Der Herstellungsprozess von Kohlenstoffmaterialien ist eine streng kontrollierte Systemtechnik, die Herstellung von Graphitelektroden, speziellen Kohlenstoffmaterialien, Aluminiumkohlenstoff und neuen High-End-Kohlenstoffmaterialien ist untrennbar mit der Verwendung von Rohstoffen, Ausrüstung, Technologie, dem Management von vier Produktionsfaktoren und verwandten Eigenmitteln verbunden Technologie.
Rohstoffe sind die Schlüsselfaktoren, die die grundlegenden Eigenschaften von Kohlenstoffmaterialien bestimmen, und die Leistung von Rohstoffen bestimmt die Leistung von hergestellten Kohlenstoffmaterialien.Für die Herstellung von UHP- und HP-Graphitelektroden ist hochwertiger Nadelkoks die erste Wahl, aber auch hochwertiger Binder-Asphalt, Imprägniermittel-Asphalt.Aber nur hochwertige Rohstoffe, der Mangel an Ausrüstung, Technologie, Managementfaktoren und verwandter proprietärer Technologie können auch keine hochwertigen UHP-, HP-Graphitelektroden herstellen.
Dieser Artikel konzentriert sich auf die Eigenschaften von hochwertigem Nadelkoks, um einige persönliche Ansichten darzulegen, die Nadelkokshersteller, Elektrodenhersteller und wissenschaftliche Forschungsinstitute diskutieren können.
Obwohl die industrielle Produktion von Nadelkoks in China später erfolgt als die ausländischer Unternehmen, hat sie sich in den letzten Jahren schnell entwickelt und Gestalt angenommen.In Bezug auf das Gesamtproduktionsvolumen kann es im Wesentlichen die Nachfrage nach Nadelkoks für UHP- und HP-Graphitelektroden decken, die von inländischen Kohlenstoffunternehmen hergestellt werden.Allerdings klafft noch ein gewisses Qualitätsgefälle bei Nadelkoks im Vergleich zu ausländischen Unternehmen.Die Schwankungen der Chargenleistung wirken sich auf die Nachfrage nach hochwertigem Nadelkoks bei der Herstellung von großformatigen UHP- und HP-Graphitelektroden aus, insbesondere gibt es keinen hochwertigen Fugennadelkoks, der die Produktion von Graphitelektrodenfugen decken kann.
Ausländische Kohlenstoffunternehmen, die UHP mit großen Spezifikationen produzieren, sind HP-Graphitelektroden häufig die erste Wahl für hochwertigen Petroleumnadelkoks als Hauptrohstoffkoks. Japanische Kohlenstoffunternehmen verwenden auch einige Nadelkokse der Kohleserie als Rohstoff, jedoch nur für die folgenden φ 600 mm Spezifikation der Graphitelektrodenproduktion.Derzeit besteht der Nadelkoks in China hauptsächlich aus Nadelkoks der Kohleserie.Die Produktion hochwertiger UHP-Graphitelektroden in großem Maßstab durch Kohlenstoffunternehmen stützt sich häufig auf importierten Nadelkoks der Erdölserie, insbesondere auf die Herstellung hochwertiger Verbindungen mit importiertem Nadelkoks der japanischen Suishima-Ölserie und Nadelkoks der britischen HSP-Ölserie als Rohstoffkoks.
Gegenwärtig wird der von verschiedenen Unternehmen hergestellte Nadelkoks gewöhnlich mit den kommerziellen Leistungskennzahlen von ausländischem Nadelkoks durch herkömmliche Leistungskennzahlen wie Aschegehalt, wahre Dichte, Schwefelgehalt, Stickstoffgehalt, Teilchengrößenverteilung, Wärmeausdehnungskoeffizient usw. verglichen An.Allerdings fehlt es im Vergleich zum Ausland noch an unterschiedlichen Einstufungsstufen für Nadelkoks.Daher kann die Herstellung von Nadelkoks umgangssprachlich auch als „Einheitsware“ bezeichnet werden, die Qualität von hochwertigem Premium-Nadelkoks nicht widerspiegeln.
Neben dem herkömmlichen Leistungsvergleich sollten Kohlenstoffunternehmen auch auf die Charakterisierung von Nadelkoks achten, z. B. die Klassifizierung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE), der Partikelfestigkeit, des Anisotropiegrades, der Ausdehnungsdaten im nicht gehemmten Zustand und im gehemmten Zustand und Temperaturbereich zwischen Expansion und Kontraktion.Da diese thermischen Eigenschaften von Nadelkoks sehr wichtig für die Steuerung des Graphitisierungsprozesses im Herstellungsverfahren von Graphitelektroden sind, ist natürlich der Einfluss der thermischen Eigenschaften von Asphaltkoks, der nach dem Rösten von Bindemittel und Imprägniermittelasphalt gebildet wird, nicht ausgeschlossen.
1. Vergleich der Anisotropie von Nadelkoks
(A) Probe: φ 500 mm UHP-Elektrodenkörper einer inländischen Kohlefabrik;
Rohmaterial Nadelkoks: Japanische neue chemische LPC-U-Klasse, Verhältnis: 100% LPC-U-Klasse;Analyse: Werk SGL Griesheim;Leistungsindikatoren sind in Tabelle 1 aufgeführt.
(B) Probe: φ 450 mmHP-Elektrodenkörper einer inländischen Kohlefabrik;Rohstoffnadelkoks: ein inländischer Fabrikölnadelkoks, Verhältnis: 100%;Analyse: Kohlenstoffanlage Shandong Bazan;Leistungsindikatoren sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Wie aus dem Vergleich von Tabelle 1 und Tabelle 2 ersichtlich ist, hat die IPC-U-Qualität von Nadelkoks der neuen täglichen chemischen Kohlemaße eine große Anisotropie der thermischen Eigenschaften, bei der die Anisotropie des CTE 3,61 bis 4,55 erreichen kann, und die Die Anisotropie des spezifischen Widerstands ist ebenfalls groß und erreicht 2,06 bis 2,25.Außerdem ist die Biegefestigkeit von heimischem Petroleum-Nadelkoks besser als die von neuem chemischem LPC-U-Kohlemaß-Nadelkoks für den täglichen Gebrauch.Der Wert der Anisotropie ist viel niedriger als der des neuen Daily Chemical LPC-U-Kohlemaß-Nadelkokses.
Ultrahochleistungsgraphitelektrodenproduktion anisotroper Grad Leistungsanalyse ist die Schätzung der Nadelkoksrohstoffqualität oder nicht eine wichtige Analysemethode, die Größe des Grades der Anisotropie hat natürlich auch einen gewissen Einfluss auf den Elektrodenherstellungsprozess, den Grad von Anisotropie der Elektrizität extrem Thermoschockleistung als der Anisotropiegrad der durchschnittlichen Leistung der kleinen Elektrode ist gut.
Gegenwärtig ist die Produktion von Kohlenadelkoks in China viel größer als die von Petroleumnadelkoks.Aufgrund der hohen Rohstoffkosten und des Preises von Kohlenstoffunternehmen ist es schwierig, 100% einheimischen Nadelkoks bei der Herstellung von UHP-Elektroden zu verwenden und gleichzeitig einen bestimmten Anteil an kalziertem Petrolkoks und Graphitpulver zur Herstellung der Elektrode hinzuzufügen.Daher ist es schwierig, die Anisotropie von heimischem Nadelkoks zu bewerten.
2. Lineare und volumetrische Eigenschaften von Nadelkoks
Das lineare und volumetrische Änderungsverhalten von Nadelkoks spiegelt sich hauptsächlich in dem von der Elektrode erzeugten Graphitprozess wider.Mit der Temperaturänderung erfährt der Nadelkoks eine lineare und volumetrische Expansion und Kontraktion während des Prozesses der Graphitprozessaufheizung, was sich direkt auf die lineare und volumetrische Änderung des elektrodengerösteten Knüppels im Graphitprozess auswirkt.Dies gilt nicht für die Verwendung unterschiedlicher Eigenschaften von Rohkoks, unterschiedliche Qualitäten von Nadelkoks ändern sich.Darüber hinaus ist auch der Temperaturbereich der linearen und Volumenänderungen verschiedener Sorten von Nadelkoks und kalziniertem Petrolkoks unterschiedlich.Nur durch die Beherrschung dieser Eigenschaft von Rohkoks können wir die chemische Sequenz der Graphitherstellung besser steuern und optimieren.Dies zeigt sich besonders deutlich beim Seriengraphitisierungsprozess.
Tabelle 3 zeigt die linearen und Volumenänderungen und Temperaturbereiche von drei Sorten von Petroleum-Nadelkoks, die von Conocophillips im Vereinigten Königreich hergestellt werden.Die lineare Expansion tritt zuerst auf, wenn sich Ölnadelkoks zu erhitzen beginnt, aber die Temperatur zu Beginn der linearen Kontraktion bleibt normalerweise hinter der maximalen Kalzinationstemperatur zurück.Von 1525℃ bis 1725℃ beginnt die lineare Expansion, und der Temperaturbereich der gesamten linearen Kontraktion ist eng, nur 200℃.Der Temperaturbereich der gesamten Linienkontraktion des gewöhnlichen verzögerten Petrolkokses ist viel größer als der des Nadelkokses, und der Kohlenadelkoks liegt zwischen den beiden, etwas größer als der Ölnadelkoks.Die Testergebnisse des Osaka Industrial Technology Test Institute in Japan zeigen, dass je schlechter die thermische Leistung von Koks ist, desto größer der Temperaturbereich der Linienschrumpfung, der Temperaturbereich der Linienschrumpfung bis zu 500 ~ 600 ℃, und der Beginn der Temperatur der Linienschrumpfung niedrig ist , bei 1150 ~ 1200 ℃ begann Linienschrumpfung aufzutreten, was auch die Eigenschaften von gewöhnlichem verzögertem Petrolkoks ist.
Je besser die thermischen Eigenschaften und je größer die Anisotropie von Nadelkoks ist, desto enger ist der Temperaturbereich der linearen Kontraktion.Einige hochwertige Ölnadelkokse haben nur einen linearen Kontraktionstemperaturbereich von 100 ~ 150 ℃.Es ist sehr vorteilhaft für Kohlenstoffunternehmen, die Produktion des Graphitisierungsprozesses zu leiten, nachdem sie die Eigenschaften der linearen Expansion, Kontraktion und Reexpansion verschiedener Rohstoffe Koks verstanden haben, wodurch einige unnötige Qualitätsabfallprodukte vermieden werden können, die durch die Verwendung des traditionellen experimentellen Modus verursacht werden.
3 Fazit
Beherrschen Sie die verschiedenen Eigenschaften von Rohstoffen, wählen Sie eine angemessene Ausrüstungsanpassung, eine gute Kombination von Technologie, und das Unternehmensmanagement ist wissenschaftlicher und vernünftiger. Diese Reihe des gesamten Prozesssystems, das streng kontrolliert und stabil ist, kann als Grundlage für die Herstellung von Hoch- hochwertige Ultra-High-Power-Hochleistungs-Graphitelektrode.
Postzeit: 30. Dezember 2021