Працэс вытворчасці вугляроднага матэрыялу - гэта строга кантраляваная інжынерная сістэма, вытворчасць графітавых электродаў, спецыяльных вугляродных матэрыялаў, алюмініевага вугляроду, новых высакакласных вугляродных матэрыялаў неаддзельныя ад выкарыстання сыравіны, абсталявання, тэхналогій, кіравання чатырма вытворчымі фактарамі і адпаведнай уласнасцю тэхналогіі.
Сыравіна з'яўляецца ключавым фактарам, які вызначае асноўныя характарыстыкі вугляродных матэрыялаў, а прадукцыйнасць сыравіны вызначае прадукцыйнасць вырабленых вугляродных матэрыялаў. Для вытворчасці графітавых электродаў UHP і HP першым выбарам з'яўляецца высакаякасны ігольчаты кокс, а таксама высакаякасны звязальны асфальт, асфальт-насычальнік. Але толькі высокая якасць сыравіны, адсутнасць абсталявання, тэхналогій, фактараў кіравання і адпаведнай запатэнтаванай тэхналогіі, таксама не ў стане вырабляць высокую якасць UHP, HP графітавых электродаў.
Гэты артыкул прысвечаны характарыстыкам высакаякаснага ігольчастага коксу, каб выкласці некаторыя асабістыя погляды, для абмеркавання вытворцамі ігольчастага коксу, вытворцам электродаў і навукова-даследчымі інстытутамі.
Нягледзячы на тое, што прамысловая вытворчасць ігольчастага коксу ў Кітаі пачалася пазней, чым на замежных прадпрыемствах, у апошнія гады яна хутка развівалася і пачала фарміравацца. З пункту гледжання агульнага аб'ёму вытворчасці, ён у асноўным можа задаволіць попыт на ігольчаты кокс для графітавых электродаў UHP і HP, якія вырабляюцца айчыннымі вугляроднымі прадпрыемствамі. Аднак пэўны разрыў у якасці ігольчатага коксу ў параўнанні з замежнымі прадпрыемствамі ўсё ж ёсць. Ваганні прадукцыйнасці партыі ўплываюць на попыт на высакаякасны ігольчасты кокс пры вытворчасці графітавых электродаў вялікага памеру UHP і HP, асабліва не існуе высакаякаснага ігольчастага коксу, які можа задаволіць вытворчасць графітавых электродаў.
Замежныя вугляродныя прадпрыемствы, якія вырабляюць вялікія спецыфікацыі UHP, графітавы электрод HP, часта з'яўляюцца першым выбарам высакаякаснага нафтавага ігольчатага коксу ў якасці асноўнай сыравіны, японскія вугляродныя прадпрыемствы таксама выкарыстоўваюць некаторыя вугальныя серыі ігольчастага коксу ў якасці сыравіны, але толькі для наступных φ 600 мм спецыфікацыя вытворчасці графітавых электродаў. У цяперашні час ігольчасты кокс у Кітаі - гэта ў асноўным вугальны ігольчаты кокс. Вытворчасць высакаякаснага буйнамаштабнага графітавага электрода UHP вугляроднымі прадпрыемствамі часта абапіраецца на імпартны ігольчаты кокс, асабліва вытворчасць высакаякаснага ігольчатага коксу з японскай нафтавай серыі Suishima і ігольчастага коксу брытанскай нафтавай серыі HSP у якасці сыравіны.
У цяперашні час ігольчаты кокс, выраблены рознымі прадпрыемствамі, звычайна параўноўваюць з камерцыйнымі паказчыкамі замежнага ігольчатага коксу па агульнапрынятых паказчыках, такім як зольнасць, сапраўдная шчыльнасць, утрыманне серы, утрыманне азоту, размеркаванне часціц па памерах, каэфіцыент цеплавога пашырэння і г.д. на. Аднак у параўнанні з замежнымі краінамі па-ранейшаму не хапае розных гатункаў класіфікацыі ігольчастага коксу. Такім чынам, вытворчасць ігольчастага коксу, у прастамоўі таксама для «уніфікаваных тавараў», не можа адлюстроўваць гатунак высакаякаснага ігольчатага коксу прэміум-класа.
У дадатак да звычайнага параўнання прадукцыйнасці вугляродныя прадпрыемствы таксама павінны звярнуць увагу на характарыстыку ігольчатага коксу, напрыклад, на класіфікацыю каэфіцыента цеплавога пашырэння (КТР), трываласці часціц, ступені анізатрапіі, даных аб пашырэнні ў неінгібіраваным стане і інгібіраваным стане і дыяпазон тэмператур паміж пашырэннем і сцісканнем. Паколькі гэтыя тэрмічныя ўласцівасці ігольчастага коксу вельмі важныя для кантролю працэсу графітызацыі ў працэсе вытворчасці графітавага электрода, вядома, не выключаны ўплыў тэрмічных уласцівасцей асфальтавага коксу, які ўтвараецца пасля абпалу звязальнага і насычальніка асфальту.
