Uglerod materiallarini ishlab chiqarish jarayoni qattiq nazorat qilinadigan tizim muhandisligi bo'lib, grafit elektrod, maxsus uglerod materiallari, alyuminiy uglerod, yangi yuqori sifatli uglerod materiallarini ishlab chiqarish xom ashyo, uskunalar, texnologiya, to'rtta ishlab chiqarish omili va tegishli mulkiy texnologiyalardan foydalanishdan ajralmasdir.
Xom ashyo uglerod materiallarining asosiy xususiyatlarini belgilovchi asosiy omillar bo'lib, xom ashyoning ishlashi ishlab chiqarilgan uglerod materiallarining ishlashini belgilaydi. UHP va HP grafit elektrodlarini ishlab chiqarish uchun yuqori sifatli igna koksi birinchi tanlovdir, shuningdek, yuqori sifatli bog'lovchi asfalt, singdiruvchi vosita asfaltdir. Ammo faqat yuqori sifatli xom ashyo, uskunalar, texnologiya, boshqaruv omillari va tegishli mulkiy texnologiyalarning yo'qligi yuqori sifatli UHP, HP grafit elektrodini ishlab chiqarishga qodir emas.
Ushbu maqola igna koksini ishlab chiqaruvchilar, elektrod ishlab chiqaruvchilari va ilmiy-tadqiqot institutlari muhokama qilishi uchun ba'zi shaxsiy qarashlarni bayon qilish maqsadida yuqori sifatli igna koksining xususiyatlariga qaratilgan.
Xitoyda igna koksining sanoat ishlab chiqarilishi xorijiy korxonalarnikidan kechroq bo'lsa-da, u so'nggi yillarda tez rivojlandi va shakllana boshladi. Umumiy ishlab chiqarish hajmi jihatidan u asosan mahalliy uglerod korxonalari tomonidan ishlab chiqarilgan UHP va HP grafit elektrodlariga bo'lgan igna koksiga bo'lgan talabni qondira oladi. Biroq, xorijiy korxonalarga nisbatan igna koksi sifatida ma'lum bir farq mavjud. Partiya ishlashining o'zgarishi katta o'lchamdagi UHP va HP grafit elektrodini ishlab chiqarishda yuqori sifatli igna koksiga bo'lgan talabga ta'sir qiladi, ayniqsa grafit elektrod bo'g'inini ishlab chiqarishni qondira oladigan yuqori sifatli igna koksi yo'q.
Xorijiy uglerod korxonalari katta spetsifikatsiyali UHP, HP grafit elektrodini ishlab chiqaradi, ko'pincha asosiy xom ashyo sifatida yuqori sifatli neft igna koksining birinchi tanlovidir, Yaponiya uglerod korxonalari ham ba'zi ko'mir seriyali igna koksini xom ashyo sifatida ishlatadilar, ammo faqat quyidagi φ 600 mm grafit elektrod ishlab chiqarish spetsifikatsiyasi uchun. Hozirgi vaqtda Xitoyda igna koksi asosan ko'mir seriyali igna koksidir. Uglerod korxonalari tomonidan yuqori sifatli keng ko'lamli UHP grafit elektrodini ishlab chiqarish ko'pincha import qilingan neft seriyali igna koksiga, ayniqsa import qilingan Yaponiya Suishima moy seriyali igna koksi va Britaniya HSP moy seriyali igna koksi bilan yuqori sifatli qo'shma ishlab chiqarishga tayanadi.
Hozirgi vaqtda turli korxonalar tomonidan ishlab chiqarilgan igna koksi odatda xorijiy igna koksining tijorat ko'rsatkichlari bilan an'anaviy ko'rsatkichlar, masalan, kul miqdori, haqiqiy zichlik, oltingugurt miqdori, azot miqdori, zarrachalar hajmi taqsimoti, issiqlik kengayish koeffitsienti va boshqalar orqali taqqoslanadi. Biroq, xorijiy mamlakatlar bilan taqqoslaganda igna koksining turli darajalari yetishmaydi. Shuning uchun, igna koksini "birlashtirilgan tovarlar" uchun ham ishlab chiqarish yuqori sifatli premium igna koksining darajasini aks ettira olmaydi.
