Proizvodni proces ogljikovega materiala je strogo nadzorovan sistemski inženiring, proizvodnja grafitne elektrode, posebnih ogljikovih materialov, aluminijevega ogljika, novih vrhunskih ogljikovih materialov je neločljivo povezana z uporabo surovin, opreme, tehnologije, upravljanja štirih proizvodnih dejavnikov in povezanih lastniških tehnologija.
Surovine so ključni dejavniki, ki določajo osnovne značilnosti ogljikovih materialov, zmogljivost surovin pa določa učinkovitost proizvedenih ogljikovih materialov. Za proizvodnjo UHP in HP grafitnih elektrod je prva izbira visokokakovosten iglasti koks, pa tudi visokokakovosten vezivni asfalt, impregnacijsko sredstvo asfalt. Toda samo visokokakovostne surovine, pomanjkanje opreme, tehnologije, dejavnikov upravljanja in s tem povezane lastniške tehnologije prav tako ne morejo proizvesti visokokakovostne grafitne elektrode UHP, HP.
Ta članek se osredotoča na značilnosti visokokakovostnega iglanega koksa, da razloži nekaj osebnih pogledov, o katerih lahko razpravljajo proizvajalci iglanega koksa, proizvajalci elektrod in znanstvenoraziskovalni inštituti.
Čeprav je industrijska proizvodnja igelnega koksa na Kitajskem poznejša od proizvodnje tujih podjetij, se je v zadnjih letih hitro razvila in začela dobivati obliko. Kar zadeva skupni obseg proizvodnje, lahko v bistvu zadosti povpraševanju po igelnem koksu za UHP in HP grafitne elektrode, ki jih proizvajajo domača ogljikova podjetja. Vendar pa še vedno obstaja določena vrzel v kakovosti igelnega koksa v primerjavi s tujimi podjetji. Nihanje zmogljivosti serije vpliva na povpraševanje po visokokakovostnem igelnem koksu pri proizvodnji grafitnih elektrod UHP in HP velikih velikosti, še posebej ni visokokakovostnega igelnega koksa, ki bi lahko zadostil proizvodnji spoja grafitne elektrode.
Tuja podjetja ogljika, ki proizvajajo velike specifikacije UHP, je grafitna elektroda HP pogosto prva izbira visokokakovostnega naftnega igelnega koksa kot glavne surovine koksa, japonska podjetja ogljika uporabljajo tudi nekaj igelnega koksa serije premoga kot surovino, vendar le za naslednje φ 600 mm specifikacija proizvodnje grafitne elektrode. Trenutno je igelni koks na Kitajskem večinoma igelni koks iz serije premoga. Proizvodnja visokokakovostne obsežne grafitne elektrode UHP v ogljikovih podjetjih se pogosto opira na uvožen naftni serijski igelni koks, zlasti proizvodnjo visokokakovostnega spoja z uvoženim japonskim Suishima naftnim igelnim koksom in britanskim HSP naftnim igelnim koksom kot surovinskim koksom.
Trenutno se igelni koks, ki ga proizvajajo različna podjetja, običajno primerja s komercialnimi indeksi učinkovitosti tujega igelnega koksa z običajnimi indeksi učinkovitosti, kot so vsebnost pepela, prava gostota, vsebnost žvepla, vsebnost dušika, porazdelitev velikosti delcev, koeficient toplotnega raztezanja itd. na. Vendar pa še vedno primanjkuje različnih stopenj klasifikacije iglanega koksa v primerjavi s tujino. Zato proizvodnja iglanega koksa, pogovorno tudi za "enotno blago", ne more odražati stopnje visokokakovostnega vrhunskega iglanega koksa.
Poleg običajne primerjave učinkovitosti bi morala biti podjetja, ki uporabljajo ogljik, pozorna tudi na karakterizacijo iglastega koksa, kot je klasifikacija koeficienta toplotnega raztezanja (CTE), trdnost delcev, stopnja anizotropije, podatki o ekspanziji v neinhibiranem in inhibiranem stanju ter temperaturno območje med raztezanjem in krčenjem. Ker so te toplotne lastnosti igelnega koksa zelo pomembne za nadzor procesa grafitizacije v proizvodnem procesu grafitne elektrode, seveda ni izključen vpliv toplotnih lastnosti asfaltnega koksa, ki nastane po praženju veziva in impregnacijskega sredstva asfalt.
