Explicación detallada del flujo del proceso de electrodos de grafito.
Materias primas: ¿Cuáles son las materias primas que se utilizan para la producción de carbono?
En la producción de carbono, las materias primas comúnmente utilizadas se pueden dividir en dos categorías: materias primas de carbono sólido y aglutinantes y agentes de impregnación. Las materias primas carbonáceas sólidas incluyen coque de petróleo, coque de brea, coque metalúrgico, antracita, grafito natural y virutas de grafito y los agentes de impregnación incluyen brea de hulla, alquitrán de hulla, aceite de antraceno y resina sintética. Además, en la producción también se utilizan algunos materiales auxiliares, como arena de cuarzo, granos de coque metalúrgico y polvo de coque. La producción de algunos productos especiales de carbono y grafito (como fibra de carbono, carbón activado, carbón pirolítico y grafito pirolítico, carbón vítreo) utiliza otras materias primas especiales.
Calcinación: ¿Qué es la calcinación? ¿Qué materias primas hay que calcinar?
El proceso de tratamiento térmico a alta temperatura (1200-1500°C) de materias primas carbonosas aisladas del aire se llama calcinación. La calcinación es el primer proceso de tratamiento térmico en la producción de carbono. La calcinación provoca una serie de cambios en la estructura y las propiedades físicas y químicas de diversas materias primas carbonosas.
Tanto la antracita como el coque de petróleo contienen cierta cantidad de materia volátil y requieren calcinación. La temperatura de coquización del coque de brea y del coque metalúrgico es relativamente alta (más de 1000 °C), lo que equivale a la temperatura del horno de calcinación en la fábrica de carbón. Ya no es necesario calcinarlos y solo es necesario secar el agua. Sin embargo, si se mezclan coque de brea y coque de petróleo antes de la calcinación, se deben enviar al calcinador junto con el coque de petróleo para la calcinación. El grafito natural y el negro de carbón no requieren calcinación.
Prensado: ¿Cuál es el principio del moldeo por extrusión?
La esencia del proceso de extrusión es que después de que la pasta pasa a través de una boquilla de cierta forma bajo presión, se compacta y se deforma plásticamente para convertirse en una pieza en bruto con una determinada forma y tamaño. El proceso de moldeo por extrusión es principalmente el proceso de deformación plástica de la pasta.
El proceso de extrusión de la pasta se realiza en la cámara de material (o cilindro de pasta) y la boquilla en forma de arco. La pasta caliente cargada en la cámara de material es empujada por el émbolo principal trasero. El gas de la pasta se ve obligado a eliminarse continuamente, la pasta es continuamente densa y la pasta avanza. Cuando la pasta se mueve en la parte cilíndrica de la cámara de material, la pasta puede considerarse como un flujo estable y cada capa de material de partículas se mueve básicamente en paralelo. Cuando la pasta ingresa a la boquilla de extrusión con deformación de arco, la pasta cerca de la pared de la boca encuentra una mayor resistencia de fricción al avanzar, la capa de material comienza a doblarse y se generan diferentes velocidades de avance dentro de la pasta, y la capa interna de pasta El material se avanza antes de tiempo, lo que da como resultado una densidad desigual del producto a lo largo de la dirección radial, lo que genera tensión interna causada por diferentes caudales de las capas internas y externas en el bloque de extrusión. Finalmente, la pasta entra en la parte de deformación lineal y se extruye.
Tostar: ¿Qué es tostar? ¿Cuál es el propósito del tostado?
El tostado es un proceso de tratamiento térmico en el que los productos crudos prensados se calientan a una determinada velocidad de calentamiento en un medio protector en un horno de calentamiento en condiciones de aislamiento del aire.
El propósito del tostado es: (1) Eliminar la materia volátil. Los productos que utilizan brea de carbón como aglutinante generalmente descargan aproximadamente el 10% de la materia volátil después del tostado. Por lo tanto, el rendimiento de tostado es generalmente inferior al 90%.
(2) Los productos crudos de coquización del aglutinante se tuestan de acuerdo con ciertas condiciones del proceso para coquear el aglutinante y formar una red de coque entre las partículas de agregado para conectar firmemente todos los agregados de diferentes tamaños de partículas al mismo tiempo. Los productos tienen ciertas propiedades físicas y químicas. En las mismas condiciones, cuanto mayor sea la tasa de coquización, mejor será la calidad. Generalmente, la tasa residual de coquización del asfalto de temperatura media es aproximadamente del 50%.
