Materie prime: quali sono le materie prime utilizzate per la produzione di carbonio?
Nella produzione di carbonio, le materie prime solitamente utilizzate possono essere suddivise in materie prime di carbonio solido, legante e agente impregnante.
Le materie prime di carbonio solido includono coke di petrolio, coke bituminoso, coke metallurgico, antracite, grafite naturale e rottami di grafite, ecc.
Il legante e l'agente impregnante includono pece di carbone, catrame di carbone, olio di antracene e resina sintetica, ecc.
Inoltre, nella produzione vengono utilizzati anche alcuni materiali ausiliari come sabbia di quarzo, particelle di coke metallurgico e polvere di coke.
Alcuni prodotti speciali in carbonio e grafite (come fibra di carbonio, carbone attivo, carbonio pirolitico e grafite pirolitica, carbonio di vetro) sono prodotti da altri materiali speciali.
Calcinazione: cos'è la calcinazione? Quali materie prime devono essere calcinate?
Il processo di trattamento termico è chiamato calcinazione.
La calcinazione è il primo processo di trattamento termico nella produzione di carbonio. La calcinazione provoca una serie di cambiamenti nella struttura e nelle proprietà fisiche e chimiche di tutti i tipi di materie prime carboniose.
La temperatura di formazione del coke del coke bituminoso e del coke metallurgico è relativamente elevata (superiore a 1000°C), che equivale alla temperatura del forno di calcinazione nell'impianto di carbone. Non può più calcinare e deve solo essere asciugato con umidità.
Tuttavia, se il coke bituminoso e il coke di petrolio vengono utilizzati insieme prima della calcinazione, essi devono essere inviati al calcinatore per la calcinazione insieme al coke di petrolio.
La grafite naturale e il nerofumo non richiedono calcinazione.
Il processo di stampaggio per estrusione è principalmente il processo di deformazione plastica della pasta.
Il processo di estrusione della pasta viene effettuato nella camera del materiale (o nel cilindro della pasta) e nell'ugello ad arco circolare.
La pasta calda nella camera di caricamento viene azionata dallo stantuffo principale posteriore.
Il gas presente nella pasta viene continuamente espulso forzatamente, la pasta viene continuamente compattata e contemporaneamente la pasta avanza.
Quando la pasta si muove nella parte cilindrica della camera, la pasta può essere considerata un flusso stabile e lo strato granulare è sostanzialmente parallelo.
Quando la pasta entra nella parte dell'ugello di estrusione con deformazione ad arco, la pasta vicino alla parete della bocca è soggetta ad una maggiore resistenza all'attrito nell'avanzamento, il materiale inizia a piegarsi, la pasta all'interno produce una velocità di avanzamento diversa, la pasta interna avanza anticipo, con il risultato che il prodotto lungo la densità radiale non è uniforme, quindi nel blocco di estrusione.
Infine, la pasta entra nella parte di deformazione lineare e viene estrusa.
La tostatura è un processo di trattamento termico in cui i prodotti grezzi compressi vengono riscaldati ad una certa velocità in condizioni di isolamento dell'aria nel mezzo protettivo nel forno.
Nel processo di tostatura, a causa dell'eliminazione delle sostanze volatili, la cokefazione dell'asfalto forma una griglia di coke, la decomposizione e polimerizzazione dell'asfalto e la formazione di una grande rete esagonale di anelli di carbonio, ecc., la resistività è diminuita in modo significativo. Circa 10000 x 10-6 resistività dei prodotti crudi Ω “m, dopo la tostatura di 40-50 x 10-6 Ω” m, detti buoni conduttori.
Dopo la tostatura il prodotto si restringe di circa l'1% in diametro, il 2% in lunghezza e il 2-3% in volume.
Tuttavia, dopo la tostatura dei prodotti grezzi, una parte dell'asfalto di carbone si decompone in gas e fuoriesce, mentre l'altra parte si trasforma in coke bituminoso.
Il volume del coke bituminoso generato è molto inferiore a quello del bitume di carbone. Anche se durante il processo di tostatura si restringe leggermente, nel prodotto si formano ancora molti pori irregolari e piccoli con dimensioni diverse.
Ad esempio, la porosità totale dei prodotti grafitizzati è generalmente fino al 25-32% e quella dei prodotti in carbonio è generalmente fino al 16-25%.
L'esistenza di un gran numero di pori influenzerà inevitabilmente le proprietà fisiche e chimiche dei prodotti.
In generale, i prodotti grafitati con maggiore porosità, diminuzione della densità di volume, maggiore resistività, resistenza meccanica, ad una certa temperatura il tasso di ossidazione viene accelerato, anche la resistenza alla corrosione è deteriorata, gas e liquidi sono più facilmente permeabili.
L'impregnazione è un processo per ridurre la porosità, aumentare la densità, aumentare la resistenza alla compressione, ridurre la resistività del prodotto finito e modificare le proprietà fisiche e chimiche del prodotto.
I suoi obiettivi sono:
(1) Migliorare la conduttività termica ed elettrica del prodotto.
(2) Per migliorare la resistenza agli shock termici e la stabilità chimica del prodotto.
(3) Migliorare la lubrificazione e la resistenza all'usura del prodotto.
(4) Rimuovere le impurità e migliorare la resistenza del prodotto.
I prodotti di carbonio compresso con determinate dimensioni e forma presentano diversi gradi di deformazione e danni da collisione durante la tostatura e la grafitizzazione. Allo stesso tempo, alcuni riempitivi vengono incollati sulla superficie dei prodotti in carbonio compresso.
Non può essere utilizzato senza lavorazione meccanica, quindi il prodotto deve essere modellato e trasformato in una forma geometrica specifica.
(2) La necessità di utilizzo
In base alle esigenze dell'utente per l'elaborazione.
Se è necessario collegare l'elettrodo di grafite del forno elettrico per la produzione dell'acciaio, deve essere realizzato in un foro filettato su entrambe le estremità del prodotto, quindi i due elettrodi devono essere collegati per l'uso con uno speciale giunto filettato.
(3) Requisiti tecnologici
Alcuni prodotti devono essere trasformati in forme e specifiche speciali in base alle esigenze tecnologiche degli utenti.
È richiesta una rugosità superficiale ancora inferiore.
Orario di pubblicazione: 10 dicembre 2020