1. Žaliavos
Koksas (apie 75–80 % turinio)
Naftos koksas
Naftos koksas yra svarbiausia žaliava, jis susidaro įvairiose struktūrose – nuo labai anizotropinio adatinio kokso iki beveik izotropinio skystojo kokso.Labai anizotropinis adatinis koksas dėl savo struktūros yra nepakeičiamas gaminant didelio našumo elektrodus, naudojamus elektros lanko krosnyse, kur reikalinga labai didelė elektrinė, mechaninė ir šiluminė apkrova.Naftos koksas beveik išimtinai gaminamas atidėto koksavimo procesu, kuris yra švelnus lėtas žalios naftos distiliavimo likučių karbonizavimo procesas.
Adatinis koksas yra dažniausiai vartojamas terminas, apibūdinantis specialų kokso tipą, pasižymintį itin dideliu grafitizavimu, atsirandančiu dėl stiprios pageidaujamos lygiagrečios jo turbostratinės sluoksnio struktūros orientacijos ir konkrečios fizinės grūdelių formos.
Rišikliai (apie 20-25 % turinio)
Akmens anglių deguto pikis
Rišikliai naudojami kietosioms dalelėms aglomeruoti viena su kita.Dėl didelio jų drėkinimo gebėjimo mišinys paverčiamas plastiška, kad vėliau būtų galima formuoti arba išspausti.
Akmens anglių deguto pikis yra organinis junginys ir turi savitą aromatinę struktūrą.Dėl didelės pakeistų ir kondensuotų benzeno žiedų dalies jis jau turi aiškiai iš anksto suformuotą šešiakampę grafito gardelės struktūrą, todėl grafitinimo metu lengviau formuotis gerai sutvarkytiems grafito domenams.Pikis pasirodė esąs naudingiausias rišiklis.Tai akmens anglių deguto distiliavimo likutis.
2. MAIŠYMAS IR EKSTRŪZIJA
Sumaltas koksas sumaišomas su akmens anglių deguto pikiu ir kai kuriais priedais, kad susidarytų vienalytė pasta.Tai įvedama į ekstruzijos cilindrą.Pirmajame etape oras turi būti pašalintas iš anksto suspaudžiant.Po to seka tikrasis ekstruzijos etapas, kai mišinys išspaudžiamas, kad susidarytų norimo skersmens ir ilgio elektrodas.Kad būtų galima maišyti ir ypač ekstruzijos procesą (žr. paveikslėlį dešinėje), mišinys turi būti klampus.Tai pasiekiama laikant jį aukštesnėje temperatūroje, apytiksliai.120°C (priklausomai nuo žingsnio) viso žalios gamybos proceso metu.Ši pagrindinė cilindro formos forma yra žinoma kaip „žaliasis elektrodas“.
3. KEPIMAS
Naudojamos dviejų tipų kepimo krosnys:
Čia ekstruziniai strypai dedami į cilindrinius nerūdijančio plieno kanistrus (saggerius).Siekiant išvengti elektrodų deformacijos kaitinimo metu, stulpeliai taip pat užpildomi apsaugine smėlio danga.Saggeriai kraunami ant vagonų platformų (vagonų dugnų) ir susukami į gamtines dujas – kūrenamas krosnis.
Žiedinė krosnis
Čia elektrodai dedami į akmeninę paslėptą ertmę gamybos salės apačioje.Ši ertmė yra daugiau nei 10 kamerų žiedinės sistemos dalis.Kameros sujungtos kartu su karšto oro cirkuliacijos sistema, taupant energiją.Tuštumos tarp elektrodų taip pat užpildomos smėliu, kad būtų išvengta deformacijos.Kepimo proceso metu, kai pikis karbonizuojamas, reikia atidžiai kontroliuoti temperatūrą, nes iki 800°C temperatūroje dėl greito dujų kaupimosi elektrodas gali įtrūkti.
Šioje fazėje elektrodų tankis yra apie 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNAVIMAS
Iškepti elektrodai yra impregnuoti specialiu žingsniu (skystas žingsnis 200°C temperatūroje), kad jiems būtų suteiktas didesnis tankis, mechaninis stiprumas ir elektrinis laidumas, kurių prireiks, kad atlaikytų sunkias darbo sąlygas krosnių viduje.
5. PAKARTINĖ KEPIMO
Norint sukarbonizuoti pikio impregnavimą ir pašalinti likusias lakiąsias medžiagas, reikalingas antras kepimo ciklas arba „perkepimas“.Perkepimo temperatūra siekia beveik 750°C.Šioje fazėje elektrodų tankis gali siekti apie 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITIZAVIMAS
Achesono krosnis
Paskutinis grafito gamybos etapas yra iškeptos anglies pavertimas grafitu, vadinamas grafitizavimu.Grafitavimo proceso metu daugiau ar mažiau iš anksto užsakyta anglis (turbostratinė anglis) paverčiama trimačiais sutvarkyta grafito struktūra.
Elektrodai supakuoti į elektrines krosnis, apsuptas anglies dalelių, kad susidarytų vientisa masė.Per krosnį praleidžiama elektros srovė, kuri pakelia temperatūrą iki maždaug 3000°C.Šis procesas paprastai pasiekiamas naudojant ACHESON KROSNIĄ arba LENGTHWISE FRRANCE (LWG).
Acheson krosnyje elektrodai grafitizuojami taikant paketinį procesą, o LWG krosnyje tuo pačiu metu grafitizuojama visa kolonėlė.
7. APDOROJIMAS
Grafito elektrodai (po aušinimo) yra apdirbami iki tikslių matmenų ir leistinų nuokrypių.Šis etapas taip pat gali apimti elektrodų galų (lizdų) apdirbimą ir sujungimą su srieginio grafito kaiščio (nipelio) sujungimo sistema.
Paskelbimo laikas: 2021-08-08