Materie prime: quali sono le materie prime utilizzate per la produzione del carbonio?
Nella produzione del carbonio, le materie prime solitamente utilizzate possono essere suddivise in materie prime di carbonio solide e agente legante e impregnante.
Le materie prime solide al carbonio includono coke di petrolio, coke bituminoso, coke metallurgico, antracite, grafite naturale e rottami di grafite, ecc.
Gli agenti leganti e impregnanti 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 (ad esempio fibra di carbonio, carbone attivo, carbone pirolitico e grafite pirolitica, carbonio di vetro) vengono realizzati a partire 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 del 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 nel coke bituminoso e nel coke metallurgico è relativamente elevata (superiore a 1000 °C), equivalente alla temperatura del forno di calcinazione nell'impianto di produzione del carbone. Non può più calcinare e necessita solo di essere essiccato con umidità.
Tuttavia, se prima della calcinazione vengono utilizzati insieme coke bituminoso e coke di petrolio, devono essere inviati al calcinatore per la calcinazione insieme al coke di petrolio.
La grafite naturale e il nero di carbonio non necessitano di 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 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, la pasta viene continuamente compattata e contemporaneamente avanza.
Quando la pasta si muove nella parte cilindrica della camera, 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 vicina alla parete della bocca è soggetta a una maggiore resistenza all'attrito nell'avanzamento, il materiale inizia a piegarsi, la pasta all'interno produce diverse velocità di avanzamento, la pasta interna avanza in anticipo, con conseguente prodotto lungo la densità radiale non 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 a una certa velocità, in condizioni di isolamento dell'aria nel mezzo protettivo del forno.
Nel processo di tostatura, a causa dell'eliminazione delle sostanze volatili, la coking dell'asfalto forma una griglia di coke, la decomposizione e la polimerizzazione dell'asfalto e la formazione di una grande rete piana di anelli di carbonio esagonali, ecc., la resistività è diminuita significativamente. Circa 10000 x 10-6 resistività dei prodotti grezzi Ω "m, dopo la tostatura di 40-50 x 10-6 Ω" m, chiamati buoni conduttori.
Dopo la tostatura, il prodotto si restringe di circa l'1% in diametro, del 2% in lunghezza e del 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 da carbone. Sebbene si riduca leggermente durante il processo di torrefazione, nel prodotto si formano comunque numerosi pori irregolari e piccoli, con dimensioni diverse.
Ad esempio, la porosità totale dei prodotti grafitizzati è in genere pari al 25-32%, mentre quella dei prodotti in carbonio è in genere del 16-25%.
La presenza di un gran numero di pori influirà inevitabilmente sulle proprietà fisiche e chimiche dei prodotti.
In generale, i prodotti grafitizzati presentano una maggiore porosità, una minore densità di volume, una maggiore resistività e resistenza meccanica; a una certa temperatura, il tasso di ossidazione accelera, la resistenza alla corrosione diminuisce e i gas e i liquidi diventano più facilmente permeabili.
L'impregnazione è un processo che mira a ridurre la porosità, aumentare la densità, aumentare la resistenza alla compressione, ridurre la resistività del prodotto finito e modificarne le proprietà fisiche e chimiche.
I suoi obiettivi sono:
(1) Migliorare la conduttività termica ed elettrica del prodotto.
(2) Per migliorare la resistenza allo shock termico 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 di determinate dimensioni e forme presentano diversi gradi di deformazione e danni da collisione durante la tostatura e la grafitizzazione. Allo stesso tempo, alcuni riempitivi sono legati alla superficie dei prodotti di carbonio compresso.
Non può essere utilizzato senza lavorazione meccanica, quindi il prodotto deve essere modellato e lavorato in una forma geometrica specifica.
(2) La necessità dell'uso
In base alle esigenze di elaborazione dell'utente.
Se è necessario collegare l'elettrodo di grafite per la produzione di acciaio tramite forno elettrico, è necessario praticare un foro filettato su entrambe le estremità del prodotto, dopodiché i due elettrodi devono essere collegati tramite uno speciale giunto filettato.
(3) Requisiti tecnologici
Alcuni prodotti devono essere lavorati in forme e specifiche particolari in base alle esigenze tecnologiche degli utenti.
È richiesta una rugosità superficiale ancora più bassa.
Data di pubblicazione: 10-12-2020