Grafiidi tootmise tooraine

Grafiidi tootmise tooraine

Naftakoks on põlev tahke toode, mis saadakse naftajäägi ja nafta pigi koksimisel. Värvus on must ja poorne, põhielement on süsinik ja tuhasisaldus on väga madal, üldiselt alla 0,5 protsendi . Naftakoks kuulub kergesti grafitiseeruva süsiniku kategooriasse. Naftakoksi kasutatakse laialdaselt keemia-, metallurgia- ja muudes tööstusharudes. See on peamine tooraine elektrolüütilise alumiiniumi tehisgrafiittoodete ja süsiniktoodete tootmiseks.

Kuumtöötlemistemperatuuri järgi võib naftakoksi jagada roheliseks ja kaltsineeritud koksiks. Esimene neist on hilinenud koksistamise teel saadud naftakoks, mis sisaldab suures koguses lenduvaid aineid ja millel on madal mehaaniline tugevus. Kaltsineeritud koks saadakse rohelise koksi kaltsineerimisel. Enamik Hiina naftatöötlemistehaseid toodab ainult koksi ja enamik kaltsineerimistoiminguid tehakse süsinikutehastes.

Naftakoks klassifitseeritakse väävlisisalduse taseme järgi. Selle võib jagada kolme tüüpi: kõrge väävlisisaldusega koks (väävlisisaldus üle 1,5 protsendi), keskmise väävlisisaldusega koks (väävlisisaldus 0,5 protsenti -1,5 protsenti) ja madala väävlisisaldusega koks (väävlisisaldus alla 0,5 protsenti ). Tehisgrafiittoodete tootmisel kasutatakse üldjuhul madala väävlisisaldusega koksi tootmist.

Nõelkoks on omamoodi kvaliteetne koks, millel on ilmselge kiuline tekstuur, madal soojuspaisumistegur ja lihtne grafitisatsioon. Kui koks on purustatud, võib see vastavalt tekstuurile jaguneda piklikeks osakesteks (kuvasuhe on üldiselt üle 1,75). Polariseeritud valgusmikroskoobi all saab jälgida anisotroopset kiulist struktuuri, mistõttu seda nimetatakse nõelkoksiks.

Nõelkoksi füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste anisotroopsus on väga ilmne. Sellel on hea elektri- ja soojusjuhtivus, mis on paralleelne osakeste pikiteljega, ning sellel on madal soojuspaisumistegur. Ekstrusioonvormimise ajal on suurem osa osakeste pikkadest telgedest paigutatud ekstrusioonisuunas. Seetõttu on nõelkoks grafiidi valmistamise põhitooraineks. Toodetud grafiidil on madal eritakistus, madal soojuspaisumistegur ja hea soojuslöögikindlus.

Nõelkoks jaguneb naftapõhiseks nõelkoksiks, mis on toodetud toorainena naftajääkidest, ja söepõhiseks rafineeritud kivisöepigi toorainest toodetud nõelkoksiks.

Kivisöepigi on kivisöetõrva süvatöötlemise üks peamisi tooteid. See on erinevate süsivesinike segu. See on must kõrge viskoossusega pooltahke või toatemperatuuril tahke aine. Sellel pole kindlat sulamistemperatuuri. Pärast kuumutamist see pehmendab ja seejärel sulab. Tihedus on 1.25-1.35g/cm3. Selle pehmenemistemperatuuri järgi võib selle jagada madala temperatuuriga, keskmise temperatuuriga ja kõrge temperatuuriga asfaldiks. Keskmise temperatuuriga pigi saagis on 54-56 protsenti kivisöetõrvast. Kivisöetõrva pigi koostis on äärmiselt keeruline, mis on seotud kivisöetõrva omaduste ja heteroaatomite sisaldusega, samuti mõjutavad seda koksiprotsessi süsteem ja kivisöetõrva töötlemise tingimused. Söe pigi omadusi iseloomustavad paljud näitajad, nagu pigi pehmenemispunkt, tolueenis lahustumatu aine (TI), kinoliini lahustumatu aine (QI), koksisisaldus ja kivisöe pigi reoloogia.

Söe pigi kasutatakse süsinikutööstuses sideaine ja immutusainena ning selle jõudlus mõjutab oluliselt süsiniktoodete tootmisprotsessi ja toote kvaliteeti. Sideaineasfaldis kasutatakse tavaliselt keskmise või keskmise temperatuuriga modifitseeritud asfalti, millel on mõõdukas pehmenemispunkt, kõrge koksisisaldus ja kõrge vaigusisaldus. Immutajana kasutage madala pehmenemistemperatuuri, madala QI ja heade reoloogiliste omadustega keskmise temperatuuriga asfalti.

Kaltsineerimine: süsinikku sisaldavat toorainet kuumtöödeldakse kõrgel temperatuuril, et väljutada selles sisalduv niiskus ja lenduvad ained, ning vastavalt parandada tootmisprotsessi esialgset toiduvalmistamist, nimetatakse kaltsineerimiseks. Tavaliselt kaltsineeritakse süsinikku sisaldavaid tooraineid, kasutades soojusallikana küttegaasi ja nende lenduvaid aineid ning maksimaalne temperatuur on 1250-1350 kraadi.

Kaltsineerimine põhjustab sügavaid muutusi süsiniku tooraine struktuuris ning füüsikalistes ja keemilistes omadustes, mis väljenduvad peamiselt koksi tiheduse, mehaanilise tugevuse ja juhtivuse suurendamises, koksi keemilise stabiilsuse ja oksüdatsioonikindluse parandamises ning järgnevate protsesside aluse panemises. .

Kaltsineerimisseadmed hõlmavad peamiselt paakkaltsineerimisseadet, pöördahju ja elektrilist kaltsineerimisseadet. Kaltsineerimise kvaliteedikontrolli indeks on see, et naftakoksi tegelik tihedus ei ole väiksem kui 2,07 g/cm3, eritakistus ei ületa 550 μΩ.m, nõelkoksi tegelik tihedus ei ole väiksem kui 2,12 g/cm3 ja eritakistus. ei ole suurem kui 500μΩ.m.