1. Primerjava anizotropije iglastega koksa
Analiza učinkovitosti proizvodnje anizotropne stopnje ultra visoke moči grafitne elektrode je ocena kakovosti surovin igelnega koksa ali ni pomembna analizna metoda, velikost stopnje anizotropije ima seveda tudi določen vpliv na proizvodni proces elektrode, stopnjo anizotropija električne energije je izjemno dobra pri toplotnem udaru, kot je stopnja anizotropije povprečne moči majhne elektrode.
Trenutno je proizvodnja premogovega igelnega koksa na Kitajskem veliko večja od proizvodnje naftnega igelnega koksa. Zaradi visokih stroškov surovin in cene ogljikovih podjetij je težko uporabiti 100 % domačega igelnega koksa pri proizvodnji UHP elektrode, hkrati pa za proizvodnjo elektrode dodati določen delež kalcificiranega naftnega koksa in grafitnega prahu. Zato je težko oceniti anizotropijo domačega igelnega koksa.
2. Linearne in volumetrične lastnosti iglastega koksa
Zmogljivost linearne in volumetrične spremembe iglastega koksa se odraža predvsem v grafitnem procesu, ki ga proizvaja elektroda. S spremembo temperature bo igelni koks podvržen linearnemu in volumetričnemu raztezanju in krčenju med postopkom segrevanja grafitnega procesa, kar neposredno vpliva na linearno in volumetrično spremembo elektrodno pražene gredice v grafitnem procesu. To ni enako za uporabo različnih lastnosti surovega koksa, različne stopnje igelnega koksa se spreminjajo. Poleg tega je različno tudi temperaturno območje linearnih in prostorninskih sprememb različnih vrst iglanega koksa in žganega naftnega koksa. Samo z obvladovanjem te lastnosti surovega koksa lahko bolje nadzorujemo in optimiziramo kemično zaporedje proizvodnje grafita. To je še posebej očitno pri procesu serijske grafitizacije.
Linearna ekspanzija se najprej pojavi, ko se oljni iglasti koks začne segrevati, vendar temperatura na začetku linearne kontrakcije običajno zaostaja za najvišjo temperaturo kalcinacije. Od 1525 ℃ do 1725 ℃ se začne linearna ekspanzija, temperaturno območje celotnega linearnega krčenja pa je ozko, le 200 ℃. Temperaturno območje kontrakcije celotne črte navadnega zapoznelega naftnega koksa je veliko večje kot pri igelnem koksu, premogov igelni koks pa je med obema, nekoliko večji od oljnega igelnega koksa. Rezultati testiranja inštituta za industrijsko tehnologijo v Osaki na Japonskem kažejo, da slabša kot je toplotna učinkovitost koksa, večje je temperaturno območje krčenja linije, do 500 ~ 600 ℃ temperaturno območje krčenja linije, začetna temperatura krčenja linije pa je nizka. , je pri 1150 ~ 1200 ℃ začelo prihajati do krčenja linije, kar je tudi značilnost navadnega zakasnjenega petrolkoksa.
Boljše kot so toplotne lastnosti in večja kot je anizotropija iglastega koksa, ožje je temperaturno območje linearne kontrakcije. Nekateri visokokakovostni oljni igelni koks imajo le 100 ~ 150 ℃ temperaturno območje linearne kontrakcije. Za podjetja, ki uporabljajo ogljik, je zelo koristno, da vodijo proizvodnjo procesa grafitizacije po razumevanju značilnosti linearne ekspanzije, kontrakcije in ponovne ekspanzije različnih surovin koksa, s čimer se lahko izognejo nekaterim nepotrebnim kakovostnim odpadnim produktom, ki jih povzroča uporaba tradicionalnega izkustvenega načina.
Čas objave: 8. oktober 2021