Surowce: Jakie surowce są wykorzystywane do produkcji węgla?
W produkcji węgla surowce powszechnie wykorzystywane można podzielić na stałe surowce węglowe oraz spoiwa i środki impregnujące.
Do stałych surowców węglowych zalicza się koks naftowy, koks bitumiczny, koks metalurgiczny, antracyt, grafit naturalny i złom grafitowy itp.
Do środków wiążących i impregnujących zalicza się smołę węglową, smołę węglową, olej antracenowy, żywicę syntetyczną itp.
Ponadto w produkcji wykorzystuje się także materiały pomocnicze, takie jak piasek kwarcowy, cząstki koksu metalurgicznego i proszek koksowy.
Niektóre specjalne produkty węglowe i grafitowe (takie jak włókno węglowe, węgiel aktywowany, węgiel pirolityczny i grafit pirolityczny, węgiel szklany) są produkowane z innych specjalnych materiałów.
Kalcynacja: Czym jest kalcynacja?Jakie surowce należy kalcynować?
Proces obróbki cieplnej nazywa się kalcynacją.
Kalcynacja jest pierwszym procesem obróbki cieplnej w produkcji węgla. Kalcynacja powoduje szereg zmian w strukturze oraz właściwościach fizycznych i chemicznych wszelkiego rodzaju surowców węglowych.
Temperatura tworzenia koksu w koksie bitumicznym i metalurgicznym jest stosunkowo wysoka (powyżej 1000°C), co odpowiada temperaturze pieca kalcynującego w zakładzie węglowym. Nie może on już kalcynować i musi być jedynie osuszony wilgocią.
Jeśli jednak przed kalcynacją stosuje się jednocześnie koks bitumiczny i koks naftowy, należy je przesłać do kalcynatora w celu kalcynacji razem z koksem naftowym.
Grafit naturalny i sadza nie wymagają kalcynacji.
Proces formowania wytłaczanego polega głównie na odkształcaniu plastycznym pasty.
Proces wytłaczania pasty odbywa się w komorze materiałowej (lub cylindrze pasty) i dyszy łukowej.
Gorąca pasta w komorze załadowczej jest wprowadzana przez tylny główny tłok.
Gaz zawarty w paście jest nieustannie wydalany, pasta jest nieustannie zagęszczana i jednocześnie przesuwa się do przodu.
Gdy pasta porusza się w cylindrycznej części komory, można ją uznać za przepływ stabilny, a warstwa ziarnista jest zasadniczo równoległa.
Gdy pasta wchodzi do części dyszy wytłaczającej z odkształceniem łukowym, pasta blisko ścianki wlotu jest poddawana większemu oporowi tarcia podczas przesuwania, materiał zaczyna się wyginać, pasta wewnątrz wytwarza różną prędkość przesuwania, wewnętrzna pasta przesuwa się z wyprzedzeniem, co powoduje, że produkt wzdłuż gęstości promieniowej nie jest jednolity, dlatego w bloku wytłaczania.
Następnie pasta trafia do części podlegającej odkształceniu liniowemu i jest wytłaczana.
Prażenie to proces obróbki cieplnej, w którym sprasowane surowce są podgrzewane z określoną szybkością w warunkach izolowania powietrza w ośrodku ochronnym w piecu.
W procesie prażenia, w wyniku usuwania substancji lotnych, koksowanie asfaltu tworzy siatkę koksową, rozkład i polimeryzacja asfaltu oraz tworzenie dużej heksagonalnej sieci płaszczyzn pierścieni węglowych itp., rezystywność znacznie spada. Około 10000 x 10-6 surowców rezystywność Ω „m, po prażeniu o 40-50 x 10-6 Ω” m, nazywane są dobrymi przewodnikami.
Po uprażeniu produkt kurczy się o ok. 1% w średnicy, 2% w długości i 2-3% w objętości.
Jednakże po uprażeniu surowców część asfaltu węglowego rozkłada się na gaz i ulatnia się, a pozostała część koksuje się do koksu bitumicznego.
Objętość wytworzonego koksu bitumicznego jest znacznie mniejsza niż bitumu węglowego. Chociaż kurczy się on nieznacznie w procesie prażenia, w produkcie nadal tworzy się wiele nieregularnych i małych porów o różnych rozmiarach.
Przykładowo, całkowita porowatość produktów grafitowanych wynosi na ogół od 25 do 32%, a produktów węglowych od 16 do 25%.
Istnienie dużej liczby porów nieuchronnie wpływa na właściwości fizyczne i chemiczne produktów.
Ogólnie rzecz biorąc, produkty grafityzowane charakteryzują się zwiększoną porowatością, zmniejszoną gęstością objętościową, zwiększoną rezystywnością, wytrzymałością mechaniczną, przy określonej temperaturze szybkość utleniania ulega przyspieszeniu, pogarsza się również odporność na korozję, gazy i ciecze stają się łatwiej przepuszczalne.
Impregnacja to proces mający na celu zmniejszenie porowatości, zwiększenie gęstości, zwiększenie wytrzymałości na ściskanie, zmniejszenie oporności właściwej gotowego produktu oraz zmianę jego właściwości fizycznych i chemicznych.
Jego cele to:
(1) Poprawa przewodności cieplnej i elektrycznej produktu.
(2) Aby poprawić odporność na szok cieplny i stabilność chemiczną produktu.
(3) Poprawia smarowność i odporność na zużycie produktu.
(4) Usuwa zanieczyszczenia i poprawia wytrzymałość produktu.
Sprężone produkty węglowe o określonych rozmiarach i kształtach mają różne stopnie deformacji i uszkodzeń kolizyjnych podczas prażenia i grafityzacji. Jednocześnie niektóre wypełniacze są łączone na powierzchni sprężonych produktów węglowych.
Produkt nie może być używany bez obróbki mechanicznej, dlatego należy nadać mu określony kształt geometryczny i go przetworzyć.
(2) Potrzeba użycia
Zgodnie z wymaganiami użytkownika dotyczącymi przetwarzania.
Jeśli grafitowa elektroda do produkcji stali w piecu elektrycznym musi zostać podłączona, należy ją umieścić w gwintowanych otworach na obu końcach produktu, a następnie obie elektrody należy połączyć za pomocą specjalnego złącza gwintowanego.
(3) Wymagania technologiczne
Niektóre produkty wymagają przetworzenia w specjalne kształty i specyfikacje, zgodnie z technologicznymi potrzebami użytkowników.
Wymagana jest jeszcze mniejsza chropowatość powierzchni.
Czas publikacji: 10-12-2020