Karbon malzeme üretim süreci sıkı bir şekilde kontrol edilen bir mühendislik sistemidir; grafit elektrot, özel karbon malzemeler, alüminyum karbon, yeni yüksek kaliteli karbon malzemelerin üretimi, hammadde kullanımı, ekipman, teknoloji, dört üretim faktörünün yönetimi ve ilgili tescilli teknolojiden ayrılamaz.
Ham maddeler, karbon malzemelerin temel özelliklerini belirleyen temel faktörlerdir ve ham maddelerin performansı, üretilen karbon malzemelerin performansını belirler. UHP ve HP grafit elektrotların üretimi için, yüksek kaliteli iğne kok ilk tercihtir, ancak aynı zamanda yüksek kaliteli bağlayıcı asfalt, emdirme maddesi asfalt da vardır. Ancak yalnızca yüksek kaliteli hammaddeler, ekipman, teknoloji, yönetim faktörleri ve ilgili tescilli teknolojinin eksikliği, yüksek kaliteli UHP, HP grafit elektrot üretmeyi de mümkün kılmaz.
Bu makale, iğne kok üreticileri, elektrot üreticileri ve bilimsel araştırma enstitülerinin tartışması için bazı kişisel görüşleri açıklamak amacıyla yüksek kaliteli iğne kokunun özelliklerine odaklanmaktadır.
Çin'deki iğne kok endüstriyel üretimi yabancı işletmelerinkinden daha geç olmasına rağmen, son yıllarda hızla gelişmiş ve şekillenmeye başlamıştır. Toplam üretim hacmi açısından, temel olarak yerli karbon işletmelerinin ürettiği UHP ve HP grafit elektrotlar için iğne kok talebini karşılayabilir. Ancak, iğne kok kalitesinde yabancı işletmelerle karşılaştırıldığında hala belirli bir boşluk vardır. Parti performansındaki dalgalanma, büyük boyutlu UHP ve HP grafit elektrot üretiminde yüksek kaliteli iğne kok talebini etkiler, özellikle grafit elektrot ekleminin üretimini karşılayabilecek yüksek kaliteli eklem iğne kok yoktur.
Büyük spesifikasyonlarda UHP, HP grafit elektrot üreten yabancı karbon işletmeleri, genellikle ana hammadde kok olarak yüksek kaliteli petrol iğne kokunun ilk tercihidir, Japon karbon işletmeleri de hammadde olarak bazı kömür serisi iğne kokunu kullanır, ancak yalnızca aşağıdaki φ 600 mm grafit elektrot üretimi spesifikasyonu için. Şu anda, Çin'deki iğne koku esas olarak kömür serisi iğne kokudur. Karbon işletmeleri tarafından yüksek kaliteli büyük ölçekli UHP grafit elektrot üretimi genellikle ithal petrol serisi iğne kokuna, özellikle ithal Japon Suishima petrol serisi iğne koku ve İngiliz HSP petrol serisi iğne kokunun hammadde kok olarak birleştirilmesiyle yüksek kaliteli ortak üretime dayanmaktadır.
Şu anda, çeşitli işletmeler tarafından üretilen iğne kok genellikle kül içeriği, gerçek yoğunluk, kükürt içeriği, azot içeriği, parçacık boyutu dağılımı, termal genleşme katsayısı vb. gibi geleneksel performans endekslerine göre yabancı iğne kok ticari performans endeksleriyle karşılaştırılmaktadır. Ancak, yabancı ülkelerle karşılaştırıldığında iğne kok sınıflandırmasının farklı derecelerinde hala bir eksiklik bulunmaktadır. Bu nedenle, iğne kok üretimi, günlük dilde "birleşik mallar" için de, yüksek kaliteli birinci sınıf iğne kok derecesini yansıtamaz.
Geleneksel performans karşılaştırmasına ek olarak, karbon işletmeleri iğne kokunun karakterizasyonuna, örneğin termal genleşme katsayısının (CTE) sınıflandırılmasına, parçacık mukavemetine, anizotropi derecesine, engellenmemiş ve engellenmiş durumdaki genleşme verilerine ve genleşme ile büzülme arasındaki sıcaklık aralığına da dikkat etmelidir. İğne kokunun bu termal özellikleri grafit elektrot üretim sürecinde grafitleşme sürecinin kontrolü için çok önemli olduğundan, elbette bağlayıcı ve emdirme maddesi asfaltın kavrulmasından sonra oluşan asfalt kokunun termal özelliklerinin etkisi hariç tutulmamaktadır.
1. İğne kok anizotropisinin karşılaştırılması
(A) Örnek: Yerli bir karbon fabrikasının φ 500 mm UHP elektrot gövdesi;
Hammadde iğne kok: Japon yeni Kimyasal LPC-U sınıfı, oran: %100 LPC-U sınıfı; Analiz: SGL Griesheim tesisi; Performans göstergeleri Tablo 1'de gösterilmektedir.
(B) Örnek: Yerli bir karbon fabrikasının φ 450 mmHP elektrot gövdesi; Hammadde iğne koku: Yerli bir fabrikanın petrol iğne koku, oran: %100; Analiz: Shandong Bazan Karbon Tesisi; Performans göstergeleri Tablo 2'de gösterilmektedir.
