Ang proseso ng produksyon ng carbon material ay isang mahigpit na kinokontrol na sistema ng inhinyeriya, ang produksyon ng graphite electrode, mga espesyal na materyales na carbon, aluminum carbon, at mga bagong high-end na materyales na carbon ay hindi mapaghihiwalay mula sa paggamit ng mga hilaw na materyales, kagamitan, teknolohiya, pamamahala ng apat na salik ng produksyon at mga kaugnay na teknolohiyang pagmamay-ari.
Ang mga hilaw na materyales ang mga pangunahing salik na tumutukoy sa mga pangunahing katangian ng mga materyales na carbon, at ang pagganap ng mga hilaw na materyales ang tumutukoy sa pagganap ng mga gawang materyales na carbon. Para sa produksyon ng mga UHP at HP graphite electrodes, ang mataas na kalidad na needle coke ang unang pagpipilian, gayundin ang mataas na kalidad na binder asphalt, impregnating agent asphalt. Ngunit tanging ang mga de-kalidad na hilaw na materyales lamang, kakulangan ng kagamitan, teknolohiya, mga salik sa pamamahala at mga kaugnay na teknolohiyang pagmamay-ari, ang hindi rin makakagawa ng mataas na kalidad na UHP, HP graphite electrode.
Ang artikulong ito ay nakatuon sa mga katangian ng mataas na kalidad na needle coke upang ipaliwanag ang ilang personal na pananaw, para talakayin ng mga tagagawa ng needle coke, mga tagagawa ng electrode, at mga siyentipikong institusyon ng pananaliksik.
Bagama't ang industriyal na produksiyon ng needle coke sa Tsina ay mas huli kaysa sa mga dayuhang negosyo, mabilis itong umunlad nitong mga nakaraang taon at nagsimulang magkaroon ng hugis. Sa mga tuntunin ng kabuuang dami ng produksiyon, maaari nitong matugunan ang pangangailangan ng needle coke para sa mga UHP at HP graphite electrode na ginawa ng mga lokal na negosyo ng carbon. Gayunpaman, mayroon pa ring ilang agwat sa kalidad ng needle coke kumpara sa mga dayuhang negosyo. Ang pagbabago-bago ng batch performance ay nakakaapekto sa pangangailangan para sa mataas na kalidad na needle coke sa produksyon ng malalaking UHP at HP graphite electrode, lalo na't walang mataas na kalidad na joint needle coke na makakatugon sa produksyon ng graphite electrode joint.
Ang mga dayuhang negosyo ng carbon na gumagawa ng malalaking espesipikasyon ng UHP, ang HP graphite electrode ay kadalasang ang unang pinipiling de-kalidad na petroleum needle coke bilang pangunahing hilaw na materyal ng coke, ang mga negosyo ng carbon ng Hapon ay gumagamit din ng ilang coal series needle coke bilang hilaw na materyal, ngunit para lamang sa sumusunod na espesipikasyon ng φ 600 mm ng produksyon ng graphite electrode. Sa kasalukuyan, ang needle coke sa Tsina ay pangunahing coal series needle coke. Ang produksyon ng mataas na kalidad na malakihang UHP graphite electrode ng mga negosyo ng carbon ay kadalasang umaasa sa inangkat na petroleum series needle coke, lalo na ang produksyon ng mataas na kalidad na joint na may inangkat na Japanese Suishima oil series needle coke at British HSP oil series needle coke bilang hilaw na materyal ng coke.
Sa kasalukuyan, ang needle coke na ginawa ng iba't ibang negosyo ay karaniwang inihahambing sa mga commercial performance index ng mga dayuhang needle coke sa pamamagitan ng mga conventional performance index, tulad ng ash content, true density, sulfur content, nitrogen content, particle size distribution, thermal expansion coefficient at iba pa. Gayunpaman, mayroon pa ring kakulangan ng iba't ibang grado ng klasipikasyon ng needle coke kumpara sa mga dayuhang bansa. Samakatuwid, ang produksyon ng needle coke, na karaniwang ginagamit din bilang "unified goods", ay hindi maaaring magpakita ng grado ng mataas na kalidad na premium needle coke.
Bukod sa kumbensyonal na paghahambing ng pagganap, dapat ding bigyang-pansin ng mga negosyong may carbon ang paglalarawan ng needle coke, tulad ng klasipikasyon ng thermal expansion coefficient (CTE), lakas ng particle, anisotropy degree, datos ng expansion sa non-inhibited state at inhibited state, at saklaw ng temperatura sa pagitan ng expansion at contraction. Dahil ang mga thermal properties na ito ng needle coke ay napakahalaga sa pagkontrol ng proseso ng graphitization sa proseso ng produksyon ng graphite electrode, siyempre, hindi rin ibinubukod ang impluwensya ng mga thermal properties ng asphalt coke na nabuo pagkatapos i-roast ang binder at impregnating agent na aspalto.
1. Paghahambing ng anisotropy ng needle coke
(A) Sampol: φ 500 mm UHP electrode body ng isang lokal na pabrika ng carbon;
Hilaw na materyal na needle coke: Bagong Kemikal na grado ng Hapon na LPC-U, ratio: 100%LPC-U grado; Pagsusuri: SGL Griesheim plant; Ang mga tagapagpahiwatig ng pagganap ay ipinapakita sa Talahanayan 1.
(B) Sampol: φ 450 mmHP na katawan ng elektrod ng isang lokal na pabrika ng carbon; Hilaw na materyal na needle coke: isang lokal na pabrika ng oil needle coke, ratio: 100%; Pagsusuri: Shandong Bazan Carbon Plant; Ang mga tagapagpahiwatig ng pagganap ay ipinapakita sa Talahanayan 2.
