Matérias-primas: Quais são as matérias-primas utilizadas na produção de carbono?
Na produção de carbono, as matérias-primas normalmente utilizadas podem ser divididas em matérias-primas de carbono sólido e agentes ligantes e impregnantes.
As matérias-primas de carbono sólido incluem coque de petróleo, coque betuminoso, coque metalúrgico, antracito, grafite natural e sucata de grafite, etc.
Agentes aglutinantes e impregnantes incluem piche de hulha, alcatrão de hulha, óleo de antraceno e resina sintética, etc.
Além disso, alguns materiais auxiliares, como areia de quartzo, partículas de coque metalúrgico e pó de coque também são usados na produção.
Alguns produtos especiais de carbono e grafite (como fibra de carbono, carvão ativado, carbono pirolítico e grafite pirolítico, carbono de vidro) são produzidos a partir de outros materiais especiais.
Calcinação: O que é calcinação? Quais matérias-primas precisam ser calcinadas?
O processo de tratamento térmico é chamado de calcinação.
A calcinação é o primeiro processo de tratamento térmico na produção de carbono. A calcinação causa uma série de alterações na estrutura e nas propriedades físicas e químicas de todos os tipos de matérias-primas carbonáceas.
A temperatura de formação do coque betuminoso e do coque metalúrgico é relativamente alta (acima de 1000 °C), o que equivale à temperatura do forno de calcinação da usina de carvão. Ele não pode mais calcinar e precisa apenas ser seco com umidade.
Entretanto, se o coque betuminoso e o coque de petróleo forem usados juntos antes da calcinação, eles deverão ser enviados ao calcinador para calcinação junto com o coque de petróleo.
Grafite natural e negro de fumo não requerem calcinação.
O processo de moldagem por extrusão é principalmente o processo de deformação plástica da pasta.
O processo de extrusão da pasta é realizado na câmara de material (ou cilindro de pasta) e no bico de arco circular.
A pasta quente na câmara de carga é acionada pelo êmbolo principal traseiro.
O gás na pasta é forçado a ser continuamente expelido, a pasta é continuamente compactada e a pasta se move para frente ao mesmo tempo.
Quando a pasta se move na parte cilíndrica da câmara, ela pode ser considerada um fluxo estável, e a camada granular é basicamente paralela.
Quando a pasta entra na parte do bico de extrusão com deformação de arco, a pasta próxima à parede da boca fica sujeita a maior resistência ao atrito no avanço, o material começa a dobrar, a pasta interna produz velocidades de avanço diferentes, a pasta interna avança com antecedência, resultando no produto ao longo da densidade radial não é uniforme, portanto, no bloco de extrusão.
Por fim, a pasta entra na parte de deformação linear e é extrudada.
A torrefação é um processo de tratamento térmico no qual produtos crus comprimidos são aquecidos a uma determinada taxa sob a condição de isolar o ar no meio protetor do forno.
No processo de torrefação, devido à eliminação de voláteis, a coqueificação do asfalto forma uma grade de coque, a decomposição e polimerização do asfalto e a formação de uma grande rede de planos de anéis de carbono hexagonais, etc., a resistividade diminuiu significativamente. Cerca de 10000 x 10-6 resistividade de produtos brutos Ω “m, após a torrefação por 40-50 x 10-6 Ω” m, chamados de bons condutores.
Após a torrefação, o produto encolhe cerca de 1% em diâmetro, 2% em comprimento e 2-3% em volume.
Entretanto, após a torrefação dos produtos brutos, parte do asfalto de carvão é decomposto em gás e escapa, e a outra parte é carbonizada e transformada em coque betuminoso.
O volume de coque betuminoso gerado é muito menor do que o do betume de carvão. Embora sofra uma ligeira contração durante o processo de ustulação, ainda se formam no produto muitos poros irregulares e pequenos, com diferentes tamanhos de poros.
Por exemplo, a porosidade total de produtos grafitados é geralmente de 25-32%, e a de produtos de carbono é geralmente de 16-25%.
A existência de um grande número de poros afetará inevitavelmente as propriedades físicas e químicas dos produtos.
De modo geral, produtos grafitados com aumento de porosidade, diminuição da densidade volumétrica, aumento da resistividade, resistência mecânica, em uma determinada temperatura a taxa de oxidação é acelerada, a resistência à corrosão também é deteriorada, gases e líquidos são mais facilmente permeáveis.
A impregnação é um processo para reduzir a porosidade, aumentar a densidade, aumentar a resistência à compressão, reduzir a resistividade do produto acabado e alterar as propriedades físicas e químicas do produto.
Seus objetivos são:
(1) Melhorar a condutividade térmica e elétrica do produto.
(2) Para melhorar a resistência ao choque térmico e a estabilidade química do produto.
(3) Melhorar a lubrificação e a resistência ao desgaste do produto.
(4) Remover impurezas e melhorar a resistência do produto.
Os produtos de carbono comprimido com determinados tamanhos e formatos apresentam diferentes graus de deformação e danos por colisão durante a torrefação e a grafitização. Ao mesmo tempo, alguns enchimentos são aderidos à superfície dos produtos de carbono comprimido.
Ele não pode ser usado sem processamento mecânico, então o produto deve ser moldado e processado em uma forma geométrica especificada.
(2) A necessidade de utilização
De acordo com os requisitos de processamento do usuário.
Se o eletrodo de grafite da siderurgia do forno elétrico precisar ser conectado, ele deve ser feito em furos roscados em ambas as extremidades do produto e, então, os dois eletrodos devem ser conectados para uso com junta roscada especial.
(3) Requisitos tecnológicos
Alguns produtos precisam ser processados em formatos e especificações especiais de acordo com as necessidades tecnológicas dos usuários.
É necessária uma rugosidade de superfície ainda menor.
Data de publicação: 10 de dezembro de 2020