Sirovine za proizvodnju grafita

Sirovine za proizvodnju grafita

Naftni koks je zapaljivi čvrsti proizvod dobiven koksiranjem naftnog ostatka i naftnog smole. Boja je crna i porozna, glavni element je ugljik, a sadržaj pepela je vrlo nizak, općenito ispod 0,5 posto. Naftni koks spada u kategoriju lako grafitizirajućeg ugljika. Naftni koks ima široku primjenu u kemijskoj, metalurškoj i drugim industrijama. To je glavna sirovina za proizvodnju proizvoda od umjetnog grafita i proizvoda od ugljika za elektrolitički aluminij.

Naftni koks se može podijeliti na zeleni koks i kalcinirani koks prema temperaturi toplinske obrade. Prvi je naftni koks dobiven odgođenim koksiranjem, koji sadrži veliku količinu hlapljivih tvari i ima malu mehaničku čvrstoću. Žareni koks dobiva se kalciniranjem zelenog koksa. Većina rafinerija nafte u Kini proizvodi samo koks, a većina operacija kalcinacije provodi se u postrojenjima za ugljik.

Naftni koks klasificira se prema razini sadržaja sumpora. Može se podijeliti u tri vrste: koks s visokim sadržajem sumpora (sadržaj sumpora iznad 1,5 posto), koks sa srednjim sadržajem sumpora (sadržaj sumpora 0.5 posto -1.5 posto) i koks s niskim sadržajem sumpora (sadržaj sumpora ispod 0.5 posto). U proizvodnji proizvoda od umjetnog grafita općenito se koristi proizvodnja koksa s niskim sadržajem sumpora.

Igličasti koks je vrsta visokokvalitetnog koksa s očitom vlaknastom teksturom, niskim koeficijentom toplinskog širenja i lakom grafitizacijom. Kada se koks razbije, može se podijeliti u duguljaste čestice prema teksturi (omjer širine i visine je općenito iznad 1,75). Pod polariziranim svjetlosnim mikroskopom može se uočiti anizotropna vlaknasta struktura, pa se naziva igličasti koks.

Anizotropija fizikalnih i mehaničkih svojstava igličastog koksa vrlo je očita. Ima dobru električnu i toplinsku vodljivost paralelnu s dužom osi čestica i ima nizak koeficijent toplinskog širenja. Tijekom prešanja ekstruzijom, većina dugih osi čestica je raspoređena u smjeru ekstruzije. Stoga je igličasti koks ključna sirovina za proizvodnju grafita. Proizvedeni grafit ima nisku otpornost, nizak koeficijent toplinske ekspanzije i dobru otpornost na toplinski udar.

Igličasti koks se dijeli na igličasti koks na bazi nafte proizveden od naftnog ostatka kao sirovine i igličasti koks na bazi ugljena proizveden od rafinirane sirovine ugljenog smola.

Smola je jedan od glavnih proizvoda duboke prerade katrana. To je mješavina raznih ugljikovodika. To je crna polukrutina ili krutina visoke viskoznosti na sobnoj temperaturi. Nema fiksno talište. Nakon zagrijavanja omekša, a zatim se topi. Gustoća je 1.25-1.35g/cm3. Prema točki omekšavanja, može se podijeliti na niskotemperaturni, srednjotemperaturni i visokotemperaturni asfalt. Prinos smole srednje temperature je 54-56 posto katrana ugljena. Sastav smole je izuzetno složen, što je povezano sa svojstvima katrana i sadržajem heteroatoma, a na njega utječu i sustav procesa koksiranja i uvjeti prerade katrana. Postoje mnogi pokazatelji koji karakteriziraju karakteristike smole, kao što su točka omekšavanja smole, tvar netopljiva u toluenu (TI), tvar netopljiva u kinolinu (QI), vrijednost koksiranja i reologija smole.

Smola se koristi kao vezivo i impregnant u industriji ugljika, a njegova učinkovitost ima veliki utjecaj na proizvodni proces i kvalitetu proizvoda proizvoda od ugljika. Vezivni asfalt općenito koristi srednjotemperaturni ili srednjotemperaturno modificirani asfalt s umjerenom točkom omekšavanja, visokom koksirajućom vrijednošću i visokim sadržajem smole. Kao impregnant koristite asfalt srednje temperature s niskom točkom omekšavanja, niskim QI i dobrim reološkim svojstvima.

Kalciniranje: Sirovine koje sadrže ugljik toplinski se obrađuju na visokoj temperaturi kako bi se ispraznila sadržana vlaga i hlapljive tvari, te u skladu s tim poboljšala izvorna izvedba kuhanja proizvodnog procesa koji se naziva kalcinacija. Općenito, sirovine koje sadrže ugljik kalciniraju se korištenjem gorivog plina i vlastite hlapljive tvari kao izvora topline, a maksimalna temperatura je 1250-1350 stupnjeva.

Kalciniranje uzrokuje duboke promjene u strukturi i fizikalnim i kemijskim svojstvima ugljičnih sirovina, koje se uglavnom ogledaju u povećanju gustoće, mehaničke čvrstoće i vodljivosti koksa, poboljšanju kemijske stabilnosti i otpornosti koksa na oksidaciju te postavljanju temelja za daljnje procese. .

Oprema za kalcinaciju uglavnom uključuje kalcinator spremnika, rotacionu peć i električni kalcinator. Indeks kontrole kvalitete kalcinacije je da stvarna gustoća naftnog koksa nije manja od 2,07g/cm3, otpornost nije veća od 550μΩ.m, stvarna gustoća igličastog koksa nije manja od 2,12g/cm3, a otpornost nije veći od 500μΩ.m.