Grafiidi tootmiseks toorained

Naftakoks on põletav tahke produkt, mis on saadud naftajääkide ja naftapilli koksimise teel. Värv on must ja poorne, põhielement on süsinik ja tuhasisaldus on väga madal, tavaliselt alla 0. 5%. Naftakoks kuulub hõlpsasti graafilise süsiniku kategooriasse. Naftakoksi kasutatakse laialdaselt keemia-, metallurgia- ja muudes tööstusharudes. See on peamine tooraine kunstlike grafiidiproduktide ja süsinikutoodete tootmiseks elektrolüütilise alumiiniumi jaoks.

Naftakoksi võib jagada roheliseks koksiks ja kaltsineeritud koksiks vastavalt kuumtöötluse temperatuurile. Esimene on hilinenud koksi teel saadud naftakoks, mis sisaldab suures koguses lenduvat ainet ja millel on madal mehaaniline tugevus. Kaltsineeritud koks saadakse rohelise koksi kaltsineerimisel. Enamik Hiina naftatöötlemistehaseid toodab ainult koksi ja suurem osa kaltsineerimistoimingutest toimub süsiniktaimedes.

Naftakoks klassifitseeritakse vastavalt väävli sisaldusele. Selle võib jagada kolme tüüpi: kõrge väävli koks (väävli sisaldus üle 1,5%), keskmise väävli koksi (väävli sisaldus 0. 5%-1. 5%) ja madala väävli sisaldusega (väävliesi sisaldus 0. 5%). Kunstlike grafiiditoodete tootmine kasutab üldiselt madala väävliga koksi tootmist.

Nõelkoks on omamoodi kvaliteetne koks, millel on ilmne kiuline tekstuur, madal soojuspaisumistegur ja lihtne graafimine. Kui koks on katki, võib see jaguneda piklikeks osakesteks vastavalt tekstuurile (kuvasuhe on üldiselt üle 1,75). Polariseeritud valguse mikroskoobi all võib täheldada anisotroopset kiulist struktuuri, seega nimetatakse seda nõelakoksiks.

Nõelakoksi füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste anisotroopia on väga ilmne. Sellel on hea elektriline ja soojusjuhtivus, mis on paralleelne osakeste pika teljega ning sellel on madal soojuspaisumistegur. Ekstrusiooni vormimise ajal on suurem osa osakeste pikkadest telgedest paigutatud ekstrusiooni suunas. Seetõttu on nõelkoks grafiidi valmistamise peamine tooraine. Toodetud grafiidil on madal takistus, madal soojuspaisumistegur ja hea termiline šokikindlus.

Nõelkoks jaguneb naftapõhiseks nõelkoksis, mis on toodetud naftajääkidega kui toorainet ja söepõhist nõelakoksi, mis on toodetud rafineeritud söehaagi toorainega.

Söe samm on söe tõrva sügava töötlemise üks peamisi tooteid. See on segu erinevatest süsivesinikest. See on must kõrge viskoossusega poolpoolne või tahke toatemperatuuril. Sellel pole fikseeritud sulamistemperatuuri. See pehmeneb pärast kuumutamist ja seejärel sulab. Tihedus on 1. 25-1. 35G/cm3. Selle pehmenemispunkti kohaselt saab selle jagada madalaks temperatuuriks, keskmise temperatuuri ja kõrge temperatuuri asfaltiks. Keskmise temperatuuri saagis on 54-56% kivisöe tõrvast. Kivisöe tõrva pigi koosseis on äärmiselt keeruline, mis on seotud kivisöe tõrva omadustega ja heteroatomide sisaldusega, mida mõjutavad ka koksiprotsessisüsteem ja kivisöe tõrva töötlemistingimused. On palju näitajaid, mis iseloomustavad kivisöe pigi omadusi, näiteks pigi pehmenemispunkt, tolueen lahustumatu aine (TI), kinoliini lahustumatu aine (QI), kondiväärtus ja söerereoloogia.

Söe sammu kasutatakse süsinikutööstuses sideainena ja immutamata ning selle tulemuslikkus mõjutab suurt mõju süsinikutoodete tootmisprotsessile ja toote kvaliteedile. Sideaine asfalt kasutab tavaliselt keskmise temperatuuri või keskmise temperatuuri modifitseeritud asfalti mõõduka pehmenemispunkti, kõrge koksi väärtusega ja kõrge vaiguga. Immutatuna kasutage madala pehmenemispunkti, madala QI ja hea reoloogiliste omadustega keskmise temperatuuri asfalt.

Kaltsineerimine: süsiniku toorainet töödeldakse kõrgel temperatuuril kuumtemperatuuril, et tühjendada sisalduva niiskuse ja lenduvat ainet ning vastavalt parandada tootmisprotsessi algset küpsetamise jõudlust kaltsineerimiseks. Üldiselt kaltsineeritakse süsinikus tooraine, kasutades soojusallikana kütusegaasi ja nende enda lenduvat ainet ning maksimaalne temperatuur on 1250-1350 kraad.

Kaltsineerimine põhjustab süsiniku tooraine struktuuri ja füüsikaliste ja keemiliste omaduste sügavaid muutusi, mis kajastuvad peamiselt koksi tiheduse, mehaanilise tugevuse ja juhtivuse suurendamisel, koksi keemilise stabiilsuse ja oksüdatsiooniresistentsuse parandamisel ning järgnevatele protsessidele aluse panemisel.

Kaltsineerimisseadmed hõlmavad peamiselt paagi kaltsinerit, pöörlevat ahju ja elektrilist kaltsinerit. Kaltsineerimise kvaliteedikontrolli indeks on see, et naftakoksi tegelik tihedus on vähemalt 2,07 g/cm3, takistus ei ole rohkem kui 550 μΩ.m, nõelakoksi tegelik tihedus on vähemalt 2,12 g/cm3 ja takistus ei ole rohkem kui 500 μΩ.M.