Procesi i prodhimit të materialeve të karbonit është një sistem inxhinierik i kontrolluar rreptësisht, prodhimi i elektrodës grafit, materialeve speciale të karbonit, aluminit të karbonit, materialeve të reja të karbonit të nivelit të lartë janë të pandashme nga përdorimi i lëndëve të para, pajisjeve, teknologjisë, menaxhimit të katër faktorëve të prodhimit dhe teknologjisë së lidhur me të.
Lëndët e para janë faktorët kryesorë që përcaktojnë karakteristikat themelore të materialeve të karbonit, dhe performanca e lëndëve të para përcakton performancën e materialeve të karbonit të prodhuara. Për prodhimin e elektrodave të grafitit UHP dhe HP, koksi me gjilpërë me cilësi të lartë është zgjedhja e parë, por edhe asfalti lidhës me cilësi të lartë, asfalti me agjent impregnues. Por vetëm materialet e papërpunuara me cilësi të lartë, mungesa e pajisjeve, teknologjisë, faktorëve të menaxhimit dhe teknologjisë së lidhur me të, nuk është gjithashtu në gjendje të prodhojë elektroda grafiti UHP dhe HP me cilësi të lartë.
Ky artikull përqendrohet në karakteristikat e koksit me gjilpërë me cilësi të lartë për të shpjeguar disa pikëpamje personale, për prodhuesit e koksit me gjilpërë, prodhuesit e elektrodave dhe institutet kërkimore shkencore për t'i diskutuar.
Edhe pse prodhimi industrial i koksit me gjilpërë në Kinë është më i vonë se ai i ndërmarrjeve të huaja, ai është zhvilluar me shpejtësi vitet e fundit dhe ka filluar të marrë formë. Sa i përket vëllimit të përgjithshëm të prodhimit, ai në thelb mund të përmbushë kërkesën për koks me gjilpërë për elektroda grafiti UHP dhe HP të prodhuara nga ndërmarrjet vendase të karbonit. Megjithatë, ekziston ende një hendek i caktuar në cilësinë e koksit me gjilpërë krahasuar me ndërmarrjet e huaja. Luhatja e performancës së serisë ndikon në kërkesën për koks me gjilpërë me cilësi të lartë në prodhimin e elektrodave të grafitit UHP dhe HP me përmasa të mëdha, veçanërisht nuk ka koks me gjilpërë me cilësi të lartë të kyçur që mund të përmbushë prodhimin e kyçjes së elektrodave të grafitit.
Ndërmarrjet e huaja të karbonit që prodhojnë elektroda grafiti UHP dhe HP me specifikime të mëdha janë shpesh zgjedhja e parë e koksit gjilpërë të naftës me cilësi të lartë si lëndë e parë kryesore e koksit, ndërmarrjet japoneze të karbonit gjithashtu përdorin koks gjilpërë të serisë së qymyrit si lëndë të parë, por vetëm për specifikimet e mëposhtme φ 600 mm të prodhimit të elektrodave grafit. Aktualisht, koksi gjilpërë në Kinë është kryesisht koks gjilpërë i serisë së qymyrit. Prodhimi i elektrodave grafiti UHP me cilësi të lartë në shkallë të gjerë nga ndërmarrjet e karbonit shpesh mbështetet në koks gjilpërë të serisë së importuar të naftës, veçanërisht prodhimi i lidhjeve me cilësi të lartë me koks gjilpërë të serisë së naftës Suishima të importuar dhe koks gjilpërë të serisë së naftës britanike HSP si lëndë e parë.
Aktualisht, koksi i gjilpërave i prodhuar nga ndërmarrje të ndryshme zakonisht krahasohet me indekset e performancës komerciale të koksit të gjilpërave të huaja me anë të indekseve konvencionale të performancës, siç janë përmbajtja e hirit, dendësia e vërtetë, përmbajtja e squfurit, përmbajtja e azotit, shpërndarja e madhësisë së grimcave, koeficienti i zgjerimit termik e kështu me radhë. Megjithatë, ende mungojnë klasa të ndryshme të klasifikimit të koksit të gjilpërave krahasuar me vendet e huaja. Prandaj, prodhimi i koksit të gjilpërave në kuptimin e folur edhe për "mallra të unifikuar", nuk mund të pasqyrojë gradën e koksit të gjilpërave me cilësi të lartë premium.
