Grafit üretimi için hammaddeler

Grafit üretimi için hammaddeler

Petrol koku, petrol kalıntısı ve petrol zifti koklaştırılarak elde edilen yanıcı bir katı üründür. Renk siyah ve gözeneklidir, ana element karbondur ve kül içeriği çok düşüktür, genellikle yüzde 0,5'in altındadır. Petrol kok, kolayca grafitleşen karbon kategorisine aittir. Petrol kok, kimya, metalurji ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yapay grafit ürünleri ve elektrolitik alüminyum için karbon ürünleri üretimi için ana hammaddedir.

Petrol koku, ısıl işlem sıcaklığına göre yeşil kok ve kalsine kok olarak ayrılabilir. İlki, büyük miktarda uçucu madde içeren ve düşük mekanik mukavemete sahip olan, gecikmeli koklaştırma ile elde edilen petrol kokudur. Kalsine kok, yeşil kok kalsine edilerek elde edilir. Çin'deki petrol rafinerilerinin çoğu yalnızca kok üretir ve kalsinasyon işlemlerinin çoğu karbon fabrikalarında gerçekleştirilir.

Petrol koku, kükürt içeriği seviyesine göre sınıflandırılır. Üç türe ayrılabilir: yüksek kükürtlü kok (kükürt içeriği yüzde 1,5'in üzerinde), orta kükürtlü kok (kükürt içeriği yüzde 0,5 -1,5 yüzde ) ve düşük kükürtlü kok (kükürt içeriği yüzde 0,5'in altında). Yapay grafit ürünlerinin üretimi genellikle düşük kükürtlü kok üretimi kullanır.

İğne kok, belirgin lifli dokuya, düşük termal genleşme katsayısına ve kolay grafitleşmeye sahip yüksek kaliteli bir kok türüdür. Kok kırıldığında, dokuya göre uzunlamasına parçacıklara bölünebilir (en boy oranı genellikle 1,75'in üzerindedir). Polarize ışık mikroskobu altında anizotropik lifli bir yapı gözlemlenebilir, bu nedenle buna iğne koku denir.

İğne kokunun fiziksel ve mekanik özelliklerinin anizotropisi çok açıktır. Parçacıkların uzun eksenine paralel olarak iyi bir elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptir ve düşük bir termal genleşme katsayısına sahiptir. Ekstrüzyon kalıplama sırasında, parçacıkların uzun eksenlerinin çoğu ekstrüzyon yönünde düzenlenir. Bu nedenle iğne koku, grafit üretimi için temel hammaddedir. Üretilen grafit düşük dirençliliğe, düşük termal genleşme katsayısına ve iyi termal şok direncine sahiptir.

İğne kok, ham madde olarak petrol artığı ile üretilen petrol bazlı iğne koku ve rafine kömür zifti hammaddesi ile üretilen kömür bazlı iğne koku olarak ikiye ayrılır.

Kömür zifti, kömür katranı derin işlemenin ana ürünlerinden biridir. Çeşitli hidrokarbonların bir karışımıdır. Oda sıcaklığında siyah, yüksek viskoziteli yarı katı veya katıdır. Sabit bir erime noktası yoktur. Isıtıldıktan sonra yumuşar ve sonra erir. Yoğunluk 1.25-1.35g/cm3'tür. Yumuşama noktasına göre düşük sıcaklık, orta sıcaklık ve yüksek sıcaklık asfaltına ayrılabilir. Orta sıcaklıktaki ziftin verimi, kömür katranının yüzde 54-56 kadarıdır. Kömür katranı ziftinin bileşimi, kömür katranının özellikleri ve heteroatomların içeriği ile ilgili olarak son derece karmaşıktır ve ayrıca koklaştırma proses sistemi ve kömür katranı işleme koşullarından da etkilenir. Zift yumuşama noktası, toluen çözünmeyen madde (TI), kinolin çözünmeyen madde (QI), koklaşma değeri ve kömür zifti reolojisi gibi kömür ziftinin özelliklerini karakterize eden birçok gösterge vardır.

Kömür zifti, karbon endüstrisinde bağlayıcı ve emprenye edici olarak kullanılır ve performansının, karbon ürünlerinin üretim süreci ve ürün kalitesi üzerinde büyük etkisi vardır. Bağlayıcı asfalt genellikle orta sıcaklıkta veya orta derecede yumuşama noktasına, yüksek koklaşma değerine ve yüksek reçineye sahip orta sıcaklıkta modifiye edilmiş asfalt kullanır. Emprenye maddesi olarak, düşük yumuşama noktası, düşük QI ve iyi reolojik özelliklere sahip orta sıcaklıkta asfalt kullanın.

Kalsinasyon: Karbonlu hammadde, içerdiği nemi ve uçucu maddeyi boşaltmak için yüksek sıcaklıkta ısıl işleme tabi tutulur ve buna bağlı olarak üretim sürecinin orijinal pişirme performansını iyileştirmek kalsinasyon olarak adlandırılır. Genel olarak, karbonlu hammaddeler ısı kaynağı olarak yakıt gazı ve kendi uçucu maddeleri kullanılarak kalsine edilir ve maksimum sıcaklık 1250-1350 derecedir.

Kalsinasyon, karbon hammaddelerinin yapısında, fiziksel ve kimyasal özelliklerinde, esas olarak kokun yoğunluğunun, mekanik mukavemetinin ve iletkenliğinin artmasına, kokun kimyasal kararlılığının ve oksidasyon direncinin iyileştirilmesine ve sonraki prosesler için temelin atılmasına yansıyan derin değişikliklere neden olur. .

Kalsinasyon ekipmanı esas olarak tank kalsinatörü, döner fırın ve elektrikli kalsinatörü içerir. Kalsinasyon kalite kontrol endeksi, petrol kokunun gerçek yoğunluğunun 2.07g/cm3'ten az olmaması, direncin 550μΩ.m'den fazla olmaması, iğne kokunun gerçek yoğunluğunun 2.12g/cm3'ten az olmaması ve direncin 500μΩ.m'den fazla değil.