Proses produksi bahan karbon adalah rekayasa sistem yang dikontrol ketat, produksi elektroda grafit, bahan karbon khusus, karbon aluminium, bahan karbon kelas atas baru tidak dapat dipisahkan dari penggunaan bahan baku, peralatan, teknologi, pengelolaan empat faktor produksi dan kepemilikan terkait teknologi.
Bahan baku adalah faktor kunci yang menentukan karakteristik dasar bahan karbon, dan kinerja bahan baku menentukan kinerja bahan karbon yang diproduksi.Untuk produksi elektroda grafit UHP dan HP, coke jarum berkualitas tinggi adalah pilihan pertama, tetapi juga aspal pengikat berkualitas tinggi, aspal bahan impregnasi.Tetapi hanya bahan baku berkualitas tinggi, kurangnya peralatan, teknologi, faktor manajemen dan teknologi kepemilikan terkait, juga tidak dapat menghasilkan UHP, elektroda grafit HP berkualitas tinggi.
Artikel ini berfokus pada karakteristik coke jarum berkualitas tinggi untuk menjelaskan beberapa pandangan pribadi, untuk dibahas oleh produsen coke jarum, produsen elektroda, lembaga penelitian ilmiah.
Meskipun produksi industri coke jarum di Cina lebih lambat dari perusahaan asing, ia telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir dan mulai terbentuk.Dalam hal total volume produksi, pada dasarnya dapat memenuhi permintaan needle coke untuk elektroda grafit UHP dan HP yang diproduksi oleh perusahaan karbon dalam negeri.Namun, masih ada kesenjangan tertentu dalam kualitas needle coke dibandingkan dengan perusahaan asing.Fluktuasi kinerja batch mempengaruhi permintaan coke jarum berkualitas tinggi dalam produksi elektroda grafit UHP dan HP ukuran besar, terutama tidak ada kokas jarum sambungan berkualitas tinggi yang dapat memenuhi produksi sambungan elektroda grafit.
Perusahaan karbon asing yang memproduksi spesifikasi besar UHP, elektroda grafit HP sering kali menjadi pilihan pertama kokas jarum minyak bumi berkualitas tinggi sebagai bahan baku utama kokas, perusahaan karbon Jepang juga menggunakan beberapa kokas jarum seri batubara sebagai bahan baku, tetapi hanya untuk yang berikut Spesifikasi produksi elektroda grafit 600 mm.Saat ini, coke jarum di Cina terutama coke jarum seri batubara.Produksi elektroda grafit UHP skala besar berkualitas tinggi oleh perusahaan karbon sering bergantung pada kokas jarum seri minyak bumi yang diimpor, terutama produksi sambungan berkualitas tinggi dengan kokas jarum seri minyak Suishima Jepang yang diimpor dan kokas jarum seri minyak HSP Inggris sebagai bahan baku kokas.
Saat ini, coke jarum yang diproduksi oleh berbagai perusahaan biasanya dibandingkan dengan indeks kinerja komersial coke jarum asing dengan indeks kinerja konvensional, seperti kadar abu, kepadatan sebenarnya, kadar belerang, kadar nitrogen, distribusi ukuran partikel, koefisien ekspansi termal dan sebagainya. pada.Namun, masih ada kekurangan kelas klasifikasi coke jarum dibandingkan dengan negara asing.Oleh karena itu, produksi coke jarum sehari-hari juga untuk "barang terpadu", tidak dapat mencerminkan kelas coke jarum premium berkualitas tinggi.
Selain perbandingan kinerja konvensional, perusahaan karbon juga harus memperhatikan karakterisasi coke jarum, seperti klasifikasi koefisien ekspansi termal (CTE), kekuatan partikel, derajat anisotropi, data ekspansi dalam keadaan tidak terhambat dan keadaan terhambat, dan rentang suhu antara ekspansi dan kontraksi.Karena sifat termal dari needle coke ini sangat penting untuk mengontrol proses grafitisasi dalam proses produksi elektroda grafit, tentu saja, pengaruh sifat termal dari asphalt coke yang terbentuk setelah pemanggangan aspal pengikat dan bahan impregnasi tidak dikecualikan.
1. Perbandingan anisotropi coke jarum
(A) Contoh: Badan elektroda UHP 500 mm dari pabrik karbon domestik;
Kokas jarum bahan baku: Kelas LPC-U Kimia baru Jepang, rasio: 100% kelas LPC-U;Analisis: Pabrik SGL Griesheim;Indikator kinerja ditunjukkan pada Tabel 1.
(B) Contoh: Badan elektroda 450 mmHP dari pabrik karbon dalam negeri;Kokas jarum bahan baku: kokas jarum minyak pabrik dalam negeri, rasio: 100%;Analisis: Pabrik Karbon Bazan Shandong;Indikator kinerja ditunjukkan pada Tabel 2.
