Sirovine za proizvodnju grafita

Sirovine za proizvodnju grafita

Naftni koks je zapaljivi čvrsti proizvod dobiven koksiranjem naftnog ostatka i naftne smole. Boja je crna i porozna, glavni element je ugljenik, a sadržaj pepela je vrlo nizak, uglavnom ispod 0,5 posto. Naftni koks spada u kategoriju lako grafitiziranog ugljika. Naftni koks ima široku primenu u hemijskoj, 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 dobijen odloženim koksom, koji sadrži veliku količinu isparljivih materija i ima nisku mehaničku čvrstoću. Kalcinirani koks se dobija kalcinacijom zelenog koksa. Većina rafinerija nafte u Kini proizvodi samo koks, a većina operacija kalcinacije se obavlja u postrojenjima za proizvodnju ugljenika.

Naftni koks se klasifikuje prema nivou sadržaja sumpora. Može se podijeliti u tri vrste: koks sa visokim sadržajem sumpora (sadržaj sumpora iznad 1,5 posto), koks sa srednjim sumporom (sadržaj sumpora 0,5 posto -1,5 posto) i koks sa niskim sadržajem sumpora (sadržaj sumpora ispod 0,5 posto). U proizvodnji proizvoda od umjetnog grafita uglavnom se koristi proizvodnja koksa s niskim sadržajem sumpora.

Igličasti koks je vrsta visokokvalitetnog koksa sa očitom vlaknastom teksturom, niskim koeficijentom toplinskog širenja i lakom grafitizacijom. Kada se koks razbije, može se podijeliti na izdužene čestice prema teksturi (omjer stranica je općenito iznad 1,75). Anizotropna vlaknasta struktura može se promatrati pod polariziranim svjetlosnim mikroskopom, pa se naziva igličasti koks.

Anizotropija fizičkih i mehaničkih svojstava igličastog koksa je vrlo očigledna. Ima dobru električnu i toplotnu provodljivost paralelno sa dugom osom čestica, i ima nizak koeficijent toplotnog širenja. Tokom ekstruzijskog oblikovanja, 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 termičkog širenja i dobru otpornost na termički udar.

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

Smola je jedan od glavnih proizvoda dubinske prerade katrana. To je mješavina različitih ugljovodonika. To je crna visokoviskozna polučvrsta ili čvrsta materija na sobnoj temperaturi. Nema fiksnu tačku topljenja. Nakon zagrijavanja omekša, a zatim se topi. Gustina je 1.25-1.35g/cm3. Prema tački omekšavanja, može se podijeliti na niskotemperaturni, srednjetemperaturni i visokotemperaturni asfalt. Prinos srednjetemperaturne smole iznosi 54-56 posto katrana ugljena. Sastav smole kamenog uglja je izuzetno složen, što je povezano sa svojstvima katrana ugljena i sadržajem heteroatoma, a na njega utiču i sistem procesa koksovanja i uslovi obrade ugljenog katrana. Postoji mnogo indikatora koji karakterišu karakteristike smole, kao što su tačka omekšavanja smole, materija nerastvorljiva u toluenu (TI), nerastvorljiva materija u kinolinu (QI), vrednost koksovanja i reologija smole.

Ugljeni smol se koristi kao vezivo i impregnant u industriji ugljika, a njegov učinak ima veliki utjecaj na proces proizvodnje i kvalitetu proizvoda od ugljika. Vezivni asfalt uglavnom koristi srednjetemperaturni ili srednje temperaturno modificirani asfalt sa umjerenom tačkom omekšavanja, visokom vrijednošću koksovanja i visokom smolom. Kao impregnant koristite asfalt srednje temperature sa niskom tačkom omekšavanja, niskim QI i dobrim reološkim svojstvima.

Kalciniranje: Ugljična sirovina se termički obrađuje na visokoj temperaturi kako bi se oslobodila sadržana vlaga i hlapljive materije, a shodno tome poboljšala se originalna izvedba kuhanja u proizvodnom procesu naziva se kalcinacija. Generalno, ugljične sirovine se kalciniraju korištenjem gorivnog plina i vlastite isparljive tvari kao izvora topline, a maksimalna temperatura je 1250-1350 stepeni.

Kalciniranje izaziva duboke promene u strukturi i fizičko-hemijskim svojstvima ugljeničnih sirovina, koje se uglavnom ogledaju u povećanju gustine, mehaničke čvrstoće i provodljivosti koksa, poboljšanju hemijske stabilnosti i otpornosti na oksidaciju koksa, i postavljanju temelja za naredne procese. .

Oprema za kalcinaciju uglavnom uključuje rezervoar za kalcinaciju, rotirajuću peć i električni kalciner. Indeks kontrole kvaliteta kalcinacije je da stvarna gustina petrolej koksa nije manja od 2,07 g/cm3, otpornost nije veća od 550μΩ.m, prava gustina igličastog koksa nije manja od 2,12g/cm3, a otpornost nije veći od 500μΩ.m.