المواد الخام لإنتاج الجرافيت

المواد الخام لإنتاج الجرافيت

فحم الكوك البترولي هو منتج صلب قابل للاشتعال يتم الحصول عليه عن طريق فحم الكوك بقايا البترول وزفت البترول. اللون أسود ومسامي ، والعنصر الرئيسي هو الكربون ، ومحتوى الرماد منخفض جدًا ، وعمومًا أقل من 0. 5 بالمائة. ينتمي الكوك البترولي إلى فئة الكربون الجرافيت بسهولة. يستخدم فحم الكوك البترولي على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والمعدنية وغيرها. إنها المادة الخام الرئيسية لإنتاج منتجات الجرافيت الاصطناعية ومنتجات الكربون للألمنيوم الإلكتروليتي.

يمكن تقسيم فحم الكوك البترولي إلى فحم الكوك الأخضر وفحم الكوك المكلس وفقًا لدرجة حرارة المعالجة الحرارية. الأول هو فحم الكوك البترولي الذي يتم الحصول عليه عن طريق التكويك المتأخر ، والذي يحتوي على كمية كبيرة من المادة المتطايرة وله قوة ميكانيكية منخفضة. يتم الحصول على فحم الكوك المكلس عن طريق تكليس الكوك الأخضر. تنتج معظم مصافي النفط في الصين فحم الكوك فقط ، ويتم تنفيذ معظم عمليات التكليس في مصانع الكربون.

يصنف الكوك البترولي حسب مستوى محتوى الكبريت. يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع: فحم الكوك عالي الكبريت (محتوى الكبريت أعلى من 1.5 في المائة) ، وفحم الكوك متوسط ​​الكبريت (محتوى الكبريت 0. 5 في المائة -1. 5 في المائة) وفحم الكوك منخفض الكبريت (محتوى الكبريت أقل من 0. 5 بالمائة). يستخدم إنتاج منتجات الجرافيت الاصطناعي عمومًا إنتاج فحم الكوك منخفض الكبريت.

فحم الكوك بالإبرة هو نوع من فحم الكوك عالي الجودة مع نسيج ليفي واضح ، ومعامل تمدد حراري منخفض ، وسهولة في الرسم البياني. عندما ينكسر فحم الكوك ، يمكن أن ينقسم إلى جزيئات مستطيلة وفقًا للنسيج (نسبة العرض إلى الارتفاع بشكل عام أعلى من 1.75). يمكن ملاحظة التركيب الليفي متباين الخواص تحت مجهر الضوء المستقطب ، لذلك يطلق عليه اسم فحم الكوك الإبرة.

إن تباين الخواص الفيزيائية والميكانيكية لفحم الكوك بالإبرة واضح جدا. لديها موصلية كهربائية وحرارية جيدة موازية للمحور الطويل للجزيئات ، ولها معامل تمدد حراري منخفض. أثناء التشكيل بالبثق ، يتم ترتيب معