Në procesin e prodhimit të koksit të naftës të grafituar, është thelbësore të kontrollohen në mënyrë strikte parametrat kryesorë të mëposhtëm, nga përzgjedhja e lëndës së parë, para-trajtimi, procesi i grafitizimit deri te post-trajtimi, për të siguruar cilësinë e produktit përfundimtar:
I. Përzgjedhja e lëndës së parë dhe paratrajtimi
Përmbajtja e squfurit
- Standardi i Kontrollit: Përmbajtja e squfurit në koks të naftës së papërpunuar duhet të jetë ≤0.5%. Koksi me përmbajtje të lartë squfuri mund të shkaktojë zgjerim të gazit gjatë grafitizimit, duke çuar në çarje të produktit.
- Ndikimi: Çdo ulje prej 0.1% e përmbajtjes së squfurit ul shkallën e plasaritjes së produktit me 15%-20% dhe zvogëlon rezistencën me 5%-8%.
Përmbajtje hiri
- Standardi i Kontrollit: Përmbajtja e hirit duhet të jetë ≤0.3%, me papastërtitë kryesore që janë oksidet e metaleve si hekuri, silici dhe kalciumi.
- Ndikimi: Çdo rritje prej 0.1% e përmbajtjes së hirit rrit rezistencën e produktit me 10%-15% dhe ul rezistencën mekanike me 8%-10%.
Shpërndarja e Madhësisë së Grimcave
- Standardi i Kontrollit: Koksi granular duhet të përbëjë ≥80%, ndërsa koksi pluhur (madhësia e grimcave <0.5 mm) duhet të jetë ≤20%.
- Ndikimi: Koksi i tepërt pluhur mund të çojë në formimin e ngjeshjes gjatë kalcinimit, duke ndikuar në heqjen e lëndës së avullueshme; uniformiteti i përmirësuar i koksit granular zvogëlon konsumin e energjisë së grafitit me 5%-10%.
Procesi i kalcinimit
- Temperatura: 1200-1400°C për 8-12 orë.
- Funksioni: Largon lëndën e avullueshme (nga 8%-15% në <1%) dhe rrit dendësinë e vërtetë (nga 1.9 g/cm³ në ≥2.05 g/cm³).
- Pika e Kontrollit: Dendësia e vërtetë pas kalcinimit duhet të jetë ≥2.08 g/cm³; përndryshe, vështirësia e grafitizimit rritet dhe rezistenca rritet.
II. Procesi i grafitizimit
Kontrolli i Temperaturës
- Parametri kryesor: 2800-3000°C, i mbajtur për 48-72 orë.
- Ndikimi:
- Çdo rritje e temperaturës prej 100°C rrit kristalinitetin me 5%-8% dhe zvogëlon rezistencën me 3%-5%.
- Temperatura e pamjaftueshme (<2700°C) rezulton në mbetje karboni amorfe, me rezistencë të produktit >15 μΩ·m; temperatura e tepërt (>3100°C) mund të shkaktojë dëmtim të strukturës së karbonit.
Uniformiteti i temperaturës
- Standardi i Kontrollit: Diferenca e temperaturës midis bërthamës së furrës dhe skajit ≤150°C, me hapësirë midis termoçifteve ≤30 cm.
- Ndikimi: Çdo rritje prej 50°C e ndryshimit të temperaturës zgjeron ndryshimin e rezistencës lokale me 10%-15% dhe ul rendimentin e produktit me 5%-8%.
Shkalla e ngrohjes
- Standardi i Kontrollit:
- Faza 25-800°C: ≤3°C/orë (për të parandaluar çarjen nga stresi termik).
- Faza 800-1250°C: ≤5°C/orë (për të nxitur formimin e strukturës së karbonit të rregullt).
- Ndikimi: Shkalla e tepërt e ngrohjes shkakton tkurrje të vëllimit të produktit që tejkalon 15%, duke çuar në çarje.
Atmosferë mbrojtëse
- Standardi i Kontrollit: Shkalla e rrjedhjes së azotit prej 0.8-1.2 m³/orë, ose përdorimi i mjedisit me argon/vakum.
