Eletrodo de grafite e coque agulha

O processo de produção de material de carbono é uma engenharia de sistema rigidamente controlada, produção de eletrodo de grafite, materiais especiais de carbono, carbono de alumínio, novos materiais de carbono de alta qualidade são inseparáveis ​​do uso de matérias-primas, equipamentos, tecnologia, gerenciamento de quatro fatores de produção e proprietários relacionados tecnologia.

As matérias-primas são os fatores-chave que determinam as características básicas dos materiais de carbono, e o desempenho das matérias-primas determina o desempenho dos materiais de carbono fabricados. Para a produção de eletrodos de grafite UHP e HP, o coque agulha de alta qualidade é a primeira escolha, mas também asfalto ligante de alta qualidade, agente de impregnação asfáltica. Mas apenas matérias-primas de alta qualidade, a falta de equipamentos, tecnologia, fatores de gerenciamento e tecnologia proprietária relacionada, também são incapazes de produzir eletrodo de grafite UHP e HP de alta qualidade.

Este artigo enfoca as características do coque agulhado de alta qualidade para expor algumas opiniões pessoais, para discussão por fabricantes de coque agulhado, fabricantes de eletrodos e institutos de pesquisa científica.

Embora a produção industrial de coque agulha na China seja posterior à das empresas estrangeiras, desenvolveu-se rapidamente nos últimos anos e começou a tomar forma. Em termos de volume total de produção, pode basicamente atender à demanda de coque agulha para eletrodos de grafite UHP e HP produzidos por empresas nacionais de carbono. No entanto, ainda existe uma certa lacuna na qualidade do coque agulha em comparação com as empresas estrangeiras. A flutuação do desempenho do lote afeta a demanda por coque de agulha de alta qualidade na produção de eletrodos de grafite UHP e HP de grande porte, especialmente não há coque de agulha de junta de alta qualidade que possa atender à produção de junta de eletrodo de grafite.

Empresas estrangeiras de carbono que produzem grandes especificações UHP, eletrodo de grafite HP são frequentemente a primeira escolha de coque agulha de petróleo de alta qualidade como principal matéria-prima, as empresas japonesas de carbono também usam algum coque agulha da série de carvão como matéria-prima, mas apenas para o seguinte φ Especificação de 600 mm de produção de eletrodo de grafite. Atualmente, o coque agulha na China é principalmente coque agulha da série carvão. A produção de eletrodo de grafite UHP em grande escala de alta qualidade por empresas de carbono geralmente depende de coque de agulha da série de petróleo importado, especialmente a produção de juntas de alta qualidade com coque de agulha da série de óleo japonês Suishima importado e coque de agulha da série de óleo britânico HSP como coque de matéria-prima.

Atualmente, o coque agulha produzido por várias empresas é geralmente comparado com os índices de desempenho comercial do coque agulha estrangeiro por índices de desempenho convencionais, como teor de cinzas, densidade real, teor de enxofre, teor de nitrogênio, distribuição de tamanho de partícula, coeficiente de expansão térmica e assim por diante. sobre. No entanto, ainda faltam diferentes graus de classificação de coque agulhado em comparação com países estrangeiros. Portanto, a produção de coque agulha coloquialmente também para “bens unificados” não pode refletir o grau de coque agulha premium de alta qualidade.

Além da comparação convencional de desempenho, as empresas de carbono também devem prestar atenção à caracterização do coque agulha, como a classificação do coeficiente de expansão térmica (CTE), resistência das partículas, grau de anisotropia, dados de expansão no estado não inibido e no estado inibido, e faixa de temperatura entre expansão e contração. Como essas propriedades térmicas do coque agulha são muito importantes para o controle do processo de grafitização no processo de produção do eletrodo de grafite, é claro, a influência das propriedades térmicas do coque asfáltico formado após a torrefação do ligante e do agente impregnante asfáltico não está excluída.

1. Comparação da anisotropia do coque agulha

A análise de desempenho do grau anisotrópico de produção de eletrodo de grafite de ultra alta potência é a estimativa da qualidade da matéria-prima de coque de agulha ou não é um método de análise importante, o tamanho do grau de anisotropia, é claro, também tem uma certa influência no processo de produção de eletrodo, o grau de anisotropia de eletricidade desempenho de choque extremamente térmico do que o grau de anisotropia da potência média do eletrodo pequeno é bom.

Atualmente, a produção de coque de carvão na China é muito maior do que a de coque de petróleo. Devido ao alto custo da matéria-prima e ao preço das empresas de carbono, é difícil usar coque agulha 100% doméstico na produção de eletrodo UHP, ao mesmo tempo em que adiciona uma certa proporção de coque de petróleo calcificado e pó de grafite para produzir eletrodo. Portanto, é difícil avaliar a anisotropia do coque agulhado doméstico.

2. Propriedades lineares e volumétricas do coque agulha

O desempenho de mudança linear e volumétrica do coque agulha é refletido principalmente no processo de grafite produzido pelo eletrodo. Com a mudança de temperatura, o coque agulha sofrerá expansão e contração linear e volumétrica durante o processo de aquecimento do processo de grafite, o que afeta diretamente a mudança linear e volumétrica do tarugo torrado do eletrodo no processo de grafite. Isso não é o mesmo para o uso de diferentes propriedades do coque bruto, diferentes graus de coque agulha mudam. Além disso, a faixa de temperatura das mudanças lineares e de volume de diferentes tipos de coque agulha e coque de petróleo calcinado também é diferente. Somente dominando essa característica do coque bruto poderemos controlar e otimizar melhor a produção da sequência química do grafite. Isto é especialmente evidente no processo de grafitização em série.

A expansão linear ocorre primeiro quando o coque de óleo começa a aquecer, mas a temperatura no início da contração linear geralmente fica atrás da temperatura máxima de calcinação. De 1525°C a 1725°C, a expansão linear começa e a faixa de temperatura de toda a contração linear é estreita, apenas 200°C. A faixa de temperatura de toda a contração da linha do coque de petróleo retardado comum é muito maior do que a do coque agulha, e o coque agulha de carvão está entre os dois, ligeiramente maior do que o coque agulha de óleo. Os resultados dos testes do Instituto de Testes de Tecnologia Industrial de Osaka, no Japão, mostram que quanto pior o desempenho térmico do coque, maior a faixa de temperatura de encolhimento da linha, faixa de temperatura de encolhimento de linha de até 500 ~ 600 ℃ e a temperatura inicial de encolhimento da linha é baixa , em 1150 ~ 1200 ℃ começou a ocorrer encolhimento da linha, que também é uma característica do coque de petróleo retardado comum.

Quanto melhores forem as propriedades térmicas e maior a anisotropia do coque agulha, mais estreita será a faixa de temperatura de contração linear. Algumas agulhas de óleo de alta qualidade coque apenas faixa de temperatura de contração linear de 100 ~ 150 ℃. É muito benéfico para as empresas de carbono orientar a produção do processo de grafitização após compreender as características de expansão linear, contração e reexpansão de várias matérias-primas coque, o que pode evitar alguns resíduos de qualidade desnecessários causados ​​pelo uso do modo experimental tradicional.