Gaya ng makikita sa paghahambing ng Talahanayan 1 at Talahanayan 2, ang grado ng lPC-U ng needle coke ng mga bagong pang-araw-araw na kemikal na panukat ng karbon ay may malaking anisotropy ng mga thermal properties, kung saan ang anisotropy ng CTE ay maaaring umabot sa 3.61~4.55, at ang anisotropy ng resistivity ay malaki rin, na umaabot sa 2.06~2.25. Bukod pa rito, ang flexural strength ng domestic petroleum needle coke ay mas mahusay kaysa sa bagong pang-araw-araw na kemikal na LPC-U grade coal measure needle coke. Ang halaga ng anisotropy ay mas mababa kaysa sa bagong pang-araw-araw na kemikal na LPC-U coal measure needle coke.
Ang pagsusuri ng pagganap ng ultra-high-power graphite electrode production anisotropic degree ay ang pagtatantya ng kalidad ng raw material ng needle coke o hindi isang mahalagang paraan ng pagsusuri, ang laki ng antas ng anisotropy, siyempre, ay mayroon ding tiyak na impluwensya sa proseso ng produksyon ng elektrod, ang antas ng anisotropy ng kuryente ay may mataas na thermal shock performance kaysa sa anisotropy degree ng average na lakas ng maliit na elektrod.
Sa kasalukuyan, ang produksyon ng coal needle coke sa Tsina ay mas malaki kaysa sa petroleum needle coke. Dahil sa mataas na halaga ng hilaw na materyales at presyo ng mga negosyong gumagamit ng carbon, mahirap gamitin ang 100% domestic needle coke sa produksyon ng UHP electrode, habang nagdaragdag ng isang tiyak na proporsyon ng calcated petroleum coke at graphite powder upang makagawa ng electrode. Samakatuwid, mahirap suriin ang anisotropy ng domestic needle coke.
2. Mga linear at volumetric na katangian ng needle coke
Ang linear at volumetric na pagganap ng pagbabago ng needle coke ay pangunahing makikita sa proseso ng grapayt na nalilikha ng electrode. Sa pagbabago ng temperatura, ang needle coke ay sasailalim sa linear at volumetric na paglawak at pag-urong habang umiinit ang proseso ng grapayt, na direktang nakakaapekto sa linear at volumetric na pagbabago ng electrode roasted billet sa proseso ng grapayt. Hindi ito pareho para sa paggamit ng iba't ibang katangian ng raw coke, iba't ibang grado ng mga pagbabago sa needle coke. Bukod dito, ang saklaw ng temperatura ng mga linear at volume na pagbabago ng iba't ibang grado ng needle coke at calcined petroleum coke ay magkakaiba rin. Sa pamamagitan lamang ng pag-master sa katangiang ito ng raw coke mas makokontrol at ma-optimize natin ang produksyon ng chemical sequence ng grapayt. Ito ay lalong kitang-kita sa proseso ng series graphitization.
Ipinapakita ng Talahanayan 3 ang mga linear at volume na pagbabago at mga saklaw ng temperatura ng tatlong grado ng petroleum needle coke na ginawa ng Conocophillips sa UK. Ang linear expansion ay unang nangyayari kapag ang oil needle coke ay nagsimulang uminit, ngunit ang temperatura sa simula ng linear contraction ay karaniwang nahuhuli sa pinakamataas na temperatura ng calcination. Mula 1525℃ hanggang 1725℃, nagsisimula ang linear expansion, at ang saklaw ng temperatura ng buong linear contraction ay makitid, 200℃ lamang. Ang saklaw ng temperatura ng buong linya contraction ng ordinaryong delayed petroleum coke ay mas malaki kaysa sa needle coke, at ang coal needle coke ay nasa pagitan ng dalawa, bahagyang mas malaki kaysa sa oil needle coke. Ang mga resulta ng pagsubok ng Osaka Industrial Technology Test Institute sa Japan ay nagpapakita na mas malala ang thermal performance ng coke, mas malaki ang saklaw ng temperatura ng line shrinkage, hanggang 500 ~ 600℃ saklaw ng temperatura ng line shrinkage, at ang simula ng line shrinkage temperature ay mababa, sa 1150 ~ 1200℃ ay nagsimulang mangyari ang line shrinkage, na siyang mga katangian din ng ordinaryong delayed petroleum coke.
Kung mas maganda ang mga thermal properties at mas malaki ang anisotropy ng needle coke, mas makitid ang saklaw ng temperatura ng linear contraction. Ang ilang de-kalidad na oil needle coke ay mayroon lamang 100 ~ 150℃ linear contraction temperature range. Napakapakinabangan para sa mga carbon enterprise na gabayan ang produksyon ng proseso ng graphitization matapos maunawaan ang mga katangian ng linear expansion, contraction at reexpansion ng iba't ibang hilaw na materyales na coke, na maaaring maiwasan ang ilang hindi kinakailangang de-kalidad na basurang produkto na dulot ng paggamit ng tradisyonal na experiential mode.
3 konklusyon
Pag-aralan ang iba't ibang katangian ng mga hilaw na materyales, pumili ng makatwirang pagtutugma ng kagamitan, mahusay na kombinasyon ng teknolohiya, at ang pamamahala ng negosyo ay mas siyentipiko at makatwiran, ang seryeng ito ng buong sistema ng proseso ay mahigpit na kinokontrol at matatag, masasabing may batayan sa paggawa ng mataas na kalidad na ultra-high power, high power graphite electrode.
Oras ng pag-post: Disyembre 30, 2021