Anglies medžiagų gamybos procesas yra griežtai kontroliuojama sistemos inžinerija, grafito elektrodų, specialių anglies medžiagų, aliuminio anglies, naujų aukščiausios klasės anglies medžiagų gamyba yra neatsiejama nuo žaliavų, įrangos, technologijų, keturių gamybos veiksnių valdymo ir susijusios patentuotos technologijos naudojimo.
Žaliavos yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys pagrindines anglies medžiagų savybes, o žaliavų eksploatacinės savybės lemia pagamintų anglies medžiagų eksploatacines savybes. Gaminant itin aukštos kokybės (UHP) ir aukštos kokybės (HP) grafito elektrodus, pirmiausia pasirenkamas aukštos kokybės adatinis koksas, taip pat aukštos kokybės rišiklis asfaltas, impregnavimo priemonė asfaltas. Tačiau tik aukštos kokybės žaliavos, įrangos, technologijų, valdymo veiksnių ir susijusių patentuotų technologijų trūkumas taip pat neleidžia pagaminti aukštos kokybės UHP ir HP grafito elektrodų.
Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama aukštos kokybės adatinio kokso savybėms, siekiant išdėstyti keletą asmeninių nuomonių, skirtų adatinio kokso gamintojams, elektrodų gamintojams ir mokslinių tyrimų institutams aptarti.
Nors Kinijoje pramoninė adatinio kokso gamyba vėluoja nei užsienio įmonėse, pastaraisiais metais ji sparčiai vystėsi ir pradėjo įgauti formą. Kalbant apie bendrą gamybos apimtį, ji iš esmės gali patenkinti vietinių anglies įmonių gaminamo adatinio kokso paklausą itin aukšto slėgio ir aukšto slėgio grafito elektrodams. Tačiau vis dar yra tam tikras adatinio kokso kokybės skirtumas, palyginti su užsienio įmonėmis. Partijos našumo svyravimai turi įtakos aukštos kokybės adatinio kokso paklausai gaminant didelius itin aukšto slėgio ir aukšto slėgio grafito elektrodus, ypač nėra aukštos kokybės jungiamojo adatinio kokso, kuris galėtų patenkinti grafito elektrodų jungčių gamybą.
Užsienio anglies įmonės, gaminančios didelių specifikacijų itin aukšto slėgio (UHP) ir didelio slėgio grafito elektrodus, dažnai pasirenka aukštos kokybės naftos adatinį koksą kaip pagrindinę žaliavą. Japonijos anglies įmonės taip pat naudoja kai kuriuos anglies serijos adatinius koksus kaip žaliavą, tačiau tik grafito elektrodų, kurių specifikacija yra tokia, gamybai, kai naudojamas šios specifikacijos: φ 600 mm. Šiuo metu Kinijoje daugiausia naudojamas anglies serijos adatinis koksas. Anglies įmonės gamina didelio masto itin aukšto slėgio grafito elektrodus, dažnai naudodamos importuotą naftos serijos adatinį koksą, ypač gamindamos aukštos kokybės jungtis su importuotu japonišku „Suishima“ naftos serijos adatiniu koksu ir britišku HSP naftos serijos adatiniu koksu kaip žaliava.
Šiuo metu įvairių įmonių gaminamas adatinis koksas paprastai lyginamas su užsienio adatinio kokso komerciniais rodikliais pagal įprastus rodiklius, tokius kaip pelenų kiekis, tikrasis tankis, sieros kiekis, azoto kiekis, dalelių dydžio pasiskirstymas, šiluminio plėtimosi koeficientas ir kt. Tačiau vis dar trūksta skirtingų adatinio kokso klasifikavimo laipsnių, palyginti su užsienio šalimis. Todėl adatinio kokso gamyba šnekamojoje kalboje taip pat skirta „uniformuotoms prekėms“, negali atspindėti aukštos kokybės aukščiausios kokybės adatinio kokso laipsnio.
Be įprasto eksploatacinių savybių palyginimo, anglies dioksido įmonės taip pat turėtų atkreipti dėmesį į adatinio kokso charakteristikas, tokias kaip šiluminio plėtimosi koeficiento (CTE) klasifikacija, dalelių stiprumas, anizotropijos laipsnis, plėtimosi duomenys neinhibuotoje ir inhibuotoje būsenoje bei temperatūros diapazonas tarp plėtimosi ir susitraukimo. Kadangi šios adatinio kokso terminės savybės yra labai svarbios grafitizacijos proceso valdymui grafito elektrodo gamybos procese, žinoma, neatmetama ir asfalto kokso, susidariusio po rišiklio ir impregnavimo agento asfalto deginimo, terminių savybių įtaka.
1. Adatinio kokso anizotropijos palyginimas
(A) Pavyzdys: φ 500 mm itin aukštos kokybės elektrodo korpusas iš buitinės anglies gamyklos;
Žaliava adatinis koksas: japoniška nauja cheminė LPC-U rūšis, santykis: 100 % LPC-U rūšis; Analizė: SGL Griesheim gamykla; Veiklos rodikliai pateikti 1 lentelėje.
(B) Mėginys: φ 450 mmHP elektrodo korpusas iš buitinės anglies gamyklos; Žaliavos adatinis koksas: buitinės gamyklos naftos adatinis koksas, santykis: 100 %; Analizė: Šandongo Bazano anglies gamykla; Veiklos rodikliai pateikti 2 lentelėje.
