Surowce: Jakie surowce wykorzystuje się do produkcji węgla?
W produkcji węgla zwykle stosowane surowce można podzielić na stałe surowce węglowe oraz spoiwo i środek impregnujący.
Stałe surowce węglowe obejmują koks naftowy, koks bitumiczny, koks metalurgiczny, antracyt, grafit naturalny i złom grafitowy itp.
Spoiwo i środek impregnujący obejmują smołę węglową, smołę węglową, olej antracenowy i żywicę syntetyczną itp.
Ponadto do produkcji wykorzystuje się również pewne materiały pomocnicze, takie jak piasek kwarcowy, cząstki koksu metalurgicznego i proszek koksowy.
Niektóre specjalne produkty z węgla i grafitu (takie jak włókno węglowe, węgiel aktywny, węgiel pirolityczny i grafit pirolityczny, węgiel szklany) są produkowane z innych specjalnych materiałów.
Kalcynacja: Co to jest kalcynacja? Jakie surowce należy kalcynować?
Proces obróbki cieplnej nazywa się kalcynacją.
Kalcynacja jest pierwszym procesem obróbki cieplnej podczas produkcji węgla. Kalcynacja powoduje szereg zmian w strukturze oraz właściwościach fizykochemicznych wszelkiego rodzaju surowców węglowych.
Temperatura tworzenia koksu w koksie bitumicznym i metalurgicznym jest stosunkowo wysoka (powyżej 1000°C), co odpowiada temperaturze pieca do kalcynacji w zakładzie węglowym. Nie może się już kalcynować i należy go jedynie wysuszyć wilgocią.
Jeżeli jednak przed kalcynacją stosuje się koks bitumiczny i koks naftowy, należy je przesłać do kalcynacji w celu kalcynacji razem z koksem naftowym.
Grafit naturalny i sadza nie wymagają kalcynacji.
Proces wytłaczania to głównie proces odkształcenia plastycznego pasty.
Proces wytłaczania pasty odbywa się w komorze materiałowej (lub cylindrze pasty) i dyszy łukowej.
Gorąca pasta w komorze załadowczej napędzana jest tylnym tłokiem głównym.
Gaz zawarty w paście jest zmuszony do ciągłego usuwania, pasta jest w sposób ciągły zagęszczana, a pasta przemieszcza się do przodu w tym samym czasie.
Kiedy pasta przemieszcza się w cylindrycznej części komory, można uznać, że pasta przepływa stabilnie, a warstwa ziarnista jest w zasadzie równoległa.
Kiedy pasta wchodzi do części dyszy wytłaczającej z odkształceniem łukowym, pasta w pobliżu ścianki wylotu podlega z wyprzedzeniem większemu oporowi tarcia, materiał zaczyna się wyginać, pasta wewnątrz wytwarza inną prędkość posuwu, pasta wewnętrzna przesuwa się z wyprzedzeniem, w wyniku czego produkt ma gęstość promieniową nierównomierną, więc w bloku wytłaczającym.
Na koniec pasta wchodzi do części odkształcanej liniowo i jest wytłaczana.
Prażenie to proces obróbki cieplnej, podczas którego sprasowane surowce podgrzewane są z określoną szybkością pod warunkiem odizolowania powietrza w ośrodku ochronnym w piecu.
W procesie prażenia, w wyniku eliminacji substancji lotnych, koksowanie asfaltu tworzy siatkę koksową, rozkład i polimeryzacja asfaltu oraz tworzenie dużej sześciokątnej sieci płaszczyzn pierścieni węglowych itp., rezystywność znacznie spadła. Około 10000 x 10-6 rezystywność surowców Ω „m, po wypaleniu o 40-50 x 10-6 Ω” m, zwana dobrymi przewodnikami.
Po prażeniu produkt kurczy się o około 1% średnicy, 2% długości i 2-3% objętości.
Jednakże po prażeniu surowców część asfaltu węglowego rozkłada się na gaz i uchodzi, a druga część ulega koksowaniu na koks bitumiczny.
Objętość powstałego koksu bitumicznego jest znacznie mniejsza niż asfaltu węglowego. Chociaż w procesie prażenia nieznacznie się kurczy, w produkcie nadal tworzy się wiele nieregularnych i małych porów o różnej wielkości.
Na przykład całkowita porowatość produktów grafitowanych wynosi na ogół do 25–32%, a produktów węglowych na ogół 16–25%.
Istnienie dużej liczby porów nieuchronnie wpłynie na właściwości fizyczne i chemiczne produktów.
Ogólnie rzecz biorąc, produkty grafityzowane o zwiększonej porowatości, zmniejszonej gęstości objętościowej, zwiększonej rezystywności, wytrzymałości mechanicznej, w określonej temperaturze zwiększają szybkość utleniania, pogarsza się również odporność na korozję, łatwiej przepuszczają gazy i ciecze.
Impregnacja to proces mający na celu zmniejszenie porowatości, zwiększenie gęstości, zwiększenie wytrzymałości na ściskanie, zmniejszenie rezystywności gotowego produktu oraz zmianę właściwości fizycznych i chemicznych produktu.
Jego cele to:
(1) Popraw przewodność cieplną i elektryczną produktu.
(2) Aby poprawić odporność na szok cieplny i stabilność chemiczną produktu.
(3) Popraw smarowność i odporność produktu na zużycie.
(4) Usuń zanieczyszczenia i popraw wytrzymałość produktu.
Sprasowane produkty węglowe o określonej wielkości i kształcie charakteryzują się różnym stopniem odkształcenia i uszkodzeniami kolizyjnymi podczas prażenia i grafityzacji. Jednocześnie niektóre wypełniacze są łączone na powierzchni sprasowanych produktów węglowych.
Nie można go stosować bez obróbki mechanicznej, dlatego produkt należy ukształtować i przetworzyć w określony kształt geometryczny.
(2) Potrzeba użycia
Zgodnie z wymaganiami użytkownika dotyczącymi przetwarzania.
Jeśli konieczne jest podłączenie elektrody grafitowej do produkcji stali w piecu elektrycznym, należy ją wykonać w gwintowanym otworze na obu końcach produktu, a następnie obie elektrody należy połączyć w celu użycia specjalnego złącza gwintowanego.
(3) Wymagania technologiczne
Niektóre produkty muszą zostać przetworzone w specjalne kształty i specyfikacje zgodnie z potrzebami technologicznymi użytkowników.
Wymagana jest jeszcze mniejsza chropowatość powierzchni.
Czas publikacji: 10 grudnia 2020 r