Råvarerne til grafitproduktion

Råvarerne til grafitproduktion

Petroleumskoks er et brændbart fast produkt opnået ved forkoksning af jordolierester og petroleumsbeg. Farven er sort og porøs, hovedelementet er kulstof, og askeindholdet er meget lavt, generelt under 0,5 procent. Petroleumskoks hører til kategorien let grafitiseret kulstof. Petroleumskoks er meget udbredt i kemiske, metallurgiske og andre industrier. Det er det vigtigste råmateriale til produktion af kunstige grafitprodukter og kulstofprodukter til elektrolytisk aluminium.

Petroleumskoks kan opdeles i grøn koks og brændt koks i henhold til varmebehandlingstemperaturen. Førstnævnte er petroleumskoks opnået ved forsinket koksning, som indeholder en stor mængde flygtigt stof og har lav mekanisk styrke. Kalcineret koks opnås ved kalcinering af grøn koks. De fleste olieraffinaderier i Kina producerer kun koks, og de fleste af kalcineringsoperationerne udføres i kulstofanlæg.

Petroleumskoks klassificeres efter svovlindholdet. Det kan opdeles i tre typer: koks med højt svovlindhold (svovlindhold over 1,5 procent), medium-svovl koks (svovlindhold 0,5 procent -1,5 procent) og koks med lavt svovlindhold (svovlindhold under 0,5 procent ). Fremstillingen af ​​kunstige grafitprodukter anvender generelt koksproduktion med lavt svovlindhold.

Nålekoks er en slags højkvalitetskoks med tydelig fibrøs tekstur, lav termisk udvidelseskoefficient og let grafitisering. Når koksen er brudt, kan den opdeles i aflange partikler i henhold til teksturen (sideforholdet er generelt over 1,75). En anisotrop fibrøs struktur kan observeres under et polariseret lysmikroskop, så det kaldes nålekoks.

Anisotropien af ​​de fysiske og mekaniske egenskaber af nålekoks er meget indlysende. Den har god elektrisk og termisk ledningsevne parallelt med partiklernes lange akse og har en lav termisk udvidelseskoefficient. Under ekstruderingsstøbning er de fleste af partiklernes lange akser anbragt i ekstruderingsretningen. Derfor er nålekoks det vigtigste råmateriale til fremstilling af grafit. Den producerede grafit har lav resistivitet, lav termisk udvidelseskoefficient og god termisk stødmodstand.

Nålekoks opdeles i petroleumsbaseret nålekoks fremstillet med petroleumsrester som råmateriale og kulbaseret nålekoks fremstillet med raffineret kulbegråmateriale.

Kulbeg er et af hovedprodukterne ved forarbejdning af stenkulstjære. Det er en blanding af forskellige kulbrinter. Det er et sort højviskositet halvfast eller fast stof ved stuetemperatur. Det har ikke noget fast smeltepunkt. Det blødgøres efter opvarmning og smelter derefter. Densiteten er 1.25-1.35g/cm3. I henhold til dets blødgøringspunkt kan den opdeles i lav temperatur, medium temperatur og høj temperatur asfalt. Udbyttet af middeltemperaturbeg er 54-56 procent af stenkulstjære. Sammensætningen af ​​stenkulstjærebeg er ekstremt kompleks, hvilket er relateret til egenskaberne af stenkulstjære og indholdet af heteroatomer, og er også påvirket af koksprocessystemet og kultjæreforarbejdningsbetingelser. Der er mange indikatorer, der karakteriserer kulbegs egenskaber, såsom begblødgøringspunkt, toluen-uopløseligt stof (TI), quinolin-uopløseligt stof (QI), koksværdi og kulbeg-reologi.

Kulbeg bruges som bindemiddel og imprægneringsmiddel i kulstofindustrien, og dets ydeevne har stor indflydelse på produktionsprocessen og produktkvaliteten af ​​kulstofprodukter. Bindeasfalt bruger generelt medium temperatur eller medium temperatur modificeret asfalt med moderat blødgøringspunkt, høj koksværdi og høj harpiks. Som imprægneringsmiddel anvendes middeltemperatur asfalt med lavt blødgøringspunkt, lav QI og gode rheologiske egenskaber.

Kalcinering: Det kulholdige råmateriale varmebehandles ved høj temperatur for at udlede den indeholdte fugt og flygtige stoffer, og tilsvarende forbedre den oprindelige tilberedningsydelse af produktionsprocessen kaldes kalcinering. Generelt calcineres kulstofholdige råmaterialer ved at bruge brændstofgas og deres egne flygtige stoffer som varmekilde, og den maksimale temperatur er 1250-1350 grader .

Kalcinering forårsager dybtgående ændringer i strukturen og fysiske og kemiske egenskaber af kulstofråmaterialer, som hovedsageligt afspejles i at øge tætheden, den mekaniske styrke og ledningsevnen af ​​koks, forbedre den kemiske stabilitet og oxidationsbestandigheden af ​​koks og lægge grundlaget for efterfølgende processer .

Kalcineringsudstyret omfatter hovedsageligt tankbrænder, roterovn og elektrisk calcinator. Kalcineringskvalitetskontrolindekset er, at den sande densitet af petroleumskoks ikke er mindre end 2,07 g/cm3, resistiviteten er ikke mere end 550μΩ.m, den sande densitet af nålekoks er ikke mindre end 2,12g/cm3, og resistiviteten er ikke mere end 500μΩ.m.