O processo de produção de material de carbono é uma engenharia de sistema rigidamente controlada, produção de eletrodo de grafite, materiais de carbono especiais, 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 propriedades relacionadas tecnologia.
As matérias-primas são os principais fatores 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, coque agulha de alta qualidade é a primeira escolha, mas também asfalto ligante de alta qualidade, asfalto agente de impregnação.Mas apenas matérias-primas de alta qualidade, a falta de equipamentos, tecnologia, fatores de gestão e tecnologia proprietária relacionada, também é incapaz de produzir UHP de alta qualidade, eletrodo de grafite HP.
Este artigo se concentra nas características do coque de agulha de alta qualidade para expor algumas visões pessoais, para fabricantes de coque de agulha, fabricantes de eletrodos, institutos de pesquisa científica para discutir.
Embora a produção industrial de coque agulha na China seja posterior à das empresas estrangeiras, ela se desenvolveu rapidamente nos últimos anos e começou a tomar forma.Em termos de volume total de produção, basicamente pode atender a demanda de coque agulha para eletrodos de grafite UHP e HP produzidos por empresas nacionais de carbono.No entanto, ainda há 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 eletrodo de grafite UHP e HP de tamanho grande, especialmente não há coque de agulha de alta qualidade que possa atender à produção de junta de eletrodo de grafite.
Empresas de carbono estrangeiras que produzem grandes especificações UHP, eletrodo de grafite HP é muitas vezes a primeira escolha de coque de agulha de petróleo de alta qualidade como principal coque de matéria-prima, empresas de carbono japonesas também usam coque de agulha de série de carvão como matéria-prima, mas apenas para o seguinte φ Especificação de 600 mm de produção de eletrodos de grafite.Atualmente, o coque agulha na China é principalmente coque agulha da série de carvão.A produção de eletrodo de grafite UHP em grande escala de alta qualidade por empresas de carbono geralmente depende de coque de agulha de série de petróleo importado, especialmente a produção de junta de alta qualidade com coque de agulha de série de óleo Suishima japonês importado e coque de agulha de série de óleo HSP britânico 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. em.No entanto, ainda há uma falta de diferentes graus de classificação de coque agulha 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 de desempenho convencional, 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 em estado não inibido e estado inibido e faixa de temperatura entre a expansão e a 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 que não se exclui a influência das propriedades térmicas do coque asfáltico formado após a torrefação do ligante e agente impregnante asfáltico.
1. Comparação de anisotropia de coque de agulha
(A) Amostra: φ 500 mm corpo do eletrodo UHP de uma fábrica de carbono doméstica;
Coque de agulha de matéria-prima: classe LPC-U química nova japonesa, proporção: classe 100% LPC-U;Análise: planta SGL Griesheim;Os indicadores de desempenho são mostrados na Tabela 1.
(B) Amostra: corpo de eletrodo φ 450 mmHP de uma fábrica nacional de carbono;Coque de agulha de matéria-prima: um coque de agulha de óleo de fábrica doméstica, proporção: 100%;Análise: Usina de Carbono Shandong Bazan;Os indicadores de desempenho são mostrados na Tabela 2.
Como pode ser visto na comparação da Tabela 1 e da Tabela 2, o grau lPC-U de coque agulha de novas medidas diárias de carvão químico tem uma grande anisotropia de propriedades térmicas, na qual a anisotropia de CTE pode chegar a 3,61 ~ 4,55, e a anisotropia de resistividade também é grande, atingindo 2,06~2,25.Além da resistência à flexão do coque de agulha de petróleo doméstico é melhor do que a do novo coque de agulha de medida de carvão de grau químico LPC-U diário.O valor da anisotropia é muito menor do que o novo coque agulha de medição de carvão químico diário LPC-U.
A análise de desempenho de grau anisotrópico de produção de eletrodo de grafite de alta potência é a estimativa da qualidade da matéria-prima de coque de agulha ou não um método de análise importante, o tamanho do grau de anisotropia, é claro, também tem uma certa influência no processo de produção do 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 agulha de carvão na China é muito maior do que a de coque agulha de petróleo.Devido ao alto custo da matéria-prima e preço das empresas de carbono, é difícil usar 100% de coque de agulha doméstico na produção de eletrodo UHP, enquanto adiciona uma certa proporção de coque de petróleo calcificado e pó de grafite para produzir eletrodo.Portanto, é difícil avaliar a anisotropia do coque de agulha doméstico.
2. Propriedades lineares e volumétricas do coque de 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 eletrodo no processo de grafite.Isso não é o mesmo para o uso de diferentes propriedades de coque bruto, diferentes graus de mudanças de coque agulha.Além disso, a faixa de temperatura das mudanças lineares e de volume de diferentes graus de coque agulha e coque de petróleo calcinado também é diferente.Somente dominando essa característica do coque bruto podemos controlar melhor e otimizar a produção da sequência química do grafite.Isso é especialmente evidente no processo de grafitização em série.
A Tabela 3 mostra as mudanças lineares e de volume e as faixas de temperatura de três graus de coque de agulha de petróleo produzido pela Conocophillips no Reino Unido.A expansão linear ocorre primeiro quando o coque agulha de óleo começa a aquecer, mas a temperatura no início da contração linear geralmente fica atrás da temperatura máxima de calcinação.De 1525℃ a 1725℃, a expansão linear começa e a faixa de temperatura de toda a contração linear é estreita, apenas 200℃.A faixa de temperatura de toda a contração da linha do coque de petróleo retardado comum é muito maior que a do coque agulha, e o coque agulha de carvão está entre os dois, ligeiramente maior que o coque agulha de óleo.Os resultados do teste do Instituto de Teste de Tecnologia Industrial de Osaka no Japão mostram que quanto pior o desempenho térmico do coque, maior a faixa de temperatura de retração da linha, até 500 ~ 600 ℃ faixa de temperatura de retração da linha, e o início da temperatura de retração da linha é baixa , em 1150 ~ 1200 ℃ começou a ocorrer retração da linha, que também é característica do coque de petróleo retardado comum.
Quanto melhores as propriedades térmicas e quanto maior a anisotropia do coque agulha, mais estreita é a faixa de temperatura da contração linear.Alguns coque de agulha de óleo de alta qualidade apenas 100 ~ 150 ℃ faixa de temperatura de contração linear.É muito benéfico para as empresas de carbono orientar a produção do processo de grafitização depois de entender as características de expansão linear, contração e reexpansão de várias matérias-primas de coque, o que pode evitar alguns resíduos de qualidade desnecessários causados pelo uso do modo experiencial tradicional.
3 conclusão
Domine as várias características das matérias-primas, escolha a correspondência de equipamentos razoáveis, boa combinação de tecnologia e a gestão empresarial é mais científica e razoável, esta série de todo o sistema de processo rigidamente controlado e estável, pode-se dizer que tem a base de produção de alta qualidade qualidade ultra-alta potência, eletrodo de grafite de alta potência.
Horário da postagem: 30 de dezembro de 2021