Il processo di produzione del materiale in carbonio è un'ingegneria di sistema strettamente controllata, la produzione di elettrodi di grafite, materiali di carbonio speciali, carbonio di alluminio, nuovi materiali di carbonio di fascia alta sono inseparabili dall'uso di materie prime, attrezzature, tecnologia, gestione di quattro fattori di produzione e relativi proprietari tecnologia.
Le materie prime sono i fattori chiave che determinano le caratteristiche di base dei materiali in carbonio e le prestazioni delle materie prime determinano le prestazioni dei materiali in carbonio fabbricati.Per la produzione di elettrodi di grafite UHP e HP, il coke ad ago di alta qualità è la prima scelta, ma anche asfalto legante di alta qualità, asfalto impregnante.Ma solo le materie prime di alta qualità, la mancanza di attrezzature, tecnologia, fattori di gestione e relativa tecnologia proprietaria, non sono nemmeno in grado di produrre elettrodi di grafite UHP e HP di alta qualità.
Questo articolo si concentra sulle caratteristiche del coke ad ago di alta qualità per esporre alcune opinioni personali, che i produttori di coke ad ago, i produttori di elettrodi e gli istituti di ricerca scientifica possono discutere.
Sebbene la produzione industriale di needle coke in Cina sia successiva a quella delle imprese straniere, negli ultimi anni si è sviluppata rapidamente e ha iniziato a prendere forma.In termini di volume di produzione totale, può sostanzialmente soddisfare la domanda di coke ad ago per elettrodi di grafite UHP e HP prodotti dalle imprese nazionali del carbonio.Tuttavia, c'è ancora un certo divario nella qualità del needle coke rispetto alle imprese straniere.La fluttuazione delle prestazioni del lotto influisce sulla domanda di coke ad ago di alta qualità nella produzione di elettrodi di grafite UHP e HP di grandi dimensioni, in particolare non esiste un coke ad ago di alta qualità in grado di soddisfare la produzione di giunti di elettrodi di grafite.
Imprese estere di carbonio che producono grandi specifiche UHP, l'elettrodo di grafite HP è spesso la prima scelta di coke ad ago di petrolio di alta qualità come principale materia prima coke, le imprese di carbonio giapponesi usano anche alcuni coke ad ago della serie di carbone come materia prima, ma solo per il seguente φ Specifiche di 600 mm per la produzione di elettrodi di grafite.Allo stato attuale, il coke ad ago in Cina è principalmente coke ad ago della serie di carbone.La produzione di elettrodi di grafite UHP su larga scala di alta qualità da parte delle imprese del carbonio si basa spesso su coke ad ago della serie petrolifera importata, in particolare la produzione di giunti di alta qualità con coke ad ago della serie petrolifera giapponese Suishima importata e coke ad ago della serie petrolifera britannica HSP come materia prima coke.
Allo stato attuale, il coke ad ago prodotto da varie imprese viene solitamente confrontato con gli indici di prestazione commerciale del coke ad ago estero mediante indici di prestazione convenzionali, come contenuto di ceneri, densità reale, contenuto di zolfo, contenuto di azoto, distribuzione granulometrica, coefficiente di dilatazione termica e così via su.Tuttavia, mancano ancora diversi gradi di classificazione del coke ago rispetto ai paesi stranieri.Pertanto, la produzione di coke ad ago colloquialmente anche per "beni unificati", non può riflettere il grado di coke ad ago di alta qualità.
Oltre al confronto convenzionale delle prestazioni, le imprese del carbonio dovrebbero anche prestare attenzione alla caratterizzazione del coke ad ago, come la classificazione del coefficiente di espansione termica (CTE), la forza delle particelle, il grado di anisotropia, i dati di espansione nello stato non inibito e nello stato inibito e intervallo di temperatura tra espansione e contrazione.Poiché queste proprietà termiche del coke ad ago sono molto importanti per il controllo del processo di grafitizzazione nel processo di produzione dell'elettrodo di grafite, ovviamente, non è esclusa l'influenza delle proprietà termiche del coke di asfalto formato dopo la tostatura del legante e dell'agente impregnante asfalto.
1. Confronto dell'anisotropia di needle coke
(A) Campione: corpo dell'elettrodo UHP φ 500 mm di una fabbrica nazionale di carbonio;
Coke ad ago per materie prime: nuovo grado chimico LPC-U giapponese, rapporto: grado 100% LPC-U;Analisi: stabilimento SGL di Griesheim;Gli indicatori di performance sono riportati nella tabella 1.
(B) Campione: corpo dell'elettrodo φ 450 mmHP di una fabbrica di carbonio domestica;Coke dell'ago della materia prima: un coke dell'ago dell'olio della fabbrica domestica, rapporto: 100%;Analisi: Shandong Bazan Carbon Plant;Gli indicatori di performance sono riportati nella tabella 2.
