Süsinikmaterjalide tootmisprotsess on rangelt kontrollitud süsteemiehitus, grafiitelektroodide, spetsiaalsete süsinikmaterjalide, alumiiniumsüsiniku, uute kõrgekvaliteediliste süsinikmaterjalide tootmine on lahutamatud tooraine kasutamisest, seadmete, tehnoloogia, nelja tootmisteguri juhtimisest ja nendega seotud patenteeritud materjalidest. tehnoloogia.
Toorained on peamised tegurid, mis määravad süsinikmaterjalide põhiomadused, ja tooraine jõudlus määrab valmistatud süsinikmaterjalide jõudluse. UHP ja HP grafiitelektroodide tootmiseks on esmavalikuks kvaliteetne nõelkoks, aga ka kvaliteetne sideaineasfalt, immutusaine asfalt. Kuid ainult kvaliteetsed toorained, seadmete, tehnoloogia, juhtimistegurite ja nendega seotud patenteeritud tehnoloogia puudumine ei suuda samuti toota kvaliteetset UHP-d, HP grafiitelektroodi.
See artikkel keskendub kvaliteetse nõelkoksi omadustele, et selgitada mõningaid isiklikke seisukohti nõelkoksi tootjatele, elektrooditootjatele ja teaduslikele uurimisinstituutidele.
Kuigi Hiinas on nõelkoksi tööstuslik tootmine hilisem kui välismaiste ettevõtete oma, on see viimastel aastatel kiiresti arenenud ja hakanud kujunema. Kogu tootmismahu osas suudab see põhimõtteliselt rahuldada nõelkoksi nõudlust kodumaiste süsinikuettevõtete toodetud UHP ja HP grafiitelektroodide järele. Siiski on nõelkoksi kvaliteedis välismaiste ettevõtetega võrreldes endiselt teatud lõhe. Partii jõudluse kõikumine mõjutab nõudlust kvaliteetse nõelkoksi järele suuremõõtmeliste UHP ja HP grafiitelektroodide tootmisel, eriti puudub kvaliteetne vuuknõelkoksi, mis vastaks grafiitelektroodiühenduse tootmisele.
Välismaised süsinikuettevõtted, mis toodavad suuri spetsifikatsioone UHP-d, HP grafiitelektrood on sageli kõrgekvaliteedilise naftanõelkoksi kui peamise tooraine koksi esimene valik, Jaapani süsinikuettevõtted kasutavad toorainena ka mõnda söe seeria nõelkoksi, kuid ainult järgmistel φ 600 mm grafiitelektroodide tootmise spetsifikatsioon. Praegu on Hiina nõelkoks peamiselt kivisöe seeria nõelkoks. Kvaliteetse suuremahulise UHP grafiitelektroodi tootmine süsinikuettevõtete poolt tugineb sageli imporditud naftaseeria nõelkoksile, eriti kvaliteetse vuugi tootmisele imporditud Jaapani Suishima õliseeria nõelkoksiga ja Briti HSP õliseeria nõelkoksiga toorainekoksina.
Praegu võrreldakse erinevate ettevõtete toodetud nõelkoksi tavaliselt välismaise nõelkoksi kaubanduslike tulemusnäitajatega tavapäraste toimivusindeksite abil, nagu tuhasisaldus, tegelik tihedus, väävlisisaldus, lämmastikusisaldus, osakeste suuruse jaotus, soojuspaisumise koefitsient jne. sisse. Võrreldes välisriikidega on aga endiselt puudus erinevate klasside nõelkoksi klassifikatsioonist. Seetõttu ei saa nõelkoksi tootmine kõnekeeles ka "ühendkaupade" jaoks kajastada kvaliteetse esmaklassilise nõelkoksi klassi.
Lisaks tavapärasele jõudluse võrdlusele peaksid süsinikuettevõtted pöörama tähelepanu ka nõelkoksi iseloomustamisele, nagu soojuspaisumistegur (CTE), osakeste tugevus, anisotroopia aste, paisumisandmed inhibeerimata ja inhibeeritud olekus ning temperatuurivahemik paisumise ja kokkutõmbumise vahel. Kuna need nõelkoksi termilised omadused on grafiitelektroodi tootmisprotsessis grafitiseerimisprotsessi juhtimiseks väga olulised, ei ole loomulikult välistatud sideaine ja immutusaine asfaldi röstimise järel tekkiva asfaltkoksi termiliste omaduste mõju.