An'anaviy ishlash taqqoslashdan tashqari, uglerod korxonalari igna koksining tavsifiga ham e'tibor berishlari kerak, masalan, issiqlik kengayish koeffitsienti (CTE) tasnifi, zarrachalar kuchi, anizotropiya darajasi, inhibe qilinmagan va inhibe qilingan holatdagi kengayish ma'lumotlari va kengayish va qisqarish o'rtasidagi harorat oralig'i. Igna koksining bu issiqlik xususiyatlari grafit elektrodini ishlab chiqarish jarayonida grafitlash jarayonini boshqarish uchun juda muhim bo'lgani uchun, albatta, bog'lovchi va singdiruvchi vosita asfaltni kuydirgandan keyin hosil bo'lgan asfalt koksining issiqlik xususiyatlarining ta'siri ham istisno qilinmaydi.
1. Igna koksining anizotropiyasini taqqoslash
(A) Namuna: φ 500 mm UHP elektrod korpusi, mahalliy uglerod zavodi;
Xom ashyo igna koksi: Yaponiyaning yangi kimyoviy LPC-U markasi, nisbati: 100% LPC-U markasi; Tahlil: SGL Griesheim zavodi; Ishlash ko'rsatkichlari 1-jadvalda keltirilgan.
(B) Namuna: φ 450 mmHP quvvatga ega mahalliy uglerod zavodining elektrod korpusi; Xom ashyo igna koksi: mahalliy zavod moyi igna koksi, nisbati: 100%; Tahlil: Shandong Bazan uglerod zavodi; Ishlash ko'rsatkichlari 2-jadvalda keltirilgan.
1-jadval va 2-jadvallarni taqqoslashdan ko'rinib turibdiki, yangi kundalik kimyoviy ko'mir o'lchovlarining lPC-U navli igna koksining issiqlik xususiyatlarining katta anizotropiyasiga ega, bunda CTE anizotropiyasi 3,61 ~ 4,55 ga yetishi mumkin va qarshilik anizotropiyasi ham katta bo'lib, 2,06 ~ 2,25 ga etadi. Bundan tashqari, mahalliy neft igna koksining egilish kuchi yangi kundalik kimyoviy LPC-U navli ko'mir o'lchovi igna koksiga qaraganda yaxshiroq. Anizotropiya qiymati yangi kundalik kimyoviy LPC-U ko'mir o'lchovi igna koksiga qaraganda ancha past.
Ultra yuqori quvvatli grafit elektrod ishlab chiqarishning anizotropik darajasini tahlil qilish igna koksining xom ashyo sifatini baholash yoki baholash muhim tahlil usuli emas. Anizotropiya darajasining kattaligi, albatta, elektrod ishlab chiqarish jarayoniga ham ma'lum ta'sir ko'rsatadi. Elektr anizotropiyasi darajasi juda yuqori issiqlik zarbasi ko'rsatkichiga nisbatan kichik elektrodning o'rtacha quvvatining anizotropiyasi darajasidan yaxshiroqdir.
Hozirgi vaqtda Xitoyda ko'mir igna koksini ishlab chiqarish neft igna koksini ishlab chiqarishga qaraganda ancha katta. Uglerod korxonalarining yuqori xom ashyo narxi va narxi tufayli, UHP elektrodini ishlab chiqarishda 100% mahalliy igna koksidan foydalanish, shu bilan birga elektrod ishlab chiqarish uchun ma'lum miqdorda kaltsiylangan neft koksi va grafit kukuni qo'shish qiyin. Shuning uchun mahalliy igna koksining anizotropiyasini baholash qiyin.
