1. СУРОВИНИ
Кока-кола (приблизително 75-80% в съдържанието)
петролна кокс
Петролният кокс е най-важната суровина и се образува в широк спектър от структури, от силно анизотропен иглен кокс до почти изотропен течен кокс.Силно анизотропният иглен кокс, поради своята структура, е незаменим за производството на високопроизводителни електроди, използвани в електродъгови пещи, където се изисква много висока степен на електрическа, механична и термична товароносимост.Нефтен кокс се произвежда почти изключително чрез процеса на забавено коксиране, който е мека бавна процедура на карбонизиране на остатъци от дестилация на суров нефт.
Игленият кокс е често използваният термин за специален вид кокс с изключително висока графитируемост в резултат на силно предпочитана паралелна ориентация на структурата на турбостратния му слой и конкретна физическа форма на зърната.
Свързващи вещества (приблизително 20-25% в съдържанието)
Смола от каменовъглен катран
Свързващите агенти се използват за агломериране на твърдите частици един към друг.По този начин тяхната висока омокряща способност превръща сместа в пластично състояние за последващо формоване или екструдиране.
Смолата от каменовъглен катран е органично съединение и има ясно изразена ароматна структура.Поради високия си дял на заместени и кондензирани бензолови пръстени, той вече има ясно предварително оформена хексагонална решетъчна структура на графита, като по този начин улеснява образуването на добре подредени графитни домейни по време на графитизацията.Смолата се оказва най-изгодното свързващо вещество.Това е остатъкът от дестилация на каменовъглен катран.
2. СМЕСВАНЕ И ЕКСТРУЗИЯ
Смленият кокс се смесва с катран от каменовъглен катран и някои добавки, за да се образува еднородна паста.Това се вкарва в екструзионния цилиндър.В първата стъпка въздухът трябва да бъде отстранен чрез предварително пресоване.След това следва действителната стъпка на екструдиране, където сместа се екструдира, за да се образува електрод с желания диаметър и дължина.За да позволи смесването и особено процеса на екструдиране (вижте снимката вдясно), сместа трябва да е вискозна.Това се постига, като се поддържа при повишена температура от прибл.120°C (в зависимост от стъпката) по време на целия зелен производствен процес.Тази основна форма с цилиндрична форма е известна като "зелен електрод".
3. ПЕЧЕНЕ
Използват се два вида пещи за печене:
Тук екструдираните пръти се поставят в цилиндрични кутии от неръждаема стомана (сагери).За да се избегне деформацията на електродите по време на процеса на нагряване, провисванията се запълват и със защитно покритие от пясък.Провисванията се натоварват на вагонни платформи (вагонни дъна) и се валцоват в пещи, работещи с природен газ.
Пръстеновидна пещ
Тук електродите са поставени в каменна скрита кухина в дъното на производственото хале.Тази кухина е част от пръстеновидна система от повече от 10 камери.Камерите са свързани заедно със система за циркулация на горещ въздух за пестене на енергия.Кухините между електродите също се запълват с пясък, за да се избегне деформация.По време на процеса на изпичане, където смола е карбонизирана, температурата трябва да се контролира внимателно, тъй като при температури до 800°C бързото натрупване на газ може да причини напукване на електрода.
В тази фаза електродите имат плътност около 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. ИМПРЕГНАЦИЯ
Изпечените електроди са импрегнирани със специална стъпка (течна стъпка при 200°C), за да им се придаде по-висока плътност, механична якост и електрическа проводимост, от които ще се нуждаят, за да издържат на тежките работни условия вътре в пещите.
5. ПОВТОРНО ИЗПЕЧАНЕ
Необходим е втори цикъл на печене, или „преизпичане“, за карбонизиране на импрегнирането на смола и за отстраняване на всички останали летливи вещества.Температурата на повторно печене достига почти 750°C.В тази фаза електродите могат да достигнат плътност около 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. ГРАФИТИЗАЦИЯ
Пещ Ачесън
Последната стъпка в производството на графит е превръщането на изпечения въглерод в графит, наречено графитизиране.По време на процеса на графитизиране, повече или по-малко предварително подреденият въглерод (турбостратичен въглерод) се превръща в триизмерно подредена графитна структура.
Електродите са опаковани в електрически пещи, заобиколени от въглеродни частици, за да образуват твърда маса.През пещта се пропуска електрически ток, повишавайки температурата до приблизително 3000°C.Този процес обикновено се постига с помощта на пещ ACHESON или ПЕЧ НА ДЪЛЖИНА (LWG).
При пещта Acheson електродите се графитират чрез партиден процес, докато в пещ LWG цялата колона се графитизира едновременно.
7. ОБРАБОТВАНЕ
Графитните електроди (след охлаждане) се обработват с точни размери и допуски.Този етап може също да включва механична обработка и монтиране на краищата (гнездата) на електродите със система за свързване с графитен щифт (нипел).
Време на публикация: 08.04.2021 г