De Produktiounsprozess vu Kuelestoffmaterial ass e streng kontrolléiert Systemingenieurwesen, wou d'Produktioun vu Graphitelektroden, spezielle Kuelestoffmaterialien, Aluminiumkuelestoff an nei High-End-Kuelestoffmaterialien onzertrennlech vum Gebrauch vu Rohmaterialien, Ausrüstung, Technologie, Gestioun vu véier Produktiounsfaktoren an der domat verbonnener proprietärer Technologie entstanen ass.
Réimaterialien sinn déi Schlësselfaktoren, déi d'Grondcharakteristike vu Kuelestoffmaterialien bestëmmen, an d'Leeschtung vun de Réimaterialien bestëmmt d'Leeschtung vun de hiergestallte Kuelestoffmaterialien. Fir d'Produktioun vun UHP- an HP-Grafitelektroden ass héichwäertege Nadelkoks déi éischt Wiel, awer och héichwäertege Bindemasfalt, Imprägnatiounsasfalt. Awer nëmme héichwäerteg Réimaterialien, de Manktem u Ausrüstung, Technologie, Gestiounsfaktoren an der domat verbonnener proprietärer Technologie, kënnen och net héichwäerteg UHP- an HP-Grafitelektroden produzéieren.
Dësen Artikel konzentréiert sech op d'Charakteristike vu qualitativ héichwäertegem Nadelkoks, fir e puer perséinlech Meenungen z'erklären, déi mat Nadelkoks-Hiersteller, Elektrodenhersteller a wëssenschaftleche Fuerschungsinstituter diskutéiert kënne ginn.
Obwuel d'Industrieproduktioun vu Nadelkoks a China méi spéit ass wéi déi vun auslännesche Betriber, huet se sech an de leschte Jore séier entwéckelt a fänkt un, Form unzehuelen. Wat de Gesamtproduktiounsvolumen ugeet, kann se grondsätzlech d'Nofro no Nadelkoks fir UHP- an HP-Grafitelektroden, déi vun inlännesche Kuelestoffbetriber produzéiert ginn, decken. Wéi och ëmmer, gëtt et ëmmer nach eng gewëssen Ënnerscheed an der Qualitéit vum Nadelkoks am Verglach mat auslännesche Betriber. D'Schwankunge vun der Charge-Leeschtung beaflosst d'Nofro no héichwäertegem Nadelkoks bei der Produktioun vu grousse UHP- an HP-Grafitelektroden, besonnesch well et kee qualitativ héichwäertege Gelenk-Nadelkoks gëtt, deen d'Produktioun vu Graphitelektrodeverbindunge kann decken.
Auslännesch Kuelestoffbetriber produzéieren grouss UHP-Grafitelektroden. HP-Grafitelektroden sinn dacks déi éischt Wiel fir héichwäerteg Pëtrolsnadelkoks als Haaptrohmaterial fir Koks. Japanesch Kuelestoffbetriber benotzen och e puer Kueleserienadelkoks als Rohmaterial, awer nëmme fir déi folgend φ 600 mm Spezifikatioun vun der Graphitelektrodeproduktioun. De Moment ass den Nadelkoks a China haaptsächlech Kueleserienadelkoks. D'Produktioun vun héichwäertege groussflächege UHP-Grafitelektroden duerch Kuelestoffbetriber baséiert dacks op importéierte Pëtrolserienadelkoks, besonnesch d'Produktioun vun héichwäertege Verbindungen mat importéierte japanesche Suishima-Uelegserienadelkoks an britteschen HSP-Uelegserienadelkoks als Rohmaterial fir Koks.
Aktuell gëtt den Nadelkoks, deen vu verschiddene Betriber produzéiert gëtt, normalerweis mat de kommerziellen Leeschtungsindizes vum auslännesche Nadelkoks duerch konventionell Leeschtungsindizes verglach, wéi Äschegehalt, tatsächlech Dicht, Schwefelgehalt, Stéckstoffgehalt, Partikelgréisstverdeelung, Wärmeausdehnungskoeffizient asw. Wéi och ëmmer, et feelt nach ëmmer u verschiddene Qualitéite vun der Nadelkoksklassifikatioun am Verglach mat auslännesche Länner. Dofir kann d'Produktioun vun Nadelkoks, och am Umgangssproch fir "vereenegt Wueren", net de Qualitéitsgrad vun héichwäertege Premium-Nadelkoks reflektéieren.
