Materiile prime pentru producerea grafitului

Materiile prime pentru producerea grafitului

Cocsul de petrol este un produs solid combustibil obținut prin cocsificarea reziduurilor de petrol și smoală de petrol. Culoarea este neagră și poroasă, elementul principal este carbonul, iar conținutul de cenușă este foarte scăzut, în general sub 0,5 la sută . Cocsul de petrol aparține categoriei de carbon ușor grafitizat. Cocsul de petrol este utilizat pe scară largă în industria chimică, metalurgică și în alte industrii. Este principala materie primă pentru producția de produse din grafit artificial și produse din carbon pentru aluminiu electrolitic.

Cocsul de petrol poate fi împărțit în cocs verde și cocs calcinat în funcție de temperatura tratamentului termic. Primul este cocsul de petrol obținut prin cocsificare întârziată, care conține o cantitate mare de materie volatilă și are rezistență mecanică scăzută. Cocsul calcinat se obține prin calcinarea cocsului verde. Majoritatea rafinăriilor de petrol din China produc doar cocs, iar majoritatea operațiunilor de calcinare sunt efectuate în fabrici de carbon.

Cocsul de petrol este clasificat în funcție de nivelul conținutului de sulf. Poate fi împărțit în trei tipuri: cocs cu conținut ridicat de sulf (conținut de sulf peste 1,5 la sută), cocs cu sulf mediu (conținut de sulf 0,5 la sută -1,5 la sută) și cocs cu sulf scăzut (conținut de sulf sub 0,5 la sută). Producția de produse din grafit artificial folosește în general producția de cocs cu conținut scăzut de sulf.

Cocs cu ac este un fel de cocs de înaltă calitate, cu textură fibroasă evidentă, coeficient scăzut de dilatare termică și grafitizare ușoară. Când cocsul este spart, acesta se poate diviza în particule alungite în funcție de textură (raportul de aspect este în general peste 1,75). O structură fibroasă anizotropă poate fi observată la un microscop cu lumină polarizată, deci se numește cocs de ac.

Anizotropia proprietăților fizice și mecanice ale cocsului de ac este foarte evidentă. Are o conductivitate electrică și termică bună paralelă cu axa lungă a particulelor și are un coeficient de dilatare termică scăzut. În timpul turnării prin extrudare, majoritatea axelor lungi ale particulelor sunt dispuse în direcția de extrudare. Prin urmare, cocsul de ac este materia primă cheie pentru fabricarea grafitului. Grafitul produs are rezistivitate scăzută, coeficient scăzut de dilatare termică și rezistență bună la șocuri termice.

Cocs de ac este împărțit în cocs de ac pe bază de petrol produs cu reziduuri de petrol ca materie primă și cocs de ac pe bază de cărbune produs cu materie primă rafinată de smoală de cărbune.

smoala de cărbune este unul dintre principalele produse ale procesării în adâncime a gudronului de cărbune. Este un amestec de diferite hidrocarburi. Este un semisolid negru de înaltă vâscozitate sau solid la temperatura camerei. Nu are punct de topire fix. Se înmoaie după încălzire și apoi se topește. Densitatea este de 1.25-1.35g/cm3. În funcție de punctul său de înmuiere, poate fi împărțit în asfalt de temperatură scăzută, temperatură medie și asfalt de temperatură ridicată. Randamentul de smoală la temperatură medie este de 54-56 procente de gudron de cărbune. Compoziția smoală de gudron de cărbune este extrem de complexă, ceea ce este legat de proprietățile gudronului de cărbune și conținutul de heteroatomi și este, de asemenea, afectată de sistemul de procesare a cocsării și de condițiile de prelucrare a gudronului de cărbune. Există mulți indicatori care caracterizează caracteristicile smoală de cărbune, cum ar fi punctul de înmuiere a smoală, materie insolubilă în toluen (TI), materie insolubilă în chinolină (QI), valoarea cocsării și reologia smoală de cărbune.

Smul de cărbune este folosit ca liant și impregnant în industria carbonului, iar performanța sa are un impact mare asupra procesului de producție și a calității produselor din carbon. Asfaltul liant folosește, în general, asfalt modificat la temperatură medie sau medie, cu punct de înmuiere moderat, valoare de cocsificare ridicată și rășină ridicată. Ca impregnant, utilizați asfalt de temperatură medie cu punct de înmuiere scăzut, QI scăzut și proprietăți reologice bune.

Calcinare: Materia primă carbonică este tratată termic la temperatură ridicată pentru a evacua umiditatea conținută și materia volatilă și, în mod corespunzător, îmbunătățirea performanței inițiale de gătit a procesului de producție se numește calcinare. În general, materiile prime carbonice sunt calcinate folosind gaz combustibil și propria lor materie volatilă ca sursă de căldură, iar temperatura maximă este de 1250-1350 grade .

Calcinarea provoacă modificări profunde în structura și proprietățile fizice și chimice ale materiilor prime de carbon, care se reflectă în principal în creșterea densității, rezistenței mecanice și conductivității cocsului, îmbunătățind stabilitatea chimică și rezistența la oxidare a cocsului și punând bazele proceselor ulterioare. .

Echipamentul de calcinare include în principal calciner cu rezervor, cuptor rotativ și calciner electric. Indicele de control al calității calcinării este că densitatea reală a cocsului de petrol nu este mai mică de 2,07 g/cm3, rezistivitatea nu este mai mare de 550μΩ.m, densitatea reală a cocsului de ac nu este mai mică de 2,12 g/cm3 și rezistivitatea. nu este mai mare de 500μΩ.m.