Come si può vedere dal confronto della Tabella 1 e della Tabella 2, il grado lPC-U del coke ad ago delle nuove misure giornaliere di carbone chimico ha una grande anisotropia delle proprietà termiche, in cui l'anisotropia del CTE può raggiungere 3,61~4,55, e il anche l'anisotropia della resistività è ampia, raggiungendo 2,06~2,25.Oltre alla resistenza alla flessione del coke ad ago del petrolio domestico è migliore di quella del nuovo coke ad ago per la misurazione del carbone chimico quotidiano di grado LPC-U.Il valore dell'anisotropia è molto più basso di quello del nuovo Daily Chemical LPC-U per la misurazione del carbone ad ago.
L'analisi delle prestazioni del grado anisotropico della produzione di elettrodi di grafite ad altissima potenza è la stima della qualità della materia prima del coke ad ago o meno un metodo di analisi importante, la dimensione del grado di anisotropia, ovviamente, ha anche una certa influenza sul processo di produzione degli elettrodi, il grado di anisotropia dell'elettricità prestazioni estremamente shock termico rispetto al grado di anisotropia della potenza media del piccolo elettrodo è buono.
Attualmente, la produzione di coke ad ago in Cina è molto maggiore di quella del coke ad ago.A causa dell'elevato costo delle materie prime e del prezzo delle imprese del carbonio, è difficile utilizzare il 100% di coke ad ago domestico nella produzione di elettrodi UHP, aggiungendo una certa proporzione di coke di petrolio calcato e polvere di grafite per produrre elettrodi.Pertanto, è difficile valutare l'anisotropia del coke ago domestico.
2. Proprietà lineari e volumetriche del coke ad ago
Le prestazioni di variazione lineare e volumetrica del coke ad ago si riflettono principalmente nel processo di grafite prodotto dall'elettrodo.Con il cambio di temperatura, il coke ad ago subirà espansione e contrazione lineare e volumetrica durante il processo di riscaldamento del processo di grafite, che influisce direttamente sul cambiamento lineare e volumetrico della billetta arrostita con elettrodo nel processo di grafite.Questo non è lo stesso per l'uso di diverse proprietà di coke grezzo, diversi gradi di sostituzione del coke agugliato.Inoltre, anche l'intervallo di temperatura delle variazioni lineari e di volume di diversi tipi di coke agugliato e coke di petrolio calcinato è diverso.Solo padroneggiando questa caratteristica del coke grezzo possiamo controllare e ottimizzare meglio la produzione della sequenza chimica della grafite.Ciò è particolarmente evidente nel processo di grafitizzazione in serie.
La tabella 3 mostra le variazioni lineari e di volume e gli intervalli di temperatura di tre tipi di coke di petrolio prodotto da Conocophillips nel Regno Unito.L'espansione lineare si verifica prima quando il coke ad ago inizia a riscaldarsi, ma la temperatura all'inizio della contrazione lineare di solito è in ritardo rispetto alla temperatura massima di calcinazione.Da 1525 ℃ a 1725 ℃, inizia l'espansione lineare e l'intervallo di temperatura dell'intera contrazione lineare è stretto, solo 200 ℃.L'intervallo di temperatura dell'intera linea di contrazione del normale coke di petrolio ritardato è molto più ampio di quello del coke ad ago e il coke ad ago è compreso tra i due, leggermente più grande del coke ad ago.I risultati dei test dell'Osaka Industrial Technology Test Institute in Giappone mostrano che peggiore è la prestazione termica del coke, maggiore è l'intervallo di temperatura di restringimento della linea, fino a un intervallo di temperatura di restringimento della linea di 500 ~ 600 ℃ e l'inizio della temperatura di restringimento della linea è bassa , a 1150 ~ 1200 ℃ ha iniziato a verificarsi un restringimento della linea, che è anche le caratteristiche del normale coke di petrolio ritardato.
Migliori sono le proprietà termiche e maggiore è l'anisotropia del coke ago, più ristretto è l'intervallo di temperatura di contrazione lineare.Alcuni coke ad aghi di olio di alta qualità hanno solo un intervallo di temperatura di contrazione lineare di 100 ~ 150 ℃.È molto vantaggioso per le imprese del carbonio guidare la produzione del processo di grafitizzazione dopo aver compreso le caratteristiche di espansione lineare, contrazione e riespansione di varie materie prime coke, che possono evitare alcuni prodotti di scarto di qualità non necessari causati dall'utilizzo della modalità esperienziale tradizionale.
3 conclusione
Padroneggia le varie caratteristiche delle materie prime, scegli un abbinamento ragionevole delle apparecchiature, una buona combinazione di tecnologia e la gestione aziendale è più scientifica e ragionevole, si può dire che questa serie di sistemi di processo dell'intero strettamente controllati e stabili abbia le basi per la produzione di elettrodo di grafite ad altissima potenza e alta potenza di qualità.
Orario postale: 30-dic-2021