Matèries primeres: Quines són les matèries primeres utilitzades per a la producció de carboni?
En la producció de carboni, les matèries primeres que s'utilitzen habitualment es poden dividir en matèries primeres de carboni sòlid i aglutinant i agent impregnant.
Les matèries primeres de carboni sòlid inclouen coc de petroli, coc bituminós, coc metal·lúrgic, antracita, grafit natural i ferralla de grafit, etc.
L'aglutinant i l'agent impregnant inclouen brea de carbó, quitrà de carbó, oli d'antracè i resina sintètica, etc.
A més, en la producció també s'utilitzen alguns materials auxiliars com ara sorra de quars, partícules de coc metal·lúrgic i pols de coc.
Alguns productes especials de carboni i grafit (com ara fibra de carboni, carbó activat, carbó pirolític i grafit pirolític, carboni de vidre) es produeixen a partir d'altres materials especials.
Calcinació: Què és la calcinació? Quines matèries primeres cal calcinar?
El procés de tractament tèrmic s'anomena calcinació.
La calcinació és el primer procés de tractament tèrmic en la producció de carboni. La calcinació provoca una sèrie de canvis en l'estructura i les propietats físiques i químiques de tot tipus de matèries primeres carbonoses.
La temperatura de formació de coc del coc bituminós i del coc metal·lúrgic és relativament alta (per sobre de 1000 °C), cosa que equival a la temperatura del forn de calcinació de la planta de carbó. Ja no es pot calcinar i només cal assecar-lo amb humitat.
Tanmateix, si s'utilitzen coc bituminós i coc de petroli junts abans de la calcinació, s'han d'enviar a la calcinadora per a la calcinació juntament amb el coc de petroli.
El grafit natural i el negre de carboni no requereixen calcinació.
El procés d'emmotllament per extrusió és principalment el procés de deformació plàstica de la pasta.
El procés d'extrusió de la pasta es duu a terme a la cambra de material (o al cilindre de pasta) i a la boquilla d'arc circular.
La pasta calenta a la cambra de càrrega és impulsada per l'èmbol principal posterior.
El gas de la pasta es veu obligat a ser expulsat contínuament, la pasta es compacta contínuament i la pasta avança alhora.
Quan la pasta es mou a la part del cilindre de la cambra, es pot considerar que el flux és estable i la capa granular és bàsicament paral·lela.
Quan la pasta entra a la part del broquet d'extrusió amb deformació d'arc, la pasta propera a la paret de la boca està subjecta a una major resistència a la fricció en l'avanç, el material comença a doblegar-se, la pasta interior produeix una velocitat d'avanç diferent, la pasta interior avança per endavant, cosa que fa que el producte al llarg de la densitat radial no sigui uniforme, de manera que al bloc d'extrusió.
Finalment, la pasta entra a la part de deformació lineal i s'extrudeix.
La torrefacció és un procés de tractament tèrmic en què els productes crus comprimits s'escalfen a una velocitat determinada sota la condició d'aïllar l'aire del medi protector del forn.
En el procés de torrefacció, a causa de l'eliminació de volàtils, la cocció de l'asfalt forma una xarxa de coc, la descomposició i polimerització de l'asfalt i la formació d'una gran xarxa plana d'anells de carboni hexagonals, etc., la resistivitat disminueix significativament. Aproximadament 10000 x 10-6 productes en brut amb una resistivitat Ω "m, després de torrefacció de 40-50 x 10-6 Ω" m, s'anomenen bons conductors.
Després de torrar, el producte es contrau aproximadament un 1% de diàmetre, un 2% de longitud i un 2-3% de volum.
Tanmateix, després de torrar els productes en brut, una part de l'asfalt de carbó es descompon en gas i s'escapa, i l'altra part es converteix en coc bituminós.
El volum de coc bituminós generat és molt més petit que el del betum de carbó. Tot i que es redueix lleugerament en el procés de torrefacció, encara es formen molts porus irregulars i petits amb diferents mides de porus en el producte.
Per exemple, la porositat total dels productes grafititzats és generalment de fins al 25-32%, i la dels productes de carboni és generalment del 16-25%.
L'existència d'un gran nombre de porus afectarà inevitablement les propietats físiques i químiques dels productes.
En general, els productes grafititzats amb una porositat augmentada, una densitat volumètrica disminuïda, una resistivitat augmentada i una resistència mecànica més gran, a una certa temperatura la velocitat d'oxidació s'accelera, la resistència a la corrosió també es deteriora i els gasos i líquids són més permeables.
La impregnació és un procés per reduir la porositat, augmentar la densitat, augmentar la resistència a la compressió, reduir la resistivitat del producte acabat i canviar les propietats físiques i químiques del producte.
Els seus objectius són:
(1) Millorar la conductivitat tèrmica i elèctrica del producte.
(2) Millorar la resistència al xoc tèrmic i l'estabilitat química del producte.
(3) Millorar la lubricitat i la resistència al desgast del producte.
(4) Eliminar les impureses i millorar la resistència del producte.
Els productes de carboni comprimit amb certes mides i formes presenten diferents graus de deformació i danys per col·lisió durant la torrada i la grafitització. Al mateix temps, alguns materials de farciment s'uneixen a la superfície dels productes de carboni comprimit.
No es pot utilitzar sense processament mecànic, per la qual cosa el producte s'ha de modelar i processar en una forma geomètrica especificada.
(2) La necessitat d'ús
Segons els requisits de processament de l'usuari.
Si cal connectar l'elèctrode de grafit de la fabricació d'acer d'un forn elèctric, s'ha de fer un forat roscat als dos extrems del producte i, a continuació, els dos elèctrodes s'han de connectar per utilitzar-los amb una unió roscada especial.
(3) Requisits tecnològics
Alguns productes s'han de processar en formes i especificacions especials segons les necessitats tecnològiques dels usuaris.
Es requereix una rugositat superficial encara menor.
Data de publicació: 10 de desembre de 2020