(3) ¿Forma geométrica fija? Durante el proceso de tostado, el producto crudo se ablanda y el aglutinante migra. A medida que aumenta la temperatura, se forma una red de coquización que vuelve rígido el producto. Por tanto, su forma no cambia cuando aumenta la temperatura.
(4) ¿Reducir la resistividad? Durante el proceso de tostación, debido a la eliminación de materia volátil, el asfalto se coquiza para formar una rejilla de coque, el asfalto se descompone y polimeriza, y genera un gran anillo de carbono hexagonal plano. red, etc. La resistividad cayó significativamente. La resistividad del producto crudo es de aproximadamente 10000×10-6Ω·m, y después del tostado se reduce a 40--50×10-6Ω·m, lo que se denomina buen conductor
(5) ¿El volumen se reduce aún más? El producto horneado El diámetro se reduce aproximadamente un 1%, la longitud se reduce aproximadamente un 2% y el volumen se reduce entre un 2% y un 3%.
Impregnación: ¿Por qué se deben impregnar los productos de carbono?
La porosidad del producto bruto tras el moldeo por compresión es muy baja. Sin embargo, después de tostar el producto crudo, parte de la brea de carbón se descompone en gas y se escapa durante el proceso de tostación, y la otra parte se coque en coque de brea.
El volumen del coque de brea generado es mucho menor que el volumen original ocupado por la brea de carbón. Aunque se contrae ligeramente durante el proceso de tostado, todavía se forman muchos poros diminutos irregulares con diferentes tamaños dentro del producto. Por ejemplo, la porosidad total de los productos grafitizados es generalmente del 25 al 32 %, y la porosidad total de los productos de carbono es generalmente del 16 al 25 %. La presencia de una gran cantidad de poros tendrá inevitablemente un cierto impacto en las propiedades físicas y químicas del producto. En términos generales, a medida que aumenta la porosidad de los productos grafitizados, su densidad volumétrica disminuye, su resistividad aumenta, su resistencia mecánica disminuye, su velocidad de oxidación se acelera a una determinada temperatura, su resistencia a la corrosión se deteriora y es más probable que penetren gases y líquidos.
La impregnación es un proceso que reduce la porosidad del producto, aumenta la densidad, aumenta la resistencia a la compresión, reduce la resistividad del producto terminado y cambia las propiedades físicas y químicas del producto.
Grafitización: ¿Qué es la grafitización? ¿Cuál es el propósito de la grafitización?
La grafitización consiste en colocar el producto horneado en un medio protector en un horno de grafitización y calentarlo a una temperatura alta, de modo que la rejilla plana hexagonal del átomo de carbono cambie de una superposición desordenada en un espacio bidimensional a una superposición ordenada. en espacio tridimensional. Y tiene un proceso de tratamiento térmico a alta temperatura con estructura de grafito.
Su finalidad es: (1) Mejorar la conductividad térmica y eléctrica del producto. (2) Mejorar la resistencia al choque térmico y la estabilidad química del producto. (3) Mejorar la lubricidad y las propiedades antidesgaste del producto. (4) Eliminar impurezas y mejorar la resistencia del producto.
Procesamiento mecánico: ¿Por qué los productos de carbono deben procesarse mecánicamente?
(1) Los productos de carbón prensado deben tener un cierto tamaño y forma para darles forma. Se deformarán y dañarán en diversos grados durante el proceso de tostado y grafitización, y algunas de sus superficies también se unirán. los rellenos no se pueden utilizar sin procesamiento mecánico, por lo que el producto debe moldearse y procesarse hasta darle la forma geométrica especificada. (2) El uso debe procesarse de acuerdo con los requisitos del usuario. Si es necesario conectar electrodos de grafito para la fabricación de acero en hornos eléctricos para su uso, se deben mecanizar orificios roscados en ambos extremos del producto y luego los dos electrodos se deben conectar con juntas roscadas especiales. (3) Necesidades técnicas: algunos productos deben procesarse en formas y especificaciones especiales de acuerdo con las necesidades técnicas de los usuarios, e incluso requieren una menor rugosidad superficial. Información de Xinchen, Baidu Wenku, vídeo de Tencent