2. Ignali koksning chiziqli va hajmli xususiyatlari
Ignali koksning chiziqli va hajmli o'zgarish ko'rsatkichlari asosan elektrod tomonidan ishlab chiqarilgan grafit jarayonida aks etadi. Harorat o'zgarishi bilan ignali koks grafit jarayonining qizishi jarayonida chiziqli va hajmli kengayish va qisqarishga uchraydi, bu esa grafit jarayonida elektrodda qovurilgan ignaning chiziqli va hajmli o'zgarishiga bevosita ta'sir qiladi. Bu xom koksning turli xususiyatlaridan foydalanish, ignali koksning turli navlari o'zgarishi uchun bir xil emas. Bundan tashqari, ignali koks va kaltsiylangan neft koksining turli navlarining chiziqli va hajmli o'zgarishlarining harorat diapazoni ham har xil. Faqat xom koksning bu xususiyatini o'zlashtirish orqali biz grafit kimyoviy ketma-ketligini ishlab chiqarishni yaxshiroq nazorat qilishimiz va optimallashtirishimiz mumkin. Bu, ayniqsa, ketma-ket grafitlash jarayonida yaqqol ko'rinadi.
3-jadvalda Buyuk Britaniyadagi Conocophillips tomonidan ishlab chiqarilgan uchta turdagi neft igna koksining chiziqli va hajm o'zgarishlari hamda harorat diapazonlari ko'rsatilgan. Chiziqli kengayish avval neft igna koksi qiziy boshlaganda sodir bo'ladi, lekin chiziqli qisqarish boshidagi harorat odatda maksimal kalsinatsiya haroratidan orqada qoladi. 1525℃ dan 1725℃ gacha chiziqli kengayish boshlanadi va butun chiziqli qisqarishning harorat diapazoni tor, atigi 200℃. Oddiy kechiktirilgan neft koksining butun chiziqli qisqarishining harorat diapazoni igna koksinikidan ancha katta va ko'mir igna koksi ikkalasi orasida, neft igna koksidan biroz kattaroq. Yaponiyadagi Osaka sanoat texnologiyalari sinov institutining sinov natijalari shuni ko'rsatadiki, koksning issiqlik ko'rsatkichi qanchalik yomon bo'lsa, chiziqli qisqarish harorati diapazoni shunchalik katta bo'ladi, chiziqli qisqarish harorati diapazoni 500 ~ 600℃ gacha va chiziqli qisqarish harorati boshlanganda past bo'ladi, 1150 ~ 1200℃ da chiziqli qisqarish sodir bo'la boshlaydi, bu ham oddiy kechiktirilgan neft koksining xarakteristikasidir.
Igna koksining termal xususiyatlari qanchalik yaxshi va anizotropiyasi qanchalik katta bo'lsa, chiziqli qisqarish harorat diapazoni shunchalik torayadi. Ba'zi yuqori sifatli moyli igna koksining chiziqli qisqarish harorat diapazoni atigi 100 ~ 150℃. Uglerod korxonalari uchun turli xil xom ashyo koksining chiziqli kengayishi, qisqarishi va qayta kengayishi xususiyatlarini tushungandan so'ng, grafitizatsiya jarayonini ishlab chiqarishga rahbarlik qilish juda foydali, bu esa an'anaviy tajriba rejimidan foydalanish natijasida yuzaga keladigan ba'zi keraksiz sifatli chiqindilarning oldini olishga imkon beradi.
3 ta xulosa
Xom ashyoning turli xususiyatlarini o'zlashtiring, mos keladigan uskunalarni tanlang, texnologiyaning yaxshi kombinatsiyasini tanlang va korxona boshqaruvi yanada ilmiy va oqilona bo'ladi, bu butun jarayon tizimi qat'iy nazorat qilinadi va barqaror, yuqori sifatli ultra yuqori quvvatli, yuqori quvvatli grafit elektrod ishlab chiqarishga asoslangan deb aytish mumkin.
Nashr vaqti: 2021-yil 30-dekabr