1. MATÉRIAS-PRIMAS
Coca-Cola (aproximadamente 75-80% em conteúdo)
Coque de Petróleo
O coque de petróleo é a matéria-prima mais importante e é formado em uma ampla variedade de estruturas, desde coque agulha altamente anisotrópico até coque fluido quase isotrópico. O coque agulha altamente anisotrópico, devido à sua estrutura, é indispensável para a fabricação de eletrodos de alto desempenho utilizados em fornos elétricos a arco, onde é necessário um altíssimo grau de capacidade de carga elétrica, mecânica e térmica. O coque de petróleo é quase exclusivamente produzido pelo processo de coqueamento retardado, que é um procedimento suave e lento de carbonização de resíduos de destilação de petróleo bruto.
Coque agulha é o termo comumente usado para um tipo especial de coque com grafitização extremamente alta, resultante de uma forte orientação paralela preferida de sua estrutura de camada turboestrática e de uma forma física particular dos grãos.
Fichários (aproximadamente 20-25% no conteúdo)
Piche de alcatrão de carvão
Agentes de ligação são usados para aglomerar as partículas sólidas entre si. A sua elevada capacidade de humedecimento transforma assim a mistura num estado plástico para posterior moldagem ou extrusão.
O piche de carvão é um composto orgânico e possui uma estrutura aromática distinta. Devido à sua alta proporção de anéis de benzeno substituídos e condensados, ele já possui a estrutura hexagonal distintamente pré-formada do grafite, facilitando assim a formação de domínios grafíticos bem ordenados durante a grafitização. O pitch revela-se o aglutinante mais vantajoso. É o resíduo da destilação do alcatrão de carvão.
2. MISTURA E EXTRUSÃO
O coque moído é misturado com piche de carvão e alguns aditivos para formar uma pasta uniforme. Isto é trazido para o cilindro de extrusão. Numa primeira etapa, o ar deve ser removido por pré-prensagem. Segue-se então a etapa de extrusão propriamente dita, onde a mistura é extrudada para formar um eletrodo com o diâmetro e comprimento desejados. Para possibilitar a mistura e principalmente o processo de extrusão (ver imagem à direita) a mistura deve ser viscosa. Isto é conseguido mantendo-o a uma temperatura elevada de aprox. 120°C (dependendo do campo) durante todo o processo de produção verde. Esta forma básica com formato cilíndrico é conhecida como “eletrodo verde”.
3. COZIMENTO
Dois tipos de fornos de panificação estão em uso:
Aqui as hastes extrudadas são colocadas em recipientes cilíndricos de aço inoxidável (saggers). Para evitar a deformação dos eletrodos durante o processo de aquecimento, os saggers também são preenchidos com uma camada protetora de areia. Os saggers são carregados em plataformas de vagões (fundos de vagões) e laminados em fornos a gás natural.
Forno circular
Aqui os eletrodos são colocados em uma cavidade secreta de pedra no fundo da sala de produção. Esta cavidade faz parte de um sistema de anéis com mais de 10 câmaras. As câmaras são conectadas entre si por um sistema de circulação de ar quente para economizar energia. Os vazios entre os eletrodos também são preenchidos com areia para evitar deformações. Durante o processo de cozimento, onde o piche é carbonizado, a temperatura deve ser controlada cuidadosamente porque em temperaturas de até 800°C um rápido acúmulo de gás pode causar rachaduras no eletrodo.
Nesta fase os eletrodos têm densidade em torno de 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNAÇÃO
Os eletrodos cozidos são impregnados com um piche especial (piche líquido a 200°C) para proporcionar maior densidade, resistência mecânica e condutividade elétrica necessárias para suportar as severas condições de operação dentro dos fornos.
5. RE-ASSAR
Um segundo ciclo de cozimento, ou “recozimento”, é necessário para carbonizar a impregnação do piche e eliminar quaisquer voláteis remanescentes. A temperatura de rebake chega a quase 750°C. Nesta fase os eletrodos podem atingir densidade em torno de 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITIZAÇÃO
Forno Acheson
A etapa final na fabricação de grafite é a conversão do carbono cozido em grafite, chamada grafitização. Durante o processo de grafitização, o carbono mais ou menos pré-ordenado (carbono turbostrático) é convertido em uma estrutura de grafite ordenada tridimensionalmente.
Os eletrodos são embalados em fornos elétricos cercados por partículas de carbono para formar uma massa sólida. Uma corrente elétrica passa pelo forno, elevando a temperatura para aproximadamente 3.000°C. Este processo geralmente é obtido usando um FORNO ACHESON ou um FORNO LENGTHWISE (LWG).
No forno Acheson os eletrodos são grafitados em processo descontínuo, enquanto no forno LWG toda a coluna é grafitada ao mesmo tempo.
7. USINAGEM
Os eletrodos de grafite (após resfriamento) são usinados com dimensões e tolerâncias exatas. Esta etapa também pode incluir a usinagem e encaixe das extremidades (soquetes) dos eletrodos com um sistema de união de pino (nipple) rosqueado de grafite.
Horário da postagem: 08/04/2021