1. СЫРАВІНА
Кока-кола (прыблізна 75-80% утрымання)
Нафтавы кокс
Нафтавы кокс з'яўляецца найважнейшай сыравінай, і ён утвараецца ў шырокім дыяпазоне структур, ад высокаанізатропнага ігольчастага коксу да амаль ізатропнага флюіднага коксу. Высокаанізатропны ігольчасты кокс, дзякуючы сваёй структуры, неабходны для вырабу высокапрадукцыйных электродаў, якія выкарыстоўваюцца ў электрадугавых печах, дзе патрабуецца вельмі высокая ступень электрычнай, механічнай і цеплавой грузападымальнасці. Нафтавы кокс амаль выключна вырабляецца шляхам працэсу запаволенага каксавання, які ўяўляе сабой мяккую павольную працэдуру карбанізацыі рэшткаў перагонкі сырой нафты.
Ігольчасты кокс — гэта шырока выкарыстоўваны тэрмін для абазначэння асаблівага тыпу коксу з надзвычай высокай графітызацыяй, якая з'яўляецца вынікам моцнай пераважнай паралельнай арыентацыі яго турбастратычнай структуры слаёў і пэўнай фізічнай формы зерняў.
Звязальныя рэчывы (прыблізна 20-25%)
Вугальны пек
Звязальныя рэчывы выкарыстоўваюцца для агламерацыі цвёрдых часціц адна з адной. Іх высокая змочвальная здольнасць ператварае сумесь у пластычны стан для наступнага фармавання або экструзіі.
Вугальны пек — гэта арганічнае злучэнне з адметнай араматычнай структурай. Дзякуючы высокай долі замешчаных і кандэнсаваных бензольных кольцаў, ён ужо мае выразна сфарміраваную шасцікутную рашотчатую структуру графіту, што спрыяе ўтварэнню добра ўпарадкаваных графітавых даменаў падчас графітызацыі. Пек аказваецца найбольш выгадным звязальным рэчывам. Гэта рэшту дыстыляцыі каменнавугальнай смалы.
2. ЗМЯШВАННЕ І ЭКСТРУЗІЯ
Здробнены кокс змешваецца з каменнавугальным пекам і некаторымі дадаткамі для ўтварэння аднароднай пасты. Яна падаецца ў экструзійны цыліндр. На першым этапе паветра неабходна выдаліць шляхам папярэдняга прэсавання. Затым ідзе фактычны этап экструзіі, на якім сумесь экструдуецца для ўтварэння электрода патрэбнага дыяметра і даўжыні. Каб забяспечыць змешванне і асабліва працэс экструзіі (гл. малюнак справа), сумесь павінна быць глейкай. Гэта дасягаецца шляхам вытрымання яе пры падвышанай тэмпературы прыблізна 120°C (у залежнасці ад пеку) на працягу ўсяго працэсу вытворчасці зялёнага коксу. Гэтая базавая форма з цыліндрычнай формай вядомая як «зялёны электрод».
3. ВЫПЕЧКА
Выкарыстоўваюцца два тыпы пякарных печаў:
Тут экструдаваныя стрыжні змяшчаюцца ў цыліндрычныя кантэйнеры з нержавеючай сталі (сандары). Каб пазбегнуць дэфармацыі электродаў падчас працэсу награвання, сандары таксама запоўнены ахоўным пластом пяску. Сандары загружаюцца на платформы чыгуначных вагонаў (дно вагонаў) і закочваюцца ў печы, якія працуюць на прыродным газе.
Кальцавая печ
Тут электроды размяшчаюцца ў каменнай схаванай паражніне ў ніжняй частцы вытворчай залы. Гэтая паражніна з'яўляецца часткай кальцавой сістэмы з больш чым 10 камер. Камеры злучаны паміж сабой сістэмай цыркуляцыі гарачага паветра для эканоміі энергіі. Пустэчы паміж электродамі таксама запоўнены пяском, каб пазбегнуць дэфармацыі. Падчас працэсу абпалу, калі смала карбанізуецца, тэмпературу неабходна старанна кантраляваць, бо пры тэмпературах да 800°C хуткае назапашванне газу можа прывесці да расколін электрода.
У гэтай фазе электроды маюць шчыльнасць каля 1,55 – 1,60 кг/дм3.
4. ПРЫГАТАВАННЕ
Абпаленыя электроды прасякнуты спецыяльнай смалой (вадкай смалой пры тэмпературы 200°C), каб надаць ім больш высокую шчыльнасць, механічную трываласць і электраправоднасць, неабходныя для вытрымання суровых умоў эксплуатацыі ўнутры печаў.
5. ПАЎТОРНАЕ ВЫПЯКАННЕ
Для карбанізавання пекавай насычанасці і выдалення любых рэшткаў лятучых рэчываў патрабуецца другі цыкл абпалу, або «перапалка». Тэмпература перапалку дасягае амаль 750°C. На гэтым этапе шчыльнасць электродаў можа дасягаць каля 1,67–1,74 кг/дм3.
6. ГРАФІТЫЗАЦЫЯ
Печ Ачэсана
Апошні этап вытворчасці графіту — гэта пераўтварэнне абпаленага вугляроду ў графіт, якое называецца графітызацыяй. Падчас працэсу графітызацыі больш-менш упарадкаваны вуглярод (турбастратычны вуглярод) пераўтвараецца ў трохмерна ўпарадкаваную структуру графіту.
Электроды ўпакоўваюцца ў электрычныя печы, акружаныя часціцамі вугляроду, утвараючы цвёрдую масу. Праз печ прапускаецца электрычны ток, павышаючы тэмпературу прыблізна да 3000°C. Звычайна гэты працэс дасягаецца з дапамогай печы Ачэсана або падоўжнай печы (ПП).
У печы Ачэсана электроды графітызуюцца з выкарыстаннем перыядычнага працэсу, у той час як у печы LWG графітызуецца ўся калона адначасова.
7. АПРАЦОЎКА
Графітавыя электроды (пасля астуджэння) апрацоўваюцца на станку з дакладнымі памерамі і допускамі. Гэты этап можа таксама ўключаць апрацоўку і мацаванне канцоў (гнёздаў) электродаў з дапамогай сістэмы злучэння з разьбовым графітавым штыфтом (ніпелем).
Час публікацыі: 08 красавіка 2021 г.