Tooraine: milliseid tooraineid kasutatakse süsiniku tootmiseks?
Süsiniku tootmisel võib tavaliselt kasutatavad toorained jagada tahkeks süsiniku tooraineks ning side- ja immutusaineks.
Tahke süsiniku tooraineks on naftakoks, bituumenkoks, metallurgiline koks, antratsiit, looduslik grafiit ja grafiidijäägid jne.
Side- ja immutusaine hulka kuuluvad kivisöepigi, kivisöetõrva, antratseenõli ja sünteetilise vaigu jne.
Lisaks kasutatakse tootmises ka mõningaid abimaterjale nagu kvartsliiv, metallurgilise koksi osakesed ja koksipulber.
Mõned spetsiaalsed süsinik- ja grafiiditooted (näiteks süsinikkiud, aktiivsüsi, pürolüütiline süsinik ja pürolüütiline grafiit, klaassüsi) toodetakse muudest erimaterjalidest.
Kaltsineerimine: Mis on kaltsineerimine? Milliseid tooraineid tuleb kaltsineerida?
Kuumtöötlemise protsessi nimetatakse kaltsineerimiseks.
Kaltsineerimine on esimene kuumtöötlusprotsess süsiniku tootmisel. Kaltsineerimine põhjustab rida muutusi igasuguste süsiniku sisaldavate toorainete struktuuris ning füüsikalistes ja keemilistes omadustes.
Bituumenkoksi ja metallurgilise koksi koksi moodustumise temperatuur on suhteliselt kõrge (üle 1000 °C), mis on võrdne süsinikutehase kaltsineerimisahju temperatuuriga. See ei saa enam kaltsineerida ja seda tuleb ainult niiskusega kuivatada.
Kui aga bituumenkoksi ja naftakoksi kasutatakse enne kaltsineerimist koos, saadetakse need kaltsineerimistehasesse kaltsineerimiseks koos naftakoksiga.
Looduslik grafiit ja tahm ei vaja kaltsineerimist.
Ekstrusioonvormimise protsess on peamiselt pasta plastiline deformatsiooniprotsess.
Pasta ekstrusiooniprotsess viiakse läbi materjalikambris (või pastasilindris) ja ringikujulises kaarotsikus.
Laadimiskambris olevat kuuma pastat juhib tagumine peakolb.
Pastas olev gaas on sunnitud pidevalt väljutama, pasta pidevalt tihendatakse ja pasta liigub samal ajal edasi.
Kui pasta liigub kambri silindriosas, võib pastat pidada stabiilseks vooluks ja granuleeritud kiht on põhimõtteliselt paralleelne.
Kui pasta siseneb ekstrusioonidüüsi kaaredeformatsiooniga ossa, on suu seina lähedal asuv pasta ettepoole suunatud suurema hõõrdetakistusega, materjal hakkab painduma, sees olev pasta toodab erinevat kiirust, sisemine pasta liigub edasi. ette, mille tulemuseks on toote piki radiaalne tihedus ei ole ühtlane, nii ekstrusiooniploki.
Lõpuks siseneb pasta lineaarsesse deformatsiooniossa ja pressitakse välja.
Röstimine on kuumtöötlemisprotsess, mille käigus kokkupressitud toorprodukte kuumutatakse teatud kiirusega tingimusel, et ahjus olevas kaitsekeskkonnas eraldatakse õhk.
Röstimisprotsessis seoses lenduvate ainete elimineerimisega tekib asfaldi koksimisel koksivõre, asfaldi lagunemisel ja polümerisatsioonil ning suure kuusnurkse süsinikurõnga tasapinnalise võrgustiku moodustumisel jne vähenes eritakistus oluliselt.Umbes 10000 x 10-6 toorprodukti eritakistus Ω “m, pärast röstimist 40-50 x 10-6 Ω” m, mida nimetatakse headeks juhtideks.
Pärast röstimist kahaneb toode umbes 1% läbimõõdult, 2% pikkuselt ja 2-3% mahult.
Pärast toorproduktide röstimist aga laguneb osa kivisöe asfaldist gaasiks ja väljub ning teine osa koksiseerub bituumenkoksiks.
Tekkiva bituumenkoksi maht on palju väiksem kui kivisöe bituumenil. Kuigi see röstimise käigus veidi kahaneb, tekib tootesse siiski palju ebakorrapäraseid ja väikeseid poore, mille pooride suurus on erinev.
Näiteks grafitiseeritud toodete üldpoorsus on üldjuhul kuni 25-32%, süsiniktoodete oma aga 16-25%.
Suure hulga pooride olemasolu mõjutab paratamatult toodete füüsikalisi ja keemilisi omadusi.
Üldiselt võib öelda, et grafitiseeritud tooted, millel on suurenenud poorsus, vähenenud mahutihedus, suurenenud eritakistus, mehaaniline tugevus, teatud temperatuuril kiireneb oksüdatsioonikiirus, halveneb ka korrosioonikindlus, gaas ja vedelik on kergemini läbilaskvad.
Impregneerimine on protsess, mille eesmärk on vähendada poorsust, suurendada tihedust, suurendada survetugevust, vähendada valmistoote eritakistust ning muuta toote füüsikalisi ja keemilisi omadusi.
Selle eesmärgid on:
(1) Parandage toote soojus- ja elektrijuhtivust.
(2) Toote kuumalöögikindluse ja keemilise stabiilsuse parandamiseks.
(3) Parandage toote määrimist ja kulumiskindlust.
(4) Eemaldage lisandid ja parandage toote tugevust.
Teatud suuruse ja kujuga kokkusurutud süsiniktoodetel on röstimisel ja grafitiseerimisel erinev deformatsiooni- ja kokkupõrkekahjustus. Samal ajal seotakse kokkupressitud süsiniktoodete pinnale mõned täiteained.
Seda ei saa kasutada ilma mehaanilise töötlemiseta, seega tuleb toode vormida ja töödelda kindlaksmääratud geomeetrilise kujuga.
(2) Kasutusvajadus
Vastavalt kasutaja nõudmistele töötlemiseks.
Kui elektriahju terasetootmise grafiitelektroodi on vaja ühendada, tuleb see teha toote mõlemasse otsa keermestatud auku ja seejärel ühendada need kaks elektroodi spetsiaalse keermestatud ühendusega kasutamiseks.
(3) Tehnoloogilised nõuded
Mõned tooted tuleb töödelda erikujuliseks ja spetsifikatsiooniks vastavalt kasutajate tehnoloogilistele vajadustele.
Nõutav on isegi väiksem pinnakaredus.
Postitusaeg: 10. detsember 2020