- Funksioni: Parandalimi i oksidimit dhe zvogëlimi i përmbajtjes së papastërtive (p.sh., përmbajtja e oksigjenit zvogëlohet nga 0.5% në <0.1%).
III. Pas-Trajtimi dhe Pastrimi
Shkalla e ftohjes
- Standardi i Kontrollit: Shpejtësi e ngadaltë ftohjeje ≤20°C/orë pas grafitizimit.
- Ndikimi: Ftohja e shpejtë shkakton stres termik të mbetur, duke zvogëluar rezistencën e produktit ndaj goditjes termike me 30%-50%.
Thërrmimi dhe shoshitja
- Standardi i Kontrollit: Madhësia e grimcave D50 e kontrolluar në 10-20 μm, me veshje sipërfaqësore (p.sh., depozitim katran ose avujsh kimikë) uniformitet trashësie ≤5%.
- Funksioni: Optimizon morfologjinë e grimcave dhe rrit dendësinë e produktit (nga 0.8 g/cm³ në ≥1.2 g/cm³).
Trajtim Pastrimi
- Pastrimi i halogjenit: Gazi Cl₂ reagon në 1900-2300°C për 24 orë, duke e zvogëluar përmbajtjen e papastërtive në ≤50 ppm.
- Pastrimi me vakum: Mbahet në vakum 10⁻³ Pa për 50 orë, duke arritur përmbajtje totale të papastërtive ≤10 ppm (për aplikime të nivelit të lartë).
IV. Përmbledhje e Pikave Kryesore të Kontrollit
| Parametri | Standardi i Kontrollit | Ndikimi |
|---|---|---|
| Përmbajtja e squfurit | ≤0.5% | Shmang çarjet e shkaktuara nga zgjerimi i gazit; zvogëlon rezistencën me 5%-8% |
| Përmbajtje hiri | ≤0.3% | Zvogëlon papastërtitë metalike; ul rezistencën me 10%-15% |
| Temperatura e Grafitizimit | 2800-3000°C për 48-72 orë | Rrit kristalinitetin me 5%-8%; zvogëlon rezistencën me 3%-5% |
| Uniformiteti i temperaturës | Bërthama e furrës温差 ≤150°C | Përmirëson rendimentin me 5%-8%; ngushton ndryshimin e rezistencës me 10%-15% |
| Shkalla e ftohjes | ≤20°C/orë | Rrit rezistencën ndaj goditjeve termike me 30%-50%; zvogëlon stresin e brendshëm |
| Përmbajtja e papastërtive të pastrimit | ≤50 ppm (halogjen), ≤10 ppm (vakum) | Përmbush kërkesat e industrisë së nivelit të lartë (p.sh., gjysmëpërçues, fotovoltaikë) |
V. Trendet Teknologjike dhe Drejtimet e Optimizimit
Kontrolli i Strukturës Ultra të Hollë: Zhvilloni teknologjinë e përgatitjes së pluhurit të koksit 0.1-1 μm për të rritur izotropinë dhe për të zvogëluar rezistencën në <5 μΩ·m.
Sisteme të Mençura Prodhimi: Implementoni sisteme dixhitale të kontrollit dinamik të fushës së temperaturës me bazë binjake për të rritur rendimentin në 95%.
Proceset e Gjelbra: Përdorni hidrogjenin si agjent reduktues për të ulur emetimet e CO₂; përdorni teknologjinë e rikuperimit të nxehtësisë së mbetur për të ulur konsumin e energjisë me 10%-15%.
Duke kontrolluar në mënyrë strikte këto parametra, koksi i naftës i grafituar mund të arrijë një përmbajtje karboni ≥99.9%, rezistencë prej 5-7 μΩ·m dhe një koeficient zgjerimi termik prej 1.5-2.5×10⁻⁶/°C, duke përmbushur kërkesat e aplikacioneve industriale të nivelit të lartë.
Koha e postimit: 12 shtator 2025