1. HAMMADDELER
Kola (içeriği yaklaşık %75-80)
Petrol Kok
Petrol kok en önemli hammaddedir ve oldukça anizotropik iğne koktan neredeyse izotropik sıvı koka kadar geniş bir yapı yelpazesinde oluşur. Yüksek düzeyde anizotropik iğne koku, yapısı nedeniyle, çok yüksek derecede elektriksel, mekanik ve termal yük taşıma kapasitesinin gerekli olduğu elektrik ark ocaklarında kullanılan yüksek performanslı elektrotların üretimi için vazgeçilmezdir. Petrol kok neredeyse yalnızca, ham petrol damıtma kalıntılarının hafif yavaş karbonizasyon prosedürü olan gecikmeli koklaştırma işlemiyle üretilir.
İğne kok, turbostratik katman yapısının güçlü bir şekilde tercih edilen paralel yöneliminden ve tanelerin belirli bir fiziksel şeklinden kaynaklanan son derece yüksek grafitleşebilirliğe sahip özel bir kok türü için yaygın olarak kullanılan bir terimdir.
Bağlayıcılar (yaklaşık %20-25 içerik)
Kömür katranı zift
Katı parçacıkların birbirine aglomerasyonu için bağlayıcı maddeler kullanılır. Yüksek ıslatma yetenekleri, karışımı daha sonraki kalıplama veya ekstrüzyon için plastik bir duruma dönüştürür.
Kömür katranı zifti organik bir bileşiktir ve belirgin bir aromatik yapıya sahiptir. Yüksek oranda ikame edilmiş ve yoğunlaştırılmış benzen halkaları nedeniyle, zaten belirgin bir şekilde önceden oluşturulmuş grafit altıgen kafes yapısına sahiptir, böylece grafitleştirme sırasında iyi sıralı grafit bölgelerinin oluşumunu kolaylaştırır. Pitch en avantajlı bağlayıcı olduğunu kanıtlıyor. Kömür katranının damıtma kalıntısıdır.
2. KARIŞTIRMA VE EKSTRÜZYON
Öğütülmüş kok, tekdüze bir macun oluşturmak için kömür katranı zifti ve bazı katkı maddeleri ile karıştırılır. Bu, ekstrüzyon silindirine getirilir. İlk adımda, ön presleme yoluyla havanın çıkarılması gerekir. Daha sonra karışımın istenen çap ve uzunlukta bir elektrot oluşturmak üzere ekstrüzyona tabi tutulduğu gerçek ekstrüzyon adımı gelir. Karıştırmayı ve özellikle ekstrüzyon işlemini mümkün kılmak için (sağdaki resme bakın) karışımın viskoz olması gerekir. Bu, yaklaşık olarak yüksek bir sıcaklıkta tutularak elde edilir. Tüm yeşil üretim süreci boyunca 120°C (zifte bağlı olarak). Silindirik şekle sahip bu temel form “yeşil elektrot” olarak bilinir.
3. PİŞİRME
İki tip pişirme fırını kullanılmaktadır:
Burada ekstrüzyona tabi tutulan çubuklar silindirik paslanmaz çelik kutulara (sarkıklar) yerleştirilir. Isıtma işlemi sırasında elektrotların deformasyonunu önlemek için sarkmalar ayrıca koruyucu bir kum kaplamayla doldurulur. Sarkmalar vagon platformlarına (araba tabanları) yüklenir ve doğal gazla çalışan fırınlara yuvarlanır.
Halka fırın
Burada elektrotlar üretim salonunun alt kısmındaki taştan yapılmış gizli bir boşluğa yerleştiriliyor. Bu boşluk, 10'dan fazla odadan oluşan halka sisteminin bir parçasıdır. Enerji tasarrufu sağlamak için odalar sıcak hava sirkülasyon sistemi ile birbirine bağlanmıştır. Deformasyonu önlemek için elektrotlar arasındaki boşluklar da kumla doldurulur. Ziftin karbonlaştığı pişirme işlemi sırasında sıcaklığın dikkatli bir şekilde kontrol edilmesi gerekir çünkü 800°C'ye kadar sıcaklıklarda hızlı gaz oluşumu elektrotun çatlamasına neden olabilir.
Bu aşamada elektrotların yoğunluğu 1,55 – 1,60 kg/dm3 civarındadır.
4. EMDİRME
Pişmiş elektrotlar, fırınların içindeki zorlu çalışma koşullarına dayanmak için ihtiyaç duyacakları daha yüksek yoğunluğu, mekanik gücü ve elektrik iletkenliğini sağlamak için özel bir adımla (200°C'de sıvı adım) emprenye edilir.
5. YENİDEN PİŞİRME
Zift emprenyesini karbonlaştırmak ve kalan uçucu maddeleri uzaklaştırmak için ikinci bir pişirme döngüsü veya "yeniden pişirme" gerekir. Yeniden pişirme sıcaklığı neredeyse 750°C'ye ulaşır. Bu aşamada elektrotlar 1,67 – 1,74 kg/dm3 civarında yoğunluğa ulaşabilir.
6. GRAFİTLEŞTİRME
Acheson Fırını
Grafit üretiminde son adım, grafitleştirme adı verilen, pişmiş karbonun grafite dönüştürülmesidir. Grafitleştirme işlemi sırasında, az çok önceden düzenlenmiş karbon (turbostratik karbon), üç boyutlu olarak düzenlenmiş bir grafit yapısına dönüştürülür.
Elektrotlar, katı bir kütle oluşturmak üzere karbon parçacıklarıyla çevrelenmiş elektrikli fırınlara paketlenir. Fırının içinden bir elektrik akımı geçirilerek sıcaklık yaklaşık 3000°C'ye çıkarılır. Bu işlem genellikle bir ACHESON FIRINI veya bir UZUNLUK FIRINI (LWG) kullanılarak gerçekleştirilir.
Acheson fırınında elektrotlar toplu bir işlem kullanılarak grafitleştirilirken, LWG fırınında tüm sütun aynı anda grafitleştirilir.
7. İŞLEME
Grafit elektrotlar (soğuduktan sonra) kesin boyutlara ve toleranslara göre işlenir. Bu aşama aynı zamanda elektrotların uçlarının (soketlerinin) dişli grafit pim (meme) birleştirme sistemi ile işlenmesini ve takılmasını da içerebilir.
Gönderim zamanı: Nis-08-2021