Suroviny: Jaké suroviny se používají pro výrobu uhlíku?
Při výrobě uhlíku lze obvykle používané suroviny rozdělit na pevné uhlíkové suroviny a pojivo a impregnační činidlo.
Pevné uhlíkové suroviny zahrnují ropný koks, bituminózní koks, hutnický koks, antracit, přírodní grafit a grafitový šrot atd.
Pojivo a impregnační činidlo zahrnují černouhelnou smůlu, černouhelný dehet, anthracenový olej a syntetickou pryskyřici atd.
Kromě toho se při výrobě používají i některé pomocné materiály jako křemenný písek, částice hutního koksu a koksový prášek.
Některé speciální uhlíkové a grafitové produkty (např. uhlíková vlákna, aktivní uhlí, pyrolytické uhlíky a pyrolytický grafit, skleněné uhlíky) jsou vyráběny z jiných speciálních materiálů.
Kalcinace: Co je to kalcinace?Jaké suroviny je třeba kalcinovat?
Proces tepelného zpracování se nazývá kalcinace.
Kalcinace je první proces tepelného zpracování při výrobě uhlíku. Kalcinace způsobuje řadu změn ve struktuře a fyzikálních a chemických vlastnostech všech druhů uhlíkatých surovin.
Teplota tvorby koksu bituminózního koksu a metalurgického koksu je relativně vysoká (nad 1000 °C), což odpovídá teplotě kalcinační pece v uhlíkárně. Již nemůže kalcinovat a je třeba jej pouze vysušit vlhkostí.
Pokud se však bituminózní koks a ropný koks používají společně před kalcinací, musí být odeslány do kalcinátoru ke kalcinaci společně s ropným koksem.
Přírodní grafit a saze nevyžadují kalcinaci.
Proces vytlačování je hlavně proces plastické deformace pasty.
Proces vytlačování pasty se provádí v komoře na materiál (nebo válci na pastu) a trysce s kruhovým obloukem.
Horká pasta v nakládací komoře je poháněna zadním hlavním pístem.
Plyn v pastě je nucen nepřetržitě vytlačovat, pasta je průběžně zhutňována a pasta se zároveň pohybuje vpřed.
Když se pasta pohybuje ve válcové části komory, lze pastu považovat za stabilní tok a granulovaná vrstva je v podstatě rovnoběžná.
Když pasta vstoupí do části vytlačovací trysky s obloukovou deformací, pasta v blízkosti stěny ústí je vystavena většímu třecímu odporu při posunu, materiál se začne ohýbat, pasta uvnitř vytváří jinou rychlost posunu, vnitřní pasta postupuje vpřed dopředu, což má za následek, že produkt podél radiální hustoty není rovnoměrný, takže ve vytlačovacím bloku.
Nakonec pasta vstupuje do lineární deformační části a je vytlačována.
Pražení je proces tepelného zpracování, při kterém se lisované suroviny ohřívají určitou rychlostí za podmínek izolace vzduchu v ochranném médiu v peci.
V procesu pražení, v důsledku eliminace těkavých látek, koksování asfaltu tvoří koksovou mřížku, rozkladu a polymerace asfaltu a vytváření velké šestihranné sítě uhlíkových prstenců atd., se měrný odpor výrazně snížil. Asi 10 000 x 10-6 surových produktů měrný odpor Ω “m, po pražení o 40-50 x 10-6 Ω” m, nazývané dobré vodiče.
Po upražení se produkt zmenší asi o 1 % v průměru, 2 % na délku a 2-3 % na objemu.
Po vypražení surových produktů se však část uhelného asfaltu rozloží na plyn a uniká a druhá část se koksuje na bituminózní koks.
Objem vyrobeného bitumenového koksu je mnohem menší než objem uhelného bitumenu. Přestože se v procesu pražení mírně smršťuje, stále se ve výrobku tvoří mnoho nepravidelných a malých pórů s různou velikostí pórů.
Například celková poréznost grafitizovaných produktů je obecně až 25-32 % a uhlíkových produktů je obecně 16-25 %.
Existence velkého množství pórů nevyhnutelně ovlivní fyzikální a chemické vlastnosti produktů.
Obecně lze říci, že grafitizované výrobky se zvýšenou pórovitostí, sníženou objemovou hustotou, zvýšeným měrným odporem, mechanickou pevností, při určité teplotě se zrychluje rychlost oxidace, zhoršuje se také odolnost proti korozi, snáze prostupují plyny a kapaliny.
Impregnace je proces, který snižuje poréznost, zvyšuje hustotu, zvyšuje pevnost v tlaku, snižuje měrný odpor hotového výrobku a mění fyzikální a chemické vlastnosti výrobku.
Jeho cíle jsou:
(1) Zlepšit tepelnou a elektrickou vodivost produktu.
(2) Zlepšit odolnost proti tepelnému šoku a chemickou stabilitu produktu.
(3) Zlepšete lubricitu a odolnost produktu proti opotřebení.
(4) Odstraňte nečistoty a zvyšte pevnost produktu.
Lisované uhlíkové produkty určité velikosti a tvaru mají různé stupně deformace a poškození kolize během pražení a grafitizace. Některá plniva jsou zároveň navázána na povrch lisovaných uhlíkových produktů.
Bez mechanického opracování jej nelze použít, proto je nutné výrobek vytvarovat a zpracovat do určeného geometrického tvaru.
(2) Potřeba použití
Dle požadavků uživatele na zpracování.
Pokud je třeba připojit grafitovou elektrodu výroby oceli pro elektrické pece, musí být vytvořena do závitového otvoru na obou koncích výrobku a poté by měly být obě elektrody spojeny pro použití se speciálním závitovým spojem.
(3) Technologické požadavky
Některé výrobky je potřeba zpracovat do speciálních tvarů a specifikací podle technologických potřeb uživatelů.
Je požadována ještě nižší drsnost povrchu.
Čas odeslání: 10. prosince 2020