1. Nõelkoksi anisotroopia võrdlus
Ülisuure võimsusega grafiitelektroodide tootmise anisotroopse astme jõudluse analüüs on nõelkoksi tooraine kvaliteedi hindamine või mitte oluline analüüsimeetod, anisotroopia astme suurus mõjutab loomulikult ka elektroodide tootmisprotsessi, elektrienergia anisotroopia äärmiselt termilise šoki jõudlus kui väikese elektroodi keskmise võimsuse anisotroopia aste on hea.
Praegu toodetakse Hiinas kivisöe nõelkoksi palju rohkem kui naftanõelkoksi. Süsinikuettevõtete kõrge toorainehinna ja hinna tõttu on UHP-elektroodide tootmisel raske kasutada 100% kodumaist nõelkoksi, lisades samal ajal elektroodi tootmiseks teatud osa arvutatud naftakoksi ja grafiidipulbrit. Seetõttu on kodumaise nõelkoksi anisotroopsust raske hinnata.
2. Nõelkoksi lineaarsed ja mahulised omadused
Nõelkoksi lineaarne ja mahumuutus kajastub peamiselt elektroodi poolt toodetud grafiidiprotsessis. Temperatuuri muutumisel läbib nõelkoks grafiidiprotsessi kuumenemise käigus lineaarse ja mahulise paisumise ja kokkutõmbumise, mis mõjutab otseselt elektroodiga röstitud tooriku lineaarset ja mahumuutust grafiidiprotsessis. See ei kehti toorkoksi erinevate omaduste kasutamisel, nõelkoksi eri klasside muutuste puhul. Lisaks on nõelkoksi ja kaltsineeritud naftakoksi erinevate klasside lineaarsete ja mahumuutuste temperatuurivahemik samuti erinev. Ainult seda toorkoksi omadust omandades saame paremini kontrollida ja optimeerida grafiidi keemilise järjestuse tootmist. See on eriti ilmne seeria grafitiseerimise protsessis.
Lineaarne paisumine toimub esmalt siis, kui õlinõelkoks hakkab kuumenema, kuid temperatuur lineaarse kokkutõmbumise alguses jääb tavaliselt maksimaalsest kaltsineerimistemperatuurist maha. Alates 1525 ℃ kuni 1725 ℃ algab lineaarne paisumine ja kogu lineaarse kokkutõmbumise temperatuurivahemik on kitsas, ainult 200 ℃. Tavalise viivitatud naftakoksi kogu joone kokkutõmbumise temperatuurivahemik on palju suurem kui nõelkoksil ja kivisöe nõelkoks on nende kahe vahel, veidi suurem kui õlinõelkoks. Jaapani Osaka tööstustehnoloogia katseinstituudi katsetulemused näitavad, et mida halvem on koksi termiline jõudlus, seda suurem on liini kokkutõmbumise temperatuurivahemik, kuni 500 ~ 600 ℃ liini kokkutõmbumise temperatuurivahemik ja liini kokkutõmbumise algustemperatuur on madal. , temperatuuril 1150 ~ 1200 ℃ hakkas tekkima joone kokkutõmbumine, mis on ka tavalise hilinenud naftakoksi tunnuseks.
Mida paremad on nõelkoksi termilised omadused ja suurem anisotroopia, seda kitsam on lineaarse kokkutõmbumise temperatuurivahemik. Mõni kvaliteetne õlinõel koksib ainult 100–150 ℃ lineaarse kokkutõmbumise temperatuurivahemikku. Süsinikuettevõtetele on väga kasulik juhtida grafitiseerimisprotsessi tootmist pärast seda, kui nad on mõistnud mitmesuguste toorainekoksi lineaarse paisumise, kokkutõmbumise ja taaspaisumise tunnuseid, mis võivad vältida traditsioonilise kogemusliku režiimi kasutamisest põhjustatud tarbetuid kvaliteetseid jäätmeid.
Postitusaeg: 08.10.2021