Kaip matyti iš 1 ir 2 lentelių palyginimo, naujų kasdienių cheminių anglių matavimo adatinio kokso lPC-U klasės anglių matavimo adatinio kokso šiluminių savybių anizotropija yra didelė – CTE anizotropija gali siekti 3,61–4,55, o varžos anizotropija taip pat didelė – 2,06–2,25. Be to, buitinio naftos adatinio kokso lenkimo stipris yra geresnis nei naujo kasdienių cheminių anglių matavimo adatinio kokso LPC-U klasės anglių matavimo adatinio kokso. Anizotropijos vertė yra daug mažesnė nei naujo kasdienių cheminių anglių matavimo adatinio kokso LPC-U klasės anglių matavimo adatinio kokso.
Itin didelės galios grafito elektrodų gamybos anizotropinio laipsnio našumo analizė yra adatinio kokso žaliavos kokybės įvertinimas arba ne svarbus analizės metodas. Anizotropijos laipsnis, žinoma, taip pat turi tam tikrą įtaką elektrodų gamybos procesui. Elektros anizotropijos laipsnis yra labai geras dėl terminio smūgio charakteristikų nei mažo elektrodo vidutinė galia, o anizotropijos laipsnis yra geresnis.
Šiuo metu Kinijoje anglies adatinio kokso gamyba yra daug didesnė nei naftos adatinio kokso. Dėl didelių žaliavų kainų ir anglies įmonių kainų sunku naudoti 100 % vietinį adatinį koksą itin aukšto slėgio elektrodų gamyboje, pridedant tam tikrą kiekį kalcio naftos kokso ir grafito miltelių elektrodui gaminti. Todėl sunku įvertinti vietinio adatinio kokso anizotropiją.
2. Adatinio kokso tiesinės ir tūrinės savybės
Adatinio kokso linijinis ir tūrinis kitimas daugiausia atsispindi elektrodo gaminamame grafito procese. Keičiantis temperatūrai, adatinis koksas kaitinant grafito procese patiria linijinį ir tūrinį plėtimąsi bei traukimąsi, o tai tiesiogiai veikia elektrodo išdeginto ruošinio linijinį ir tūrinį pokytį grafito procese. Tai netaikoma skirtingoms neapdoroto kokso savybėms, skirtingoms adatinio kokso rūšims. Be to, skirtingų adatinio kokso ir kalcinuoto naftos kokso rūšių linijinių ir tūrinių pokyčių temperatūros diapazonas taip pat skiriasi. Tik įvaldę šią neapdoroto kokso savybę, galime geriau kontroliuoti ir optimizuoti grafito cheminės sekos gamybą. Tai ypač akivaizdu nuosekliojo grafitizavimo procese.
3 lentelėje pateikti trijų rūšių naftos adatinio kokso, pagaminto „Conocophillips“ Jungtinėje Karalystėje, linijiniai ir tūriniai pokyčiai bei temperatūros diapazonai. Linijinis plėtimasis pirmiausia įvyksta, kai naftos adatinis koksas pradeda kaisti, tačiau linijinio susitraukimo pradžioje temperatūra paprastai atsilieka nuo maksimalios kalcinavimo temperatūros. Nuo 1525 ℃ iki 1725 ℃ prasideda linijinis plėtimasis, o viso linijinio susitraukimo temperatūros diapazonas yra siauras – tik 200 ℃. Įprasto uždelsto naftos kokso viso linijinio susitraukimo temperatūros diapazonas yra daug didesnis nei adatinio kokso, o anglies adatinis koksas yra tarp jųdviejų, šiek tiek didesnis nei naftos adatinis koksas. Japonijos Osakos pramonės technologijų bandymų instituto bandymų rezultatai rodo, kad kuo blogesnės kokso terminės charakteristikos, tuo didesnis susitraukimo temperatūros diapazonas – iki 500–600 ℃, o susitraukimo pradžios temperatūra yra žema – 1150–1200 ℃ pradeda vykti susitraukimas, kas taip pat būdinga įprastam uždelstam naftos koksui.
Kuo geresnės adatinio kokso terminės savybės ir didesnė jo anizotropija, tuo siauresnis linijinio susitraukimo temperatūros diapazonas. Kai kurios aukštos kokybės alyvos adatinio kokso linijinio susitraukimo temperatūros diapazonas yra tik 100–150 ℃. Anglies įmonėms labai naudinga vadovautis grafitizacijos proceso gamyba, suprantant įvairių žaliavų kokso linijinio plėtimosi, susitraukimo ir pakartotinio plėtimosi savybes, taip išvengiant nereikalingų kokybės atliekų, susidarančių naudojant tradicinį eksperimentinį metodą.
3 išvada
Įvaldykite įvairias žaliavų savybes, pasirinkite tinkamą įrangą, gerą technologijų derinį, o įmonės valdymas yra labiau moksliškas ir pagrįstas, ši serija viso proceso sistemos yra griežtai kontroliuojama ir stabili, galima sakyti, kad ji yra aukštos kokybės itin didelės galios, didelės galios grafito elektrodo gamybos pagrindas.
Įrašo laikas: 2021 m. gruodžio 30 d.