Proces produkcji materiału węglowego to ściśle kontrolowana inżynieria systemu, produkcja elektrody grafitowej, specjalnych materiałów węglowych, węgla aluminiowego, nowych materiałów węglowych wysokiej klasy są nierozerwalnie związane z wykorzystaniem surowców, sprzętu, technologii, zarządzania czterema czynnikami produkcyjnymi i powiązanych własności technologia.
Surowce są kluczowymi czynnikami, które określają podstawowe właściwości materiałów węglowych, a wydajność surowców determinuje wydajność produkowanych materiałów węglowych.Do produkcji elektrod grafitowych UHP i HP pierwszym wyborem jest wysokiej jakości koks igłowy, ale także wysokiej jakości asfalt wiążący, impregnat asfaltowy.Ale tylko wysokiej jakości surowce, brak sprzętu, technologii, czynników zarządzania i powiązanej zastrzeżonej technologii również nie są w stanie wyprodukować wysokiej jakości elektrody grafitowej UHP, HP.
Ten artykuł skupia się na charakterystyce wysokiej jakości koksu igłowego, aby przedstawić kilka osobistych opinii dla producentów koksu igłowego, producentów elektrod, instytutów naukowo-badawczych do omówienia.
Chociaż przemysłowa produkcja koksu igłowego w Chinach jest późniejsza niż produkcja zagranicznych przedsiębiorstw, w ostatnich latach szybko się rozwinęła i zaczęła nabierać kształtów.Pod względem całkowitej wielkości produkcji może w zasadzie zaspokoić zapotrzebowanie na koks igłowy do elektrod grafitowych UHP i HP produkowanych przez krajowe przedsiębiorstwa węglowe.Jednak nadal istnieje pewna różnica w jakości koksu igłowego w porównaniu z przedsiębiorstwami zagranicznymi.Wahania wydajności partii wpływają na zapotrzebowanie na wysokiej jakości koks igłowy w produkcji wielkogabarytowych elektrod grafitowych UHP i HP, zwłaszcza że nie ma wysokiej jakości koksu igłowego, który mógłby sprostać produkcji elektrody grafitowej.
Zagraniczne przedsiębiorstwa węglowe produkujące duże specyfikacje Elektroda grafitowa UHP, HP jest często pierwszym wyborem wysokiej jakości koksu igłowego naftowego jako głównego koksu surowcowego, japońskie przedsiębiorstwa węglowe również używają koksu igłowego z serii węglowej jako surowca, ale tylko do następujących φ Specyfikacja produkcji elektrod grafitowych 600 mm.Obecnie koks igłowy w Chinach to głównie koks igłowy z serii węglowej.Produkcja wysokiej jakości elektrody grafitowej UHP na dużą skalę przez przedsiębiorstwa węglowe często opiera się na importowanym koksiku igłowym z serii naftowych, zwłaszcza na produkcji wysokiej jakości złącza z importowanym japońskim koksem igłowym z serii Suishima i brytyjskim koksem igłowym z serii HSP jako koksu surowcowego.
Obecnie koks igłowy wytwarzany przez różne przedsiębiorstwa jest zwykle porównywany z wskaźnikami wydajności handlowej zagranicznego koksu igłowego za pomocą konwencjonalnych wskaźników wydajności, takich jak zawartość popiołu, gęstość rzeczywista, zawartość siarki, zawartość azotu, rozkład wielkości cząstek, współczynnik rozszerzalności cieplnej itp. na.Jednak nadal brakuje różnych klas klasyfikacji koksu igłowego w porównaniu z innymi krajami.Dlatego też produkcja koksu igłowego potocznie również dla „towarów zunifikowanych” nie może odzwierciedlać gatunku wysokiej jakości koksu igłowego premium.
Oprócz konwencjonalnego porównania wydajności, przedsiębiorstwa węglowe powinny również zwrócić uwagę na charakterystykę koksu igłowego, taką jak klasyfikacja współczynnika rozszerzalności cieplnej (CTE), wytrzymałość cząstek, stopień anizotropii, dane rozszerzalności w stanie niehamowanym i stanie zahamowanym, oraz zakres temperatur między rozszerzaniem a kurczeniem.Ponieważ te właściwości termiczne koksu igłowego są bardzo ważne dla kontroli procesu grafityzacji w procesie produkcji elektrody grafitowej, oczywiście nie wyklucza się wpływu właściwości termicznych koksu asfaltowego powstającego po prażeniu asfaltu lepiszcza i impregnatu.
1. Porównanie anizotropii koksu igłowego
(A) Próbka: korpus elektrody UHP φ 500 mm z krajowej fabryki węgla;
Surowiec igłowy koks: japońska nowa klasa chemiczna LPC-U, stosunek: 100% klasa LPC-U;Analiza: zakład SGL Griesheim;Wskaźniki wydajności przedstawiono w tabeli 1.
(B) Próbka: korpus elektrody φ 450 mmHP domowej fabryki węgla;Surowiec koks igłowy: krajowy koks igłowy naftowy, stosunek: 100%;Analiza: Zakład węglowy Shandong Bazan;Wskaźniki wydajności przedstawiono w tabeli 2.
Jak widać z porównania Tabeli 1 i Tabeli 2, stopień IPC-U koksu igłowego w nowych codziennych chemicznych pomiarach węgla ma dużą anizotropię właściwości cieplnych, w której anizotropia WRC może osiągnąć 3,61 ~ 4,55, a Anizotropia rezystywności jest również duża, osiągając 2,06~2,25.Poza tym wytrzymałość na zginanie krajowego koksu naftowego jest lepsza niż nowego codziennego chemicznego koksu węglowego klasy LPC-U.Wartość anizotropii jest znacznie niższa niż w przypadku nowego chemicznego koksu węglowego Daily LPC-U.
Produkcja elektrod grafitowych o ultrawysokiej mocy Analiza wydajności stopnia anizotropowości jest oceną jakości surowca koksu igłowego lub nie jest ważną metodą analizy, oczywiście wielkość stopnia anizotropii ma również pewien wpływ na proces produkcji elektrod, stopień anizotropia energii elektrycznej ekstremalnie szok termiczny niż stopień anizotropii średniej mocy małej elektrody jest dobry.
Obecnie produkcja koksu węglowego w Chinach jest znacznie większa niż koksu naftowego.Ze względu na wysokie koszty surowców i ceny przedsiębiorstw węglowych trudno jest użyć 100% krajowego koksu igłowego do produkcji elektrody UHP, przy jednoczesnym dodaniu pewnej ilości kalkulowanego koksu naftowego i proszku grafitowego do produkcji elektrody.Dlatego trudno jest ocenić anizotropię krajowego koksu igłowego.
2. Liniowe i objętościowe właściwości koksu igłowego
Liniowa i objętościowa zmiana parametrów koksu igłowego znajduje odzwierciedlenie głównie w procesie grafitowym wytwarzanym przez elektrodę.Wraz ze zmianą temperatury koks igłowy będzie ulegał liniowemu i objętościowemu rozszerzaniu i kurczeniu podczas procesu nagrzewania grafitowego, co bezpośrednio wpływa na zmianę liniową i objętościową elektrodowego kęsa prażonego w procesie grafitowym.To nie to samo w przypadku różnych właściwości surowego koksu, różne gatunki koksu igłowego zmieniają się.Ponadto różny jest zakres temperatur liniowych i objętościowych zmian różnych gatunków koksu igłowego i kalcynowanego koksu naftowego.Tylko poprzez opanowanie tej cechy surowego koksu możemy lepiej kontrolować i optymalizować produkcję sekwencji chemicznej grafitu.Jest to szczególnie widoczne w procesie grafityzacji serii.
W tabeli 3 przedstawiono zmiany liniowe i objętości oraz zakresy temperatur trzech gatunków koksu naftowego produkowanego przez Conocophillips w Wielkiej Brytanii.Rozszerzanie liniowe występuje najpierw, gdy koks z igieł olejowych zaczyna się nagrzewać, ale temperatura na początku skurczu liniowego zwykle pozostaje w tyle za maksymalną temperaturą kalcynacji.Od 1525 ℃ do 1725 ℃ zaczyna się rozszerzanie liniowe, a zakres temperatur całego skurczu liniowego jest wąski, tylko 200 ℃.Zakres temperatur skurczu całej linii zwykłego opóźnionego koksu naftowego jest znacznie większy niż w przypadku koksu igłowego, a koks igłowy węgla jest pomiędzy nimi, nieco większy niż koksu igłowego oleju.Wyniki badań Instytutu Testów Technologii Przemysłowej Osaka w Japonii pokazują, że im gorsza wydajność cieplna koksu, tym większy zakres temperatur skurczu linii, zakres temperatur skurczu linii do 500 ~ 600 ℃, a temperatura początku skurczu linii jest niska , przy 1150 ~ 1200 ℃ zaczął występować skurcz linii, co jest również cechą zwykłego opóźnionego koksu naftowego.
Im lepsze właściwości cieplne i im większa anizotropia koksu igłowego, tym węższy zakres temperaturowy skurczu liniowego.Niektóre wysokiej jakości koksu igłowego oleju tylko 100 ~ 150 ℃ zakres temperatur skurczu liniowego.Dla przedsiębiorstw węglowych bardzo korzystne jest kierowanie produkcją w procesie grafityzacji po zrozumieniu cech rozszerzania liniowego, kurczenia i ponownej ekspansji różnych surowców koksu, co pozwala uniknąć niepotrzebnych produktów odpadowych wysokiej jakości spowodowanych użyciem tradycyjnego trybu empirycznego.
3 wnioski
Opanuj różne cechy surowców, wybierz rozsądne dopasowanie sprzętu, dobre połączenie technologii, a zarządzanie przedsiębiorstwem jest bardziej naukowe i rozsądne, można powiedzieć, że ta seria całego systemu procesowego, ściśle kontrolowana i stabilna, ma podstawę do produkcji wysokiej wysokiej jakości elektroda grafitowa o ultrawysokiej mocy.
Czas publikacji: 30 grudnia-2021