Grafiitelektroodide tootmise toorained on naftakoks, nõelkoks ja kivisöepigi.

Naftakoks on tuleohtlik tahke toode, mis saadakse nafta jääkidest ja naftaasfaldist koksimise teel. Värvus on must ja poorne, peamine element on süsinik ja tuhasisaldus on väga madal, tavaliselt alla 0,5%. Naftakoks on kergesti grafitiseeruv süsinik, naftakoksi kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses, metallurgias ja teistes tööstusharudes ning see on peamine tooraine tehisgrafiidist toodete ja elektrolüütiliste alumiiniumsüsiniktoodete tootmisel.

Termotöötlustemperatuuri järgi saab naftakoksi jagada kahte tüüpi: toorkoksiks ja kaltsineeritud koksiks. Esimene naftakoks, mis saadakse aeglustatud koksimisel, sisaldab palju lenduvaid aineid ja sellel on madal mehaaniline tugevus. Kaltsineeritud koks saadakse kaltsineerimise teel. Enamik Hiina rafineerimistehaseid toodab ainult toorkoksi ja enamik kaltsineerimistoiminguid viiakse läbi süsinikutehastes.

Naftakoksi võib jagada kõrge väävlisisaldusega koksiks (mis sisaldab üle 1,5% väävlit), keskmise väävlisisaldusega koksiks (mis sisaldab 0,5–1,5% väävlit) ja madala väävlisisaldusega koksiks (mis sisaldab alla 0,5% väävlit). Grafiitelektroodid ja muud tehisgrafiidist tooted toodavad üldiselt madala väävlisisaldusega koksi.

Nõelkoks on kvaliteetne koks, millel on selgelt kiuline tekstuur, eriti madal soojuspaisumistegur ja lihtne grafitiseerumine. Kui koksiplokk puruneb, saab selle tekstuuri järgi jagada õhukesteks ribadeks (kuvasuhe on tavaliselt üle 1,75) ja anisotroopset kiudstruktuuri saab jälgida polariseeritud valguse mikroskoobi all, mistõttu seda nimetatakse nõelkoksiks.

Nõelkoksi füüsikaline ja mehaaniline anisotroopia on väga ilmne, sellel on hea elektri- ja soojusjuhtivus paralleelselt osakeste pikiteljega ja madal soojuspaisumistegur. Ekstrusioonvormimise ajal on enamiku osakeste pikiteljed paigutatud vastavalt ekstrusiooni suunale. Seetõttu on nõelkoks peamine tooraine suure võimsusega või ülivõimsate grafiitelektroodide valmistamiseks, millel on madal takistus, väike soojuspaisumistegur ja hea termiline löögikindlus.

Nõelkoks jaguneb naftajääkidest toodetud õlinõelkoksiks ja rafineeritud kivisöeasfaldist toodetud kivisöenõelkoksiks.

Kivisöetõrva pigi on üks kivisöetõrva süvatöötlemise peamisi saadusi. See on mitmesuguste süsivesinike segu, mis on toatemperatuuril musta värvi, kõrge viskoossusega pooltahke või tahke, ilma kindla sulamistemperatuurita, mis pärast kuumutamist pehmeneb ja seejärel sulab, tihedusega 1,25–1,35 g/cm3. Pehmenemistemperatuuri järgi jaguneb see madalatemperatuurseks, keskmise temperatuuriga ja kõrgetemperatuurseks asfaldiks kolme tüüpi. Keskmise temperatuuriga asfaldi saagis on 54–56% kivisöetõrva. Kivisöetõrva koostis on väga keeruline, mis on seotud kivisöetõrva omaduste ja heteroaatomite sisaldusega ning mida mõjutavad ka koksistamisprotsessi süsteem ja kivisöetõrva töötlemistingimused. Kivisöetõrva omaduste iseloomustamiseks on palju näitajaid, näiteks asfaldi pehmenemistemperatuur, tolueenis lahustumatu (TI), kinoliinis lahustumatu (QI), koksistumisväärtus ja kivisöetõrva reoloogilised omadused.

Kivisöepigi kasutatakse süsinikutööstuses sideainena ja immutusainena ning selle omadustel on suur mõju süsiniktoodete tootmisprotsessile ja kvaliteedile. Sideaineasfalt kasutab üldiselt keskmise temperatuuriga või keskmise temperatuuriga modifitseeritud asfalti, millel on mõõdukas pehmenemistemperatuur, kõrge koksistumisväärtus ja kõrge beetavaiku sisaldus, ning immutusainena tuleks kasutada keskmise temperatuuriga asfalti, millel on madal pehmenemistemperatuur, madal QI ja hea reoloogia.


Postituse aeg: 07.02.2025