1. BAHAN MENTAH
Coca-Cola (kandungan sekitar 75-80%)
Kokas Minyak Bumi
Kokas minyak bumi adalah bahan baku terpenting, dan terbentuk dalam berbagai struktur, mulai dari kokas jarum yang sangat anisotropik hingga kokas cair yang hampir isotropik. Kokas jarum yang sangat anisotropik, karena strukturnya, sangat diperlukan untuk pembuatan elektroda berkinerja tinggi yang digunakan dalam tungku busur listrik, di mana dibutuhkan kapasitas menahan beban listrik, mekanik, dan termal yang sangat tinggi. Kokas minyak bumi hampir secara eksklusif diproduksi melalui proses kokas tunda, yang merupakan prosedur karbonisasi lambat dan ringan dari residu distilasi minyak mentah.
Kokas jarum adalah istilah yang umum digunakan untuk jenis kokas khusus dengan grafitisasi yang sangat tinggi yang dihasilkan dari orientasi paralel yang sangat disukai dari struktur lapisan turbostratinya dan bentuk fisik butiran yang khusus.
Pengikat (sekitar 20-25% dari isi)
Terpentin batubara
Bahan pengikat digunakan untuk menggumpalkan partikel padat satu sama lain. Kemampuan pembasahan yang tinggi ini mengubah campuran menjadi keadaan plastis untuk pencetakan atau ekstrusi selanjutnya.
Terak batubara adalah senyawa organik dan memiliki struktur aromatik yang khas. Karena proporsi cincin benzena tersubstitusi dan terkondensasi yang tinggi, ia sudah memiliki struktur kisi heksagonal grafit yang terbentuk secara khas, sehingga memfasilitasi pembentukan domain grafit yang teratur selama grafitisasi. Terak terbukti menjadi pengikat yang paling menguntungkan. Ini adalah residu distilasi terak batubara.
2. PENCAMPURAN DAN EKSTRUSI
Kokas yang telah digiling dicampur dengan ter pitch batubara dan beberapa aditif untuk membentuk pasta yang seragam. Campuran ini dimasukkan ke dalam silinder ekstrusi. Pada langkah pertama, udara harus dihilangkan dengan pra-penekanan. Kemudian, langkah ekstrusi sebenarnya dilakukan di mana campuran diekstrusi untuk membentuk elektroda dengan diameter dan panjang yang diinginkan. Untuk memungkinkan pencampuran dan terutama proses ekstrusi (lihat gambar di sebelah kanan), campuran harus kental. Hal ini dicapai dengan menjaga suhu campuran tetap tinggi sekitar 120°C (tergantung pada jenis ter pitch) selama seluruh proses produksi elektroda mentah. Bentuk dasar dengan bentuk silinder ini dikenal sebagai "elektroda mentah".
3. MEMANGGANG
Ada dua jenis tungku pemanggang yang digunakan:
Di sini, batang-batang hasil ekstrusi ditempatkan dalam wadah silinder baja tahan karat (sagger). Untuk menghindari deformasi elektroda selama proses pemanasan, sagger juga diisi dengan lapisan pelindung berupa pasir. Sagger dimuat ke platform gerbong kereta (lantai gerbong) dan digulirkan ke dalam tungku pembakaran gas alam.
Tungku cincin
Di sini, elektroda ditempatkan di dalam rongga tersembunyi dari batu di bagian bawah aula produksi. Rongga ini merupakan bagian dari sistem cincin yang terdiri dari lebih dari 10 ruang. Ruang-ruang tersebut dihubungkan bersama dengan sistem sirkulasi udara panas untuk menghemat energi. Celah di antara elektroda juga diisi dengan pasir untuk menghindari deformasi. Selama proses pemanggangan, di mana pitch dikarbonisasi, suhu harus dikontrol dengan hati-hati karena pada suhu hingga 800°C, penumpukan gas yang cepat dapat menyebabkan retak pada elektroda.
Pada fase ini, elektroda memiliki kepadatan sekitar 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. PEMBUAHAN
Elektroda yang dipanggang diresapi dengan bahan khusus (pitch cair pada suhu 200°C) untuk memberikan kepadatan, kekuatan mekanik, dan konduktivitas listrik yang lebih tinggi yang dibutuhkan untuk menahan kondisi operasi yang berat di dalam tungku.
5. MEMANGGANG ULANG
Siklus pemanggangan kedua, atau "pemanggangan ulang," diperlukan untuk mengkarbonisasi impregnasi pitch dan untuk menghilangkan sisa zat volatil. Suhu pemanggangan ulang mencapai hampir 750°C. Pada fase ini, elektroda dapat mencapai kepadatan sekitar 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITISASI
Tungku Acheson
Langkah terakhir dalam pembuatan grafit adalah konversi karbon yang dipanggang menjadi grafit, yang disebut grafitisasi. Selama proses grafitisasi, karbon yang kurang lebih sudah teratur (karbon turbostrati) diubah menjadi struktur grafit yang teratur secara tiga dimensi.
Elektroda-elektroda tersebut dikemas dalam tungku listrik yang dikelilingi oleh partikel karbon untuk membentuk massa padat. Arus listrik dialirkan melalui tungku, menaikkan suhu hingga sekitar 3000°C. Proses ini biasanya dicapai menggunakan tungku ACHESON atau tungku LENGTHWISE (LWG).
Dengan tungku Acheson, elektroda digrafitisasi menggunakan proses batch, sedangkan pada tungku LWG seluruh kolom digrafitisasi secara bersamaan.
7. PEMESINAN
Elektroda grafit (setelah pendinginan) diolah dengan mesin hingga mencapai dimensi dan toleransi yang tepat. Tahap ini juga dapat mencakup pengolahan mesin dan pemasangan ujung (soket) elektroda dengan sistem penyambung pin grafit berulir (puting).
Waktu posting: 08-Apr-2021