Nieft dem konventionelle Leeschtungsvergläich sollten d'Kuelestoffbetriber och op d'Charakteriséierung vum Nadelkoks oppassen, wéi zum Beispill d'Klassifikatioun vum thermeschen Ausdehnungskoeffizient (CTE), d'Partikelstäerkt, den Anisotropiegrad, d'Expansiounsdaten am net-inhibéierten an am inhibéierten Zoustand, an den Temperaturberäich tëscht der Expansioun an der Kontraktioun. Well dës thermesch Eegeschafte vum Nadelkoks ganz wichteg fir d'Kontroll vum Graphitiséierungsprozess am Produktiounsprozess vun der Graphitelektrode sinn, ass den Afloss vun den thermeschen Eegeschafte vum Asphaltkoks, deen nom Réischtere vum Bindemittel an dem Imprägnatiounsmëttel Asphalt entsteet, natierlech net ausgeschloss.
1. Vergläich vun der Anisotropie vu Nadelkoks
(A) Prouf: φ 500 mm UHP Elektrodenkierper vun enger amerikanescher Kuelestofffabréck;
Rohmaterial Nadelkoks: Japanesch nei chemesch Qualitéit LPC-U, Verhältnis: 100% LPC-U Qualitéit; Analyse: SGL Griesheim Anlag; Leeschtungsindikatoren sinn an der Tabell 1 gewisen.
(B) Prouf: φ 450 mmHP Elektrodenkierper vun enger amerikanescher Kuelestofffabréck; Rohmaterial Nadelkoks: Nadelkoks aus enger amerikanescher Fabréck mat Ueleg, Verhältnis: 100%; Analyse: Kuelestoffanlag zu Shandong Bazan; Leeschtungsindikatoren sinn an der Tabell 2 gewisen.
Wéi aus dem Verglach vun Tabelle 1 an Tabelle 2 ze gesinn ass, huet den lPC-U-Nadelkoks vun neien deegleche chemesche Kuelemoossnamen eng grouss Anisotropie vun thermeschen Eegeschaften, bei där d'Anisotropie vum CTE 3,61~4,55 erreeche kann, an d'Anisotropie vum Widderstand och grouss ass a 2,06~2,25 erreecht. Ausserdeem ass d'Biegefestigkeit vum hausgemaachte Pëtrolsnadelkoks besser wéi déi vum neien deegleche chemeschen LPC-U-Nadelkoks. De Wäert vun der Anisotropie ass vill méi niddreg wéi dee vum neien deegleche chemeschen LPC-U-Nadelkoks.
D'Analyse vum anisotrope Grad vun der Produktioun vun ultra-héicher Leeschtungskraaft bei der Graphitelektrode ass d'Bewäertung vun der Qualitéit vun der Rohmaterialqualitéit vun Nadelkoks oder net. Natierlech huet den Anisotropiegrad och en Afloss op de Produktiounsprozess vun der Elektrode. Den Anisotropiegrad vun der Elektrizitéit ass extrem gutt am Verglach mat der Anisotropiegrad vun der duerchschnëttlecher Leeschtung vun enger klenger Elektrode.
Am Moment ass d'Produktioun vu Kuelennadelkoks a China vill méi grouss wéi déi vu Petroleumnadelkoks. Wéinst den héije Rohmaterialkäschten a Präisser vu Kuelestoffbetriber ass et schwéier, 100% inlänneschen Nadelkoks bei der Produktioun vun UHP-Elektroden ze benotzen, wärend e gewëssen Undeel u gekalztem Petroleumkoks a Graphitpulver fir d'Produktioun vun der Elektrode bäigefüügt gëtt. Dofir ass et schwéier, d'Anisotropie vum inlänneschen Nadelkoks ze evaluéieren.
2. Linear an volumetresch Eegeschafte vu Nadelkoks
Déi linear a volumetresch Ännerungsleistung vum Nadelkoks spigelt sech haaptsächlech am Graphitprozess erëm, deen vun der Elektrod produzéiert gëtt. Mat der Temperaturännerung wäert den Nadelkoks während dem Erhëtzen vum Graphitprozess eng linear a volumetresch Expansioun a Kontraktioun erliewen, wat direkt d'linear a volumetresch Ännerung vum geréischten Billet vun der Elektrod am Graphitprozess beaflosst. Dëst ass net datselwecht fir d'Benotzung vu verschiddenen Eegeschafte vum Réikoks, Ännerunge vu verschiddene Qualitéite vum Nadelkoks. Ausserdeem ass den Temperaturberäich vu linearen a volumenlechen Ännerunge vu verschiddene Qualitéite vun Nadelkoks a kalzinéiertem Petroleumkoks och ënnerschiddlech. Nëmmen andeems mir dës Charakteristik vum Réikoks beherrschen, kënne mir d'Produktioun vun der chemescher Sequenz vum Graphit besser kontrolléieren an optimiséieren. Dëst ass besonnesch evident am Seriengrafitiséierungsprozess.
Tabelle 3 weist déi linear an volumenlech Ännerungen an Temperaturberäicher vun dräi Qualitéite vu Petrolnadelkoks, déi vu Conocophillips a Groussbritannien produzéiert ginn. Déi linear Expansioun geschitt als éischt wann den Uelegnadelkoks ufänkt ze erhëtzen, awer d'Temperatur um Ufank vun der linearer Kontraktioun läit normalerweis hannert der maximaler Kalzinatiounstemperatur. Vun 1525 ℃ bis 1725 ℃ fänkt déi linear Expansioun un, an den Temperaturberäich vun der ganzer linearer Kontraktioun ass enk, nëmmen 200 ℃. Den Temperaturberäich vun der ganzer Linnkontraktioun vum gewéinleche verzögerte Petrolkoks ass vill méi grouss wéi dee vum Nadelkoks, an de Kuelennadelkoks läit tëscht deenen zwee, liicht méi grouss wéi den Uelegnadelkoks. D'Testergebnisse vum Osaka Industrial Technology Test Institute a Japan weisen, datt wat méi schlecht d'thermesch Leeschtung vum Koks ass, wat méi grouss den Temperaturberäich vun der Linneschrumpfung ass, bis zu engem Temperaturberäich vun 500 ~ 600 ℃, an den Ufank vun der Linneschrumpfungstemperatur ass niddreg, bei 1150 ~ 1200 ℃ fänkt eng Linneschrumpfung un, wat och d'Charakteristik vum gewéinleche verzögerte Petrolkoks ass.
Wat besser d'thermesch Eegeschafte sinn a wat méi grouss d'Anisotropie vum Nadelkoks ass, wat méi enk den Temperaturberäich vun der linearer Kontraktioun ass. E puer héichwäerteg Nadelkoks hunn nëmmen en Temperaturberäich vun 100 ~ 150 ℃ fir de lineare Kontraktioun. Et ass ganz virdeelhaft fir Kuelestoffbetriber, d'Graphitiséierungsprozessproduktioun ze guidéieren, nodeems se d'Charakteristike vun der linearer Expansioun, der Kontraktioun an der Reexpansioun vu verschiddene Rohmaterialien am Koks verstanen hunn, fir onnéideg Qualitéitsoffäll ze vermeiden, déi duerch déi traditionell Erfahrungsmethod entstinn.
3 Conclusioun
Beherrscht déi verschidde Charakteristike vu Rohmaterialien, wielt eng vernünfteg Ausrüstung, eng gutt Kombinatioun vun Technologien, an e méi wëssenschaftlecht a vernünftegt Geschäftsmanagement. Dës Serie vu ganzheetleche Prozesssystemer ass enk kontrolléiert a stabil, a kann als Basis fir d'Produktioun vun héichqualitativen, ultra-héichleeschtungs- a Leeschtungsgrafitelektroden ugesi ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 30. Dezember 2021