer en enige oorblywende vlugtige stowwe af te dryf. Die herbaktemperatuur bereik byna 750°C. In hierdie fase kan die elektrodes 'n digtheid van ongeveer 1,67 - 1,74 kg/dm3 bereik.
6. GRAFITISERING
Acheson-oond
Die laaste stap in grafietvervaardiging is die omskakeling van gebakte koolstof na grafiet, wat grafitisering genoem word. Tydens die grafitiseringsproses word die min of meer voorafgeordende koolstof (turbostratiese koolstof) omgeskakel in 'n driedimensioneel geordende grafietstruktuur.
Die elektrodes word in elektriese oonde, omring deur koolstofdeeltjies, gepak om 'n soliede massa te vorm. 'n Elektriese stroom word deur die oond gelei, wat die temperatuur tot ongeveer 3000°C verhoog. Hierdie proses word gewoonlik bereik deur óf 'n ACHESON-OOND óf 'n LENGTGEWYSE OOND (LWG) te gebruik.
Met die Acheson-oond word die elektrodes met behulp van 'n bondelproses gegrafiteer, terwyl die hele kolom in 'n LWG-oond gelyktydig gegrafiteer word.
7. MASJINERING
Die grafietelektrodes (na afkoeling) word tot presiese afmetings en toleransies gemasjineer. Hierdie stadium kan ook die masjinering en pas van die punte (sokke) van die elektrodes met 'n geskroefde grafietpen (nippel) verbindingstelsel insluit.
Plasingstyd: 8 April 2021