Proses teknis terperinci dari elektroda grafit

Bahan baku: Apa bahan baku yang digunakan untuk produksi karbon?

Dalam produksi karbon, bahan baku yang biasanya digunakan dapat dibagi menjadi bahan baku karbon padat dan bahan pengikat dan impregnasi.
Bahan baku karbon padat meliputi kokas minyak bumi, kokas bitumen, kokas metalurgi, antrasit, grafit alam, dan sisa grafit, dll.
Bahan pengikat dan bahan pengimpregnasi meliputi ter batubara, tar batubara, minyak antrasena, dan resin sintetis, dll.
Selain itu, beberapa bahan pembantu seperti pasir kuarsa, partikel kokas metalurgi dan bubuk kokas juga digunakan dalam produksi.
Beberapa produk karbon dan grafit khusus (seperti serat karbon, karbon aktif, karbon pirolitik dan grafit pirolitik, karbon kaca) diproduksi dari bahan khusus lainnya.

Kalsinasi: Apa itu kalsinasi? Bahan baku apa yang perlu dikalsinasi??

Suhu tinggi bahan baku karbon dalam isolasi dari udara (1200-1500°C)
Proses perlakuan panas disebut kalsinasi.
Kalsinasi merupakan proses perlakuan panas pertama dalam produksi karbon. Kalsinasi menyebabkan serangkaian perubahan dalam struktur dan sifat fisik serta kimia dari semua jenis bahan baku karbon.
Baik antrasit maupun kokas minyak bumi mengandung sejumlah zat volatil dan perlu dikalsinasi.
Suhu pembentukan kokas dari kokas bitumen dan kokas metalurgi relatif tinggi (di atas 1000°C), yang setara dengan suhu tungku pembakaran di pabrik karbon. Kokas tidak dapat dibakar lagi dan hanya perlu dikeringkan dengan air.
Namun, jika kokas bitumen dan kokas minyak bumi digunakan bersama-sama sebelum pembakaran, keduanya harus dikirim ke kalsiner untuk dibakar bersama dengan kokas minyak bumi.
Grafit alami dan karbon hitam tidak memerlukan kalsinasi.
Pembentukan: Apa prinsip pembentukan ekstrusi?
Hakikat proses ekstrusi adalah setelah pasta melewati nosel dengan bentuk tertentu di bawah tekanan, pasta tersebut dipadatkan dan dibentuk secara plastis menjadi benda kosong dengan bentuk dan ukuran tertentu.
Proses pencetakan ekstrusi terutama merupakan proses deformasi plastik pasta.

Proses ekstrusi pasta dilakukan di ruang material (atau silinder pasta) dan nosel busur melingkar.
Pasta panas dalam ruang pemuatan digerakkan oleh pendorong utama belakang.
Gas dalam pasta dipaksa untuk dikeluarkan terus-menerus, pasta dipadatkan terus-menerus dan pasta bergerak maju pada saat yang sama.
Ketika pasta bergerak di bagian silinder ruangan, pasta dapat dianggap sebagai aliran stabil, dan lapisan granular pada dasarnya sejajar.
Ketika pasta memasuki bagian nosel ekstrusi dengan deformasi busur, pasta yang dekat dengan dinding mulut mengalami hambatan gesekan yang lebih besar saat bergerak maju, material mulai membengkok, pasta di dalam menghasilkan kecepatan gerak maju yang berbeda, pasta bagian dalam bergerak maju terlebih dahulu, sehingga mengakibatkan kepadatan produk di sepanjang radial tidak seragam, sehingga terjadi di blok ekstrusi.

Tekanan internal yang disebabkan oleh perbedaan kecepatan lapisan dalam dan luar dihasilkan.
Terakhir, pasta memasuki bagian deformasi linier dan diekstrusi.
Pembakaran
Apa itu pemanggangan? Apa tujuan pemanggangan?

Pemanggangan merupakan suatu proses perlakuan panas dimana bahan mentah yang dipadatkan dipanaskan pada laju tertentu dengan syarat mengisolasi udara pada media pelindung dalam tungku.

