1. СИРОВИНА
Кокс (приблизно 75-80% вмісту)
Нафтовий кокс
Нафтовий кокс є найважливішою сировиною, і він утворюється в широкому діапазоні структур, від високоанізотропного голчастого коксу до майже ізотропного рідкого коксу.Високоанізотропний голчастий кокс, завдяки своїй структурі, незамінний для виготовлення високопродуктивних електродів, які використовуються в електродугових печах, де потрібна дуже висока електрична, механічна та теплова несучість.Нафтовий кокс майже виключно виробляється за допомогою процесу уповільненого коксування, який є м'якою повільною процедурою карбонізації залишків перегонки сирої нафти.
Голчастий кокс є загальновживаним терміном для особливого типу коксу з надзвичайно високою графітизируемостью в результаті сильної бажаної паралельної орієнтації його структури турбостратичного шару та особливої фізичної форми зерен.
Сполучні (приблизно 20-25% вмісту)
Кам'яновугільний пек
Сполучні речовини використовуються для агломерації твердих частинок один з одним.Таким чином, їх висока змочувальна здатність перетворює суміш у пластичний стан для подальшого формування або екструзії.
Кам’яновугільний пек є органічною сполукою і має чітку ароматичну структуру.Завдяки високій частці заміщених і конденсованих бензольних кілець він уже має чітко сформовану гексагональну структуру решітки графіту, що сприяє утворенню добре впорядкованих графітових доменів під час графітізації.Смола виявляється найбільш вигідною сполучною речовиною.Це залишок від перегонки кам’яновугільної смоли.
2. ЗМІШУВАННЯ ТА ЕКСТРУЗІЯ
Подрібнений кокс змішують з кам’яновугільною смолою і деякими добавками для утворення однорідної пасти.Це подається в екструзійний циліндр.На першому етапі необхідно видалити повітря шляхом попереднього пресування.Далі слідує фактичний етап екструзії, де суміш екструдується для утворення електрода бажаного діаметру та довжини.Щоб забезпечити змішування і особливо процес екструзії (див. малюнок праворуч), суміш має бути в’язкою.Це досягається шляхом підтримання його при підвищеній температурі прибл.120°C (залежно від кроку) протягом усього процесу зеленого виробництва.Ця основна форма циліндричної форми відома як «зелений електрод».
3. ВИПІЧКА
Використовуються два типи печей:
Тут екструдовані стрижні поміщаються в циліндричні каністри з нержавіючої сталі (саггери).Щоб уникнути деформації електродів в процесі нагрівання, провисання також заповнюють захисним покриттям з піску.Провисання завантажуються на вагонні платформи (дно вагонів) і згортаються в печі, що працюють на природному газі.
Кільцева піч
Тут електроди розміщені в кам'яній прихованій порожнині на дні виробничого цеху.Ця порожнина є частиною кільцевої системи з більш ніж 10 камер.Для економії енергії камери з’єднані системою циркуляції гарячого повітря.Порожнечі між електродами також заповнюються піском, щоб уникнути деформації.Під час процесу випікання, де пек карбонізується, температуру потрібно ретельно контролювати, оскільки при температурах до 800°C швидке утворення газу може призвести до розтріскування електрода.
У цій фазі електроди мають щільність близько 1,55 – 1,60 кг/дм3.
4. ПРОСКОТУВАННЯ
Спечені електроди просочуються спеціальною смолою (рідкий крок при 200°C), щоб надати їм більш високу щільність, механічну міцність та електропровідність, необхідні для витримки важких умов експлуатації всередині печей.
5. ПОВТОРНА ВИПІЧКА
Другий цикл випікання, або «перепікання», необхідний для карбонізації просочування пеку та видалення залишків летких речовин.Температура перепічки досягає майже 750°C.На цій фазі електроди можуть досягати щільності близько 1,67 – 1,74 кг/дм3.
6. ГРАФІТИЗАЦІЯ
Піч Ачесона
Останнім кроком у виробництві графіту є перетворення випеченого вуглецю в графіт, яке називається графітизацією.Під час процесу графітизації більш-менш попередньо впорядкований вуглець (турбостратичний вуглець) перетворюється на тривимірно впорядковану структуру графіту.
Електроди упаковані в електричні печі, оточені частинками вуглецю, утворюючи тверду масу.Через піч пропускають електричний струм, підвищуючи температуру приблизно до 3000°C.Цей процес зазвичай досягається за допомогою ПЕЧІ ACHESON або ПІЧІ ПОВЖИХ (LWG).
У печі Acheson електроди графітізують за допомогою періодичного процесу, тоді як у печі LWG графітизується вся колона одночасно.
7. ОБробка
Графітові електроди (після охолодження) обробляються до точних розмірів і допусків.Цей етап також може включати механічну обробку та підгонку кінців (роз'ємів) електродів різьбовою графітовою системою з'єднання штифтів (ніпель).
Час розміщення: 08 квітня 2021 р