Suroviny na výrobu grafitu

Suroviny na výrobu grafitu

Ropný koks je horľavý pevný produkt získaný koksovaním ropných zvyškov a ropnej smoly. Farba je čierna a porézna, hlavným prvkom je uhlík a obsah popola je veľmi nízky, zvyčajne pod 0,5 percenta. Ropný koks patrí do kategórie ľahko grafitizovaného uhlíka. Ropný koks je široko používaný v chemickom, metalurgickom a inom priemysle. Je hlavnou surovinou na výrobu produktov z umelého grafitu a uhlíkových produktov pre elektrolytický hliník.

Ropný koks možno rozdeliť na zelený koks a kalcinovaný koks podľa teploty tepelného spracovania. Prvým z nich je ropný koks získaný oneskoreným koksovaním, ktorý obsahuje veľké množstvo prchavých látok a má nízku mechanickú pevnosť. Kalcinovaný koks sa získava kalcináciou zeleného koksu. Väčšina ropných rafinérií v Číne vyrába iba koks a väčšina operácií kalcinácie sa vykonáva v uhlíkových závodoch.

Ropný koks sa klasifikuje podľa úrovne obsahu síry. Možno ho rozdeliť na tri typy: koks s vysokým obsahom síry (obsah síry nad 1,5 percenta), koks so strednou sírou (obsah síry 0,5 percenta -1,5 percenta) a koks s nízkym obsahom síry (obsah síry pod 0,5 percenta). Pri výrobe produktov z umelého grafitu sa vo všeobecnosti využíva výroba koksu s nízkym obsahom síry.

Ihlový koks je druh vysokokvalitného koksu so zreteľnou vláknitou textúrou, nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti a ľahkou grafitizáciou. Keď je koks rozbitý, môže sa rozdeliť na podlhovasté častice podľa textúry (pomer strán je všeobecne vyšší ako 1,75). Anizotropnú vláknitú štruktúru možno pozorovať pod mikroskopom s polarizovaným svetlom, preto sa nazýva ihličkový koks.

Anizotropia fyzikálnych a mechanických vlastností ihlového koksu je veľmi zrejmá. Má dobrú elektrickú a tepelnú vodivosť rovnobežnú s dlhou osou častíc a má nízky koeficient tepelnej rozťažnosti. Počas extrúzneho lisovania je väčšina dlhých osí častíc usporiadaná v smere extrúzie. Preto je ihličkový koks kľúčovou surovinou na výrobu grafitu. Vyrobený grafit má nízky odpor, nízky koeficient tepelnej rozťažnosti a dobrú odolnosť proti tepelným šokom.

Ihlový koks sa delí na ihličkový koks na báze ropy vyrábaný s ropným zvyškom ako surovinou a ihličkový koks na báze uhlia vyrobený z rafinovanej uhoľnej smoly ako suroviny.

Uhoľná smola je jedným z hlavných produktov hĺbkového spracovania uhoľného dechtu. Ide o zmes rôznych uhľovodíkov. Je to čierna vysokoviskózna polotuhá látka alebo pevná látka pri izbovej teplote. Nemá pevný bod topenia. Po zahriatí zmäkne a potom sa roztopí. Hustota je 1.{3}},35 g/cm3. Podľa bodu mäknutia ho možno rozdeliť na nízkoteplotný, strednoteplotný a vysokoteplotný asfalt. Výťažnosť smoly pri strednej teplote je 54-56 percent uhoľného dechtu. Zloženie uhoľného dechtu je mimoriadne zložité, čo súvisí s vlastnosťami uhoľného dechtu a obsahom heteroatómov a je ovplyvnené aj systémom procesu koksovania a podmienkami spracovania uhoľného dechtu. Existuje mnoho ukazovateľov, ktoré charakterizujú vlastnosti uhoľnej smoly, ako je teplota mäknutia smoly, nerozpustná látka v toluéne (TI), nerozpustná látka v chinolíne (QI), hodnota koksovania a reológia uhoľnej smoly.

Uhoľná smola sa používa ako spojivo a impregnant v uhlíkovom priemysle a jej výkonnosť má veľký vplyv na výrobný proces a kvalitu produktov uhlíkových produktov. Asfaltový spojivo vo všeobecnosti používa stredne teplotný alebo stredne teplotný modifikovaný asfalt so stredným bodom mäknutia, vysokou koksovateľnosťou a vysokou živicou. Ako impregnant použite stredne teplotný asfalt s nízkym bodom mäknutia, nízkym QI a dobrými reologickými vlastnosťami.

Kalcinácia: Uhlíková surovina je tepelne spracovaná pri vysokej teplote, aby sa vypustila obsiahnutá vlhkosť a prchavé látky a zodpovedajúcim spôsobom sa zlepšil pôvodný varný výkon výrobného procesu, ktorý sa nazýva kalcinácia. Vo všeobecnosti sa uhlíkaté suroviny kalcinujú pomocou vykurovacieho plynu a ich vlastných prchavých látok ako zdroja tepla a maximálna teplota je 1250-1350 stupeň .

Kalcinácia spôsobuje hlboké zmeny v štruktúre a fyzikálnych a chemických vlastnostiach uhlíkových surovín, ktoré sa prejavujú najmä zvýšením hustoty, mechanickej pevnosti a vodivosti koksu, zlepšením chemickej stability a odolnosti koksu voči oxidácii a položením základov pre následné procesy. .

Kalcinačné zariadenie zahŕňa najmä tankovú kalcinátor, rotačnú pec a elektrický kalcinátor. Index kontroly kvality kalcinácie je taký, že skutočná hustota ropného koksu nie je menšia ako 2,07 g/cm3, merný odpor nie je väčší ako 550 μΩ.m, skutočná hustota ihlového koksu nie je menšia ako 2,12 g/cm3 a merný odpor nie je väčšia ako 500μΩ.m.