Seperti dapat dilihat dari perbandingan Tabel 1 dan Tabel 2, grade lPC-U dari needle coke dari ukuran batubara kimia harian baru memiliki sifat termal anisotropi yang besar, di mana anisotropi CTE dapat mencapai 3,61~4,55, dan resistivitas anisotropi juga besar, mencapai 2,06~2,25.Selain itu, kekuatan lentur kokas jarum minyak bumi domestik lebih baik daripada kokas jarum pengukur batubara kelas LPC-U kimia harian baru.Nilai anisotropi jauh lebih rendah daripada bahan kimia harian baru LPC-U batubara ukuran jarum coke.
Analisis kinerja derajat anisotropik produksi elektroda grafit daya ultra tinggi adalah estimasi kualitas bahan baku kokas jarum atau bukan metode analisis yang penting, ukuran derajat anisotropi, tentu saja, juga memiliki pengaruh tertentu pada proses produksi elektroda, tingkat anisotropi listrik kinerja kejutan sangat termal dari tingkat anisotropi daya rata-rata elektroda kecil yang baik.
Saat ini, produksi kokas jarum batubara di Cina jauh lebih besar daripada kokas jarum minyak bumi.Karena tingginya biaya bahan baku dan harga perusahaan karbon, sulit untuk menggunakan 100% kokas jarum domestik dalam produksi elektroda UHP, sambil menambahkan proporsi tertentu dari kokas minyak bumi dan bubuk grafit untuk menghasilkan elektroda.Oleh karena itu, sulit untuk mengevaluasi anisotropi coke jarum domestik.
2. Sifat linier dan volumetrik coke jarum
Kinerja perubahan linier dan volumetrik dari coke jarum terutama tercermin dalam proses grafit yang dihasilkan oleh elektroda.Dengan perubahan suhu, needle coke akan mengalami ekspansi dan kontraksi linier dan volumetrik selama proses pemanasan grafit, yang secara langsung mempengaruhi perubahan linier dan volumetrik billet panggang elektroda dalam proses grafit.Ini tidak sama untuk penggunaan sifat yang berbeda dari kokas mentah, nilai yang berbeda dari kokas jarum berubah.Selain itu, kisaran suhu perubahan linier dan volume dari berbagai tingkat kokas jarum dan kokas minyak bumi yang dikalsinasi juga berbeda.Hanya dengan menguasai karakteristik raw coke ini, kita dapat mengontrol dan mengoptimalkan produksi rangkaian kimia grafit dengan lebih baik.Ini terutama terlihat dalam proses grafitisasi seri.
Tabel 3 menunjukkan perubahan linier dan volume serta kisaran suhu dari tiga tingkat kokas jarum minyak bumi yang diproduksi oleh Conocophillips di Inggris.Ekspansi linier terjadi pertama kali ketika kokas jarum minyak mulai memanas, tetapi suhu pada awal kontraksi linier biasanya tertinggal di belakang suhu kalsinasi maksimum.Dari 1525℃ hingga 1725℃, ekspansi linier dimulai, dan rentang suhu seluruh kontraksi linier sempit, hanya 200℃.Kisaran suhu kontraksi seluruh garis dari kokas minyak bumi tertunda biasa jauh lebih besar daripada kokas jarum, dan kokas jarum batubara berada di antara keduanya, sedikit lebih besar dari kokas jarum minyak.Hasil pengujian Institut Uji Teknologi Industri Osaka di Jepang menunjukkan bahwa semakin buruk kinerja termal coke, semakin besar kisaran suhu penyusutan garis, hingga kisaran suhu penyusutan garis 500 ~ 600℃, dan awal suhu penyusutan garis rendah. , pada 1150 ~ 1200℃ mulai terjadi penyusutan garis, yang juga merupakan karakteristik dari kokas minyak bumi tertunda biasa.
Semakin baik sifat termal dan semakin besar anisotropi coke jarum, semakin sempit kisaran suhu kontraksi linier.Beberapa kokas jarum minyak berkualitas tinggi hanya 100 ~ 150℃ kisaran suhu kontraksi linier.Sangat bermanfaat bagi perusahaan karbon untuk memandu proses produksi grafitisasi setelah memahami karakteristik ekspansi linier, kontraksi dan ekspansi ulang berbagai bahan baku kokas, yang dapat menghindari beberapa produk limbah berkualitas yang tidak perlu yang disebabkan oleh penggunaan mode pengalaman tradisional.
3 kesimpulan
Kuasai berbagai karakteristik bahan baku, pilih pencocokan peralatan yang masuk akal, kombinasi teknologi yang baik, dan manajemen perusahaan lebih ilmiah dan masuk akal, rangkaian seluruh sistem proses ini dikontrol dengan ketat dan stabil, dapat dikatakan memiliki dasar produksi tinggi kualitas daya ultra-tinggi, elektroda grafit daya tinggi.
Waktu posting: 30 Des-2021