Përveç krahasimit konvencional të performancës, ndërmarrjet e karbonit duhet t'i kushtojnë vëmendje edhe karakterizimit të koksit me gjilpërë, siç është klasifikimi i koeficientit të zgjerimit termik (CTE), forca e grimcave, shkalla e anizotropisë, të dhënat e zgjerimit në gjendje jo të frenuar dhe gjendje të frenuar, dhe diapazoni i temperaturës midis zgjerimit dhe tkurrjes. Meqenëse këto veti termike të koksit me gjilpërë janë shumë të rëndësishme për kontrollin e procesit të grafitizimit në procesin e prodhimit të elektrodës së grafitit, sigurisht, ndikimi i vetive termike të koksit të asfaltit të formuar pas pjekjes së lidhësit dhe asfaltit të agjentit impregnues nuk përjashtohet.
1. Krahasimi i anizotropisë së koksit të gjilpërës
(A) Shembull: trupi i elektrodës φ 500 mm UHP i një fabrike karboni vendase;
Lënda e parë e koksit të gjilpërave: Kimikati i ri japonez i gradës LPC-U, raporti: 100% gradë LPC-U; Analiza: Fabrika SGL Griesheim; Treguesit e performancës tregohen në Tabelën 1.
(B) Mostra: trupi i elektrodës φ 450 mmHP i një fabrike karboni vendase; Lënda e parë koks gjilpërash: koks gjilpërash vaj fabrike vendase, raporti: 100%; Analiza: Fabrika e Karbonit Shandong Bazan; Treguesit e performancës tregohen në Tabelën 2.
Siç mund të shihet nga krahasimi i Tabelës 1 dhe Tabelës 2, shkalla lPC-U e koksit gjilpëror të matësit të ri kimik të qymyrit ditor ka një anizotropi të madhe të vetive termike, në të cilën anizotropia e CTE mund të arrijë 3.61~4.55, dhe anizotropia e rezistencës është gjithashtu e madhe, duke arritur 2.06~2.25. Përveç kësaj, rezistenca në përkulje e koksit gjilpëror të naftës vendase është më e mirë se ajo e koksit gjilpëror të qymyrit kimik të ri ditor të gradës LPC-U. Vlera e anizotropisë është shumë më e ulët se ajo e koksit gjilpëror të qymyrit kimik LPC-U të ri ditor.
Prodhimi i elektrodës grafit me fuqi ultra të lartë, analiza e performancës anizotropike është vlerësimi i cilësisë së lëndës së parë të koksit të gjilpërës ose jo një metodë e rëndësishme analize, madhësia e shkallës së anizotropisë, natyrisht, gjithashtu ka një ndikim të caktuar në procesin e prodhimit të elektrodës, shkalla e anizotropisë së performancës së shokut termik të energjisë elektrike është jashtëzakonisht e mirë se shkalla e anizotropisë së fuqisë mesatare të elektrodës së vogël.
Aktualisht, prodhimi i koksit të qymyrit me gjilpërë në Kinë është shumë më i madh se ai i koksit të naftës me gjilpërë. Për shkak të kostos së lartë të lëndës së parë dhe çmimit të lartë të ndërmarrjeve të karbonit, është e vështirë të përdoret 100% koks gjilpërë vendas në prodhimin e elektrodës UHP, ndërkohë që shtohet një përqindje e caktuar e koksit të kalcifikuar të naftës dhe pluhurit të grafitit për të prodhuar elektrodë. Prandaj, është e vështirë të vlerësohet anizotropia e koksit gjilpërë vendas.
2. Vetitë lineare dhe vëllimore të koksit të gjilpërës
Performanca e ndryshimeve lineare dhe vëllimore të koksit me gjilpërë reflektohet kryesisht në procesin e grafitit të prodhuar nga elektroda. Me ndryshimin e temperaturës, koksi me gjilpërë do të pësojë zgjerim dhe tkurrje lineare dhe vëllimore gjatë procesit të ngrohjes së grafitit, gjë që ndikon drejtpërdrejt në ndryshimin linear dhe vëllimor të copës së pjekur të elektrodës në procesin e grafitit. Kjo nuk është e njëjtë për përdorimin e vetive të ndryshme të koksit të papërpunuar, klasave të ndryshme të ndryshimeve të koksit me gjilpërë. Për më tepër, diapazoni i temperaturës së ndryshimeve lineare dhe vëllimore të klasave të ndryshme të koksit me gjilpërë dhe koksit të naftës së kalcinuar është gjithashtu i ndryshëm. Vetëm duke zotëruar këtë karakteristikë të koksit të papërpunuar mund të kontrollojmë dhe optimizojmë më mirë prodhimin e sekuencës kimike të grafitit. Kjo është veçanërisht e dukshme në procesin e grafitit në seri.
Tabela 3 tregon ndryshimet lineare dhe vëllimore, si dhe diapazonin e temperaturës së tre klasave të koksit me gjilpërë nafte të prodhuar nga Conocophillips në Mbretërinë e Bashkuar. Zgjerimi linear ndodh së pari kur koksi me gjilpërë nafte fillon të nxehet, por temperatura në fillim të tkurrjes lineare zakonisht mbetet prapa temperaturës maksimale të kalcinimit. Nga 1525℃ në 1725℃, fillon zgjerimi linear, dhe diapazoni i temperaturës së të gjithë tkurrjes lineare është i ngushtë, vetëm 200℃. Diapazoni i temperaturës së të gjithë tkurrjes lineare të koksit të naftës së vonuar të zakonshëm është shumë më i madh se ai i koksit me gjilpërë, dhe koksi me gjilpërë qymyri është midis të dyjave, pak më i madh se koksi me gjilpërë nafte. Rezultatet e testeve të Institutit të Testimit të Teknologjisë Industriale të Osakës në Japoni tregojnë se sa më e keqe të jetë performanca termike e koksit, aq më i madh është diapazoni i temperaturës së tkurrjes së linjës, deri në 500 ~ 600℃ diapazoni i temperaturës së tkurrjes së linjës, dhe fillimi i temperaturës së tkurrjes së linjës është i ulët, në 1150 ~ 1200℃ filloi të ndodhte tkurrja e linjës, e cila është gjithashtu karakteristika e koksit të naftës së vonuar të zakonshëm.
Sa më të mira të jenë vetitë termike dhe sa më e madhe të jetë anizotropia e koksit me gjilpërë, aq më i ngushtë është diapazoni i temperaturës së tkurrjes lineare. Disa koks me gjilpërë me vaj me cilësi të lartë kanë vetëm diapazonin e temperaturës së tkurrjes lineare prej 100 ~ 150℃. Është shumë e dobishme për ndërmarrjet e karbonit të udhëzojnë procesin e prodhimit të grafitizimit pasi të kuptojnë karakteristikat e zgjerimit linear, tkurrjes dhe rizgjerimit të lëndëve të ndryshme të para të koksit, gjë që mund të shmangë disa produkte të panevojshme të mbeturinave cilësore të shkaktuara nga përdorimi i mënyrës tradicionale eksperimentale.
3 përfundim
Zotëroni karakteristikat e ndryshme të lëndëve të para, zgjidhni përputhje të arsyeshme të pajisjeve, kombinim të mirë të teknologjisë dhe menaxhimi i ndërmarrjes është më shkencor dhe i arsyeshëm, kjo seri e sistemit të tërë të procesit të kontrolluar fort dhe të qëndrueshëm, mund të thuhet se ka bazën e prodhimit të elektrodës grafit me fuqi ultra të lartë dhe cilësi të lartë.
Koha e postimit: 30 dhjetor 2021