Tablo 1 ve Tablo 2'nin karşılaştırılmasından görülebileceği gibi, yeni günlük kimyasal kömür ölçülerinin iğne kok lPC-U sınıfı, CTE anizotropisinin 3.61~4.55'e ulaşabildiği ve özdirenç anizotropisinin de büyük olduğu, 2.06~2.25'e ulaştığı büyük bir termal özellik anizotropisine sahiptir. Ayrıca, yerli petrol iğne kok'unun eğilme mukavemeti, yeni günlük kimyasal LPC-U sınıfı kömür ölçü iğne kok'undan daha iyidir. Anizotropi değeri, yeni günlük kimyasal LPC-U kömür ölçü iğne kok'undan çok daha düşüktür.
Ultra yüksek güçlü grafit elektrot üretimi anizotropik derece performans analizi, iğne kok hammaddesinin kalitesinin tahmini veya önemli bir analiz yöntemi değildir, anizotropi derecesinin büyüklüğü, elbette, elektrot üretim süreci üzerinde de belirli bir etkiye sahiptir, elektriğin anizotropi derecesi, küçük elektrodun ortalama gücünün anizotropi derecesinden aşırı termal şok performansı daha iyidir.
Şu anda Çin'de kömür iğne kok üretimi petrol iğne kok üretiminden çok daha fazladır. Karbon işletmelerinin yüksek hammadde maliyeti ve fiyatı nedeniyle, elektrot üretmek için belirli bir oranda kalsitlenmiş petrol koku ve grafit tozu eklerken, UHP elektrot üretiminde %100 yerli iğne kok kullanmak zordur. Bu nedenle, yerli iğne kok anizotropisini değerlendirmek zordur.
2. İğne kok kömürünün doğrusal ve hacimsel özellikleri
İğne kok kömürünün doğrusal ve hacimsel değişim performansı esas olarak elektrot tarafından üretilen grafit işleminde yansıtılır. Sıcaklık değişimiyle birlikte iğne kok kömürü, grafit işlemi ısınması sırasında doğrusal ve hacimsel genleşme ve büzülmeye uğrar ve bu da grafit işleminde elektrot kavrulmuş kütüğünün doğrusal ve hacimsel değişimini doğrudan etkiler. Bu, ham kok kömürünün farklı özelliklerinin kullanımı, farklı iğne kok kömürü dereceleri için aynı değildir. Dahası, farklı iğne kok kömürü derecelerinin ve kalsine edilmiş petrol kokunun doğrusal ve hacimsel değişimlerinin sıcaklık aralığı da farklıdır. Yalnızca ham kok kömürünün bu özelliğine hakim olarak grafit kimyasal dizisinin üretimini daha iyi kontrol edebilir ve optimize edebiliriz. Bu, özellikle seri grafitleştirme işleminde belirgindir.
Tablo 3, İngiltere'de Conocophillips tarafından üretilen üç dereceli petrol iğne kokunun doğrusal ve hacim değişimlerini ve sıcaklık aralıklarını göstermektedir. Doğrusal genleşme, petrol iğne kokunun ısınmaya başlamasıyla ilk önce meydana gelir, ancak doğrusal büzülmenin başlangıcındaki sıcaklık genellikle maksimum kalsinasyon sıcaklığının gerisinde kalır. 1525℃'den 1725℃'ye kadar doğrusal genleşme başlar ve tüm doğrusal büzülmenin sıcaklık aralığı dardır, sadece 200℃. Sıradan gecikmeli petrol kokunun tüm hat büzülmesinin sıcaklık aralığı, iğne kokundan çok daha büyüktür ve kömür iğne koku, ikisi arasındadır, petrol iğne kokundan biraz daha büyüktür. Japonya'daki Osaka Endüstriyel Teknoloji Test Enstitüsü'nün test sonuçları, koksun termal performansı ne kadar kötü olursa, hat büzülme sıcaklığı aralığının o kadar büyük olduğunu, 500 ~ 600℃'ye kadar hat büzülme sıcaklığı aralığının olduğunu ve hat büzülme sıcaklığının düşük başladığını, 1150 ~ 1200℃'de hat büzülmesinin oluşmaya başladığını, bunun da sıradan gecikmeli petrol kokunun karakteristiği olduğunu göstermektedir.
İğne kok kömürünün termal özellikleri ne kadar iyi ve anizotropisi ne kadar büyükse, doğrusal büzülmenin sıcaklık aralığı o kadar dar olur. Bazı yüksek kaliteli yağ iğne kok kömürü yalnızca 100 ~ 150℃ doğrusal büzülme sıcaklık aralığına sahiptir. Karbon işletmelerinin, çeşitli hammadde kok kömürünün doğrusal genleşme, büzülme ve yeniden genleşme özelliklerini anladıktan sonra grafitleştirme süreci üretimine rehberlik etmesi çok faydalıdır; bu, geleneksel deneysel modun kullanılmasıyla oluşan bazı gereksiz kalite atık ürünlerinden kaçınılabilir.
3 sonuç
Ham maddelerin çeşitli özelliklerine hakim olun, makul ekipman eşleşmesini seçin, teknolojinin iyi bir kombinasyonunu yapın ve işletme yönetimi daha bilimsel ve makul olsun, bu tüm süreç sistemi serisinin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi ve istikrarlı olması, yüksek kaliteli ultra yüksek güç, yüksek güçlü grafit elektrot üretmenin temeline sahip olduğu söylenebilir.
Gönderi zamanı: 30-Aralık-2021