Tujuan dari pencadangan adalah:
(1) Kecualikan zat volatil Untuk produk yang menggunakan aspal batubara sebagai pengikat, sekitar 10% zat volatil umumnya dibuang setelah pemanggangan. Oleh karena itu, tingkat produk pemanggangan umumnya di bawah 90%.
(2) Bahan baku kokas pengikat dipanggang sesuai dengan kondisi teknologi tertentu untuk membuat kokas pengikat. Jaringan kokas terbentuk di antara partikel agregat untuk menghubungkan dengan kuat semua agregat dengan ukuran partikel yang berbeda, sehingga produk tersebut memiliki sifat fisik dan kimia tertentu. Dalam kondisi yang sama, semakin tinggi tingkat kokas, semakin baik kualitasnya. Tingkat kokas aspal suhu sedang sekitar 50%.
(3) Bentuk geometris tetap
Pada proses pemanggangan bahan mentah terjadi fenomena pelunakan dan perpindahan bahan pengikat. Dengan meningkatnya suhu maka terbentuklah jaringan kokas yang membuat produk menjadi kaku. Dengan demikian bentuknya tidak berubah meskipun suhu meningkat.
(4) Mengurangi resistivitas
Dalam proses pemanggangan, karena eliminasi zat volatil, kokas aspal membentuk kisi kokas, dekomposisi dan polimerisasi aspal, dan pembentukan jaringan bidang cincin karbon heksagonal besar, dll., resistivitas menurun secara signifikan. Sekitar 10000 x 10-6 resistivitas produk mentah Ω “m, setelah dipanggang sebesar 40-50 x 10-6 Ω” m, disebut konduktor yang baik.
(5) Kontraksi volume lebih lanjut
Setelah dipanggang, produk menyusut sekitar 1% diameternya, 2% panjangnya, dan 2-3% volumenya.
Metode imprognasi: Mengapa harus melunakkan produk karbon?
Produk mentah setelah pencetakan kompresi memiliki porositas yang sangat rendah.
Namun, setelah memanggang produk mentah, sebagian aspal batubara terurai menjadi gas dan terlepas, dan bagian lainnya mengalami kokas menjadi kokas bitumen.
Volume kokas bitumen yang dihasilkan jauh lebih kecil daripada bitumen batubara. Meskipun sedikit menyusut dalam proses pemanggangan, masih banyak pori-pori yang tidak teratur dan kecil dengan ukuran pori yang berbeda-beda terbentuk dalam produk.
Misalnya, porositas total produk grafit umumnya mencapai 25-32%, dan porositas produk karbon umumnya 16-25%.
Adanya pori-pori yang banyak tentu akan mempengaruhi sifat fisik dan kimia produk.
Secara umum, produk grafitasi mempunyai porositas yang meningkat, densitas volume menurun, resistivitas meningkat, kekuatan mekanik meningkat, pada suhu tertentu laju oksidasi akan semakin cepat, ketahanan terhadap korosi juga akan menurun, gas dan cairan akan lebih mudah ditembus.
Impregnasi adalah proses untuk mengurangi porositas, meningkatkan kepadatan, meningkatkan kekuatan tekan, mengurangi resistivitas produk akhir, dan mengubah sifat fisik dan kimia produk.
Grafitisasi: Apa itu grafitasi?
Apa tujuan dari grafitasi?
Grafitisasi merupakan suatu proses perlakuan panas suhu tinggi dengan menggunakan produk panggang yang dipanaskan hingga mencapai suhu tinggi dalam media perlindungan tungku grafitasi untuk membuat kisi bidang atom karbon heksagonal berubah dari tumpang tindih tidak teratur dalam ruang dua dimensi menjadi tumpang tindih teratur dalam ruang tiga dimensi dan dengan struktur grafit.

Tujuannya adalah:
(1) Meningkatkan konduktivitas termal dan listrik produk.
(2) Untuk meningkatkan ketahanan terhadap guncangan panas dan stabilitas kimia produk.
(3) Meningkatkan pelumasan dan ketahanan keausan produk.
(4) Menghilangkan kotoran dan meningkatkan kekuatan produk.

Permesinan: Mengapa produk karbon memerlukan permesinan?
(1) Kebutuhan akan operasi plastik

Produk karbon terkompresi dengan ukuran dan bentuk tertentu memiliki tingkat deformasi dan kerusakan akibat benturan yang berbeda selama pemanggangan dan grafitasi. Pada saat yang sama, beberapa pengisi terikat pada permukaan produk karbon terkompresi.
Tidak dapat digunakan tanpa pemrosesan mekanis, jadi produk harus dibentuk dan diproses menjadi bentuk geometris tertentu.

(2) Kebutuhan untuk penggunaan

Sesuai dengan kebutuhan pengguna untuk pemrosesan.
Jika elektroda grafit pembuatan baja tanur listrik perlu disambungkan, harus dibuat lubang berulir pada kedua ujung produk, kemudian kedua elektroda harus disambungkan untuk digunakan dengan sambungan berulir khusus.

(3) Persyaratan teknologi

Beberapa produk perlu diproses menjadi bentuk dan spesifikasi khusus sesuai dengan kebutuhan teknologi pengguna.
Bahkan kekasaran permukaan yang lebih rendah pun diperlukan.


Waktu posting: 10-Des-2020