Surovine: Katere surovine se uporabljajo za proizvodnjo ogljika?
Pri proizvodnji ogljika lahko običajno uporabljene surovine razdelimo na trdne ogljikove surovine ter vezivo in impregnacijsko sredstvo.
Trdne ogljikove surovine vključujejo naftni koks, bitumenski koks, metalurški koks, antracit, naravni grafit in ostanke grafita itd.
Vezivo in impregnacijsko sredstvo vključuje smolo, premogov katran, antracensko olje in sintetično smolo itd.
Poleg tega se v proizvodnji uporabljajo tudi nekateri pomožni materiali, kot so kremenčev pesek, delci metalurškega koksa in koksov prah.
Nekateri posebni izdelki iz ogljika in grafita (kot so ogljikova vlakna, aktivno oglje, pirolitično oglje in pirolitični grafit, stekleno oglje) so izdelani iz drugih posebnih materialov.
Žganje: Kaj je kalciniranje? Katere surovine je treba kalcinirati?
Postopek toplotne obdelave imenujemo kalcinacija.
Žganje je prvi postopek toplotne obdelave pri proizvodnji ogljika. Žganje povzroči vrsto sprememb v strukturi ter fizikalnih in kemijskih lastnostih vseh vrst ogljikovih surovin.
Temperatura tvorbe koksa bituminoznega in metalurškega koksa je razmeroma visoka (nad 1000 °C), kar je enakovredno temperaturi kalcinacijske peči v tovarni ogljika. Ne more več kalcinirati in ga je treba le še posušiti z vlago.
Če pa se bitumenski koks in naftni koks pred žganjem uporabita skupaj, ju je treba poslati v žgano petrol za žganje skupaj s petrolkoksom.
Naravni grafit in saje ne zahtevajo žganja.
Postopek iztiskanja je predvsem postopek plastične deformacije paste.
Postopek iztiskanja paste se izvaja v komori za material (ali valju za pasto) in šobi s krožnim lokom.
Vročo pasto v nakladalni komori poganja zadnji glavni bat.
Plin v pasti je prisiljen nenehno izganjati, pasta se nenehno stiska in pasta se istočasno premika naprej.
Ko se pasta premika v cilindričnem delu komore, se pasta lahko obravnava kot stabilen tok, zrnata plast pa je v bistvu vzporedna.
Ko pasta vstopi v del ekstruzijske šobe z ločno deformacijo, je pasta blizu stene ustja izpostavljena večji odpornosti proti trenju pri napredovanju, material se začne upogibati, pasta v notranjosti proizvaja drugačno hitrost napredovanja, notranja pasta napreduje v napredek, zaradi česar izdelek vzdolž radialne gostote ni enakomeren, tako da v ekstruzijskem bloku.
Končno pasta vstopi v del linearne deformacije in se iztisne.
Praženje je postopek toplotne obdelave, pri katerem se stisnjeni surovi izdelki segrevajo z določeno hitrostjo pod pogojem izolacije zraka v zaščitnem mediju v peči.
V procesu praženja zaradi izločanja hlapnih snovi, koksanja asfalta nastane koksna mreža, razgradnje in polimerizacije asfalta ter tvorbe velike heksagonalne ravninske mreže ogljikovega obroča itd., se je upornost znatno zmanjšala. Približno 10000 x 10-6 upornost surovin Ω "m, po praženju za 40-50 x 10-6 Ω" m, imenovani dobri prevodniki.
Po praženju se izdelek skrči za približno 1 % v premeru, 2 % v dolžini in 2-3 % v prostornini.
Vendar pa se po praženju surovin del premogovega asfalta razgradi v plin in uhaja, drugi del pa se koksa v bitumenski koks.
Količina proizvedenega bituminoznega koksa je veliko manjša od količine bitumna iz premoga. Čeprav se med praženjem nekoliko skrči, se v izdelku še vedno tvorijo številne nepravilne in majhne pore z različnimi velikostmi por.
Na primer, skupna poroznost grafitiziranih izdelkov je na splošno do 25-32 %, karbonskih izdelkov pa na splošno 16-25 %.
Obstoj velikega števila por bo neizogibno vplival na fizikalne in kemijske lastnosti izdelkov.
Na splošno so grafitizirani izdelki s povečano poroznostjo, zmanjšano volumsko gostoto, povečano upornostjo, mehansko trdnostjo, pri določeni temperaturi se hitrost oksidacije pospeši, odpornost proti koroziji se prav tako poslabša, plin in tekočina sta lažje prepustna.
Impregnacija je postopek za zmanjšanje poroznosti, povečanje gostote, povečanje tlačne trdnosti, zmanjšanje upornosti končnega izdelka ter spreminjanje fizikalnih in kemijskih lastnosti izdelka.
Njegovi cilji so:
(1) Izboljšajte toplotno in električno prevodnost izdelka.
(2) Za izboljšanje odpornosti proti toplotnemu udaru in kemične stabilnosti izdelka.
(3) Izboljšajte mazljivost in odpornost proti obrabi izdelka.
(4) Odstranite nečistoče in izboljšajte trdnost izdelka.
Stisnjeni izdelki iz ogljika določene velikosti in oblike imajo različne stopnje deformacije in poškodbe zaradi trka med praženjem in grafitizacijo. Hkrati so nekatera polnila vezana na površino stisnjenih ogljikovih izdelkov.
Brez mehanske obdelave ga ni mogoče uporabiti, zato je treba izdelek oblikovati in obdelati v določeno geometrijsko obliko.
(2) Potreba po uporabi
V skladu z zahtevami uporabnika za obdelavo.
Če je treba priključiti grafitno elektrodo za proizvodnjo jekla v električni peči, jo je treba narediti v navojni luknji na obeh koncih izdelka, nato pa je treba obe elektrodi povezati za uporabo s posebnim navojnim spojem.
(3) Tehnološke zahteve
Nekatere izdelke je treba predelati v posebne oblike in specifikacije glede na tehnološke potrebe uporabnikov.
Potrebna je še manjša površinska hrapavost.
Čas objave: 10. december 2020