1. Параўнанне анізатрапіі ігольчастага коксу
Аналіз прадукцыйнасці вытворчасці графітавых электродаў звышмагутнай анізатропнай ступені - гэта ацэнка якасці сыравіны ігольчастага коксу ці не важны метад аналізу, памер ступені анізатрапіі, вядома, таксама аказвае пэўны ўплыў на працэс вытворчасці электродаў, ступень Анізатрапіі электраэнергіі вельмі цеплавой ўдар прадукцыйнасці, чым ступень анізатрапіі сярэдняй магутнасці малога электрода добра.
У цяперашні час вытворчасць вугальнага ігольчастага коксу ў Кітаі значна перавышае вытворчасць нафтавага ігольчатага коксу. З-за высокага кошту сыравіны і цаны вугляродных прадпрыемстваў цяжка выкарыстоўваць 100% айчынны ігольчаты кокс для вытворчасці электрода UHP, адначасова дадаючы пэўную долю кальцыніраванага нафтавага коксу і парашка графіту для вытворчасці электрода. Таму ацаніць анізатрапію айчыннага ігольчатага коксу складана.
2. Лінейныя і аб'ёмныя ўласцівасці ігольчастага коксу
Прадукцыйнасць лінейнага і аб'ёмнага змены ігольчастага коксу ў асноўным адлюстроўваецца на графітавым працэсе, які вырабляецца электродам. Са змяненнем тэмпературы ігольчасты кокс будзе падвяргацца лінейнаму і аб'ёмнаму пашырэнню і сцісканню ў працэсе нагрэву графітавага працэсу, што непасрэдна ўплывае на лінейныя і аб'ёмныя змены электроднай абпаленай нарыхтоўкі ў графітавым працэсе. Гэта не тое ж самае для выкарыстання розных уласцівасцяў коксу-сырца, розныя гатункі коксу іголкі змены. Акрамя таго, дыяпазон тэмператур лінейных і аб'ёмных змяненняў розных гатункаў ігольчатага коксу і кальцыніраванага нафтавага коксу таксама адрозніваецца. Толькі засвоіўшы гэтую характарыстыку сырога коксу, мы можам лепш кантраляваць і аптымізаваць хімічную паслядоўнасць вытворчасці графіту. Гэта асабліва відавочна ў працэсе серыйнай графітызацыі.
Лінейнае пашырэнне адбываецца спачатку, калі алейны ігольчаты кокс пачынае награвацца, але тэмпература ў пачатку лінейнага скарачэння звычайна адстае ад максімальнай тэмпературы абпалу. Ад 1525 ℃ да 1725 ℃ пачынаецца лінейнае пашырэнне, а тэмпературны дыяпазон усяго лінейнага скарачэння вузкі, усяго 200 ℃. Тэмпературны дыяпазон скарачэння ўсёй лініі звычайнага запаволенага нафтавага коксу значна большы, чым у ігольчатага коксу, а вугальны ігольчасты кокс знаходзіцца паміж імі, крыху большы, чым нафтавы ігольчасты кокс. Вынікі выпрабаванняў Інстытута выпрабаванняў прамысловых тэхналогій Осакі ў Японіі паказваюць, што чым горшыя цеплавыя характарыстыкі коксу, тым шырэйшы дыяпазон тэмператур усаджвання лініі, да 500 ~ 600 ℃, тэмпература ўсаджвання лініі нізкая. , пры 1150 ~ 1200 ℃ пачала адбывацца ўсаджванне лініі, што таксама з'яўляецца характарыстыкай звычайнага запаволенага нафтавага коксу.
Чым лепш цеплавыя ўласцівасці і чым большая анізатрапія ігольчастага коксу, тым вузейшы дыяпазон тэмператур лінейнага скарачэння. Некаторыя высакаякасныя алею ігольчастага коксу толькі 100 ~ 150 ℃ дыяпазон тэмператур лінейнага скарачэння. Для вугляродных прадпрыемстваў вельмі карысна кіраваць вытворчасцю працэсу графітызацыі пасля разумення характарыстык лінейнага пашырэння, сціскання і паўторнага пашырэння рознага сыравіны коксу, што можа пазбегнуць некаторых непатрэбных якасных адходаў, выкліканых выкарыстаннем традыцыйнага эксперыментальнага рэжыму.
Час публікацыі: 8 кастрычніка 2021 г