Суровини за производство на графит

Суровини за производство на графит

Нефтеният кокс е горим твърд продукт, получен чрез коксуване на петролен остатък и нефтена смола. Цветът е черен и порест, основният елемент е въглерод, а съдържанието на пепел е много ниско, обикновено под 0,5 процента. Петролният кокс принадлежи към категорията на лесно графитизирания въглерод. Петролният кокс се използва широко в химическата, металургичната и други индустрии. Това е основната суровина за производството на изкуствени графитни продукти и въглеродни продукти за електролитен алуминий.

Петролният кокс може да бъде разделен на зелен кокс и калциниран кокс според температурата на топлинна обработка. Първият е нефтеният кокс, получен чрез забавено коксуване, който съдържа голямо количество летливи вещества и има ниска механична якост. Калцинираният кокс се получава чрез калциниране на зелен кокс. Повечето петролни рафинерии в Китай произвеждат само кокс и повечето от операциите по калциниране се извършват в инсталации за въглерод.

Петролният кокс се класифицира според нивото на съдържание на сяра. Той може да бъде разделен на три типа: кокс с високо съдържание на сяра (съдържание на сяра над 1,5 процента), кокс със средно съдържание на сяра (съдържание на сяра 0.5 процента -1.5 процента) и кокс с ниско съдържание на сяра (съдържание на сяра под 0.5 процента). Производството на продукти от изкуствен графит обикновено използва производство на кокс с ниско съдържание на сяра.

Игленият кокс е вид висококачествен кокс с очевидна влакнеста текстура, нисък коефициент на топлинно разширение и лесна графитизация. Когато коксът се счупи, той може да се раздели на продълговати частици според текстурата (съотношението на изображението обикновено е над 1,75). Анизотропна влакнеста структура може да се наблюдава под микроскоп с поляризирана светлина, така че се нарича иглена кокс.

Анизотропията на физичните и механичните свойства на игления кокс е много очевидна. Има добра електрическа и топлопроводимост, успоредна на дългата ос на частиците, и има нисък коефициент на топлинно разширение. По време на екструзионното формоване повечето от дългите оси на частиците са подредени в посоката на екструзия. Ето защо игленият кокс е основната суровина за производството на графит. Произведеният графит има ниско съпротивление, нисък коефициент на термично разширение и добра устойчивост на термичен удар.

Иглестият кокс се разделя на иглист кокс на основата на петрол, произведен с петролни остатъци като суровина, и иглест кокс на базата на въглища, произведен с рафинирана суровина от въглищен катран.

Въглищната смола е един от основните продукти на дълбоката обработка на каменовъглен катран. Това е смес от различни въглеводороди. Това е черно полутвърдо или твърдо вещество с висок вискозитет при стайна температура. Няма фиксирана точка на топене. След нагряване омеква и след това се разтапя. Плътността е 1.25-1.35g/cm3. Според точката на омекване той може да бъде разделен на нискотемпературен, среднотемпературен и високотемпературен асфалт. Добивът на среднотемпературна смола е 54-56 процента каменовъглен катран. Съставът на въглищния катран е изключително сложен, което е свързано със свойствата на въглищния катран и съдържанието на хетероатоми, а също така се влияе от системата за коксуване и условията за обработка на въглищния катран. Има много показатели, които характеризират характеристиките на въглищната смола, като точка на омекване на смола, неразтворимо вещество в толуен (TI), неразтворимо вещество в хинолин (QI), стойност на коксуване и реология на въглищна смола.

Въглищната смола се използва като свързващо вещество и импрегнант във въглеродната промишленост и нейните характеристики оказват голямо влияние върху производствения процес и качеството на продуктите от въглерод. Свързващият асфалт обикновено използва среднотемпературен или среднотемпературен модифициран асфалт с умерена точка на омекване, висока стойност на коксуване и високо съдържание на смола. Като импрегнант използвайте среднотемпературен асфалт с ниска точка на омекване, нисък QI и добри реологични свойства.

Калциниране: Въглеродната суровина се обработва топлинно при висока температура, за да се освободи съдържащата се влага и летлива материя и съответно да се подобри първоначалното готвене на производствения процес, което се нарича калциниране. Обикновено въглеродните суровини се калцинират, като се използва горивен газ и собствена летлива материя като източник на топлина, а максималната температура е 1250-1350 градуса.

Калцинирането причинява дълбоки промени в структурата и физичните и химичните свойства на въглеродните суровини, които се отразяват главно в увеличаване на плътността, механичната якост и проводимостта на кокса, подобряване на химическата стабилност и устойчивост на окисление на кокса и полагане на основата за последващи процеси .

Оборудването за калциниране включва главно резервоар за калциниране, въртяща се пещ и електрически калцинатор. Индексът за контрол на качеството на калциниране е, че истинската плътност на нефтения кокс е не по-малка от 2,07g/cm3, съпротивлението не е повече от 550μΩ.m, истинската плътност на игления кокс е не по-малко от 2,12g/cm3, а съпротивлението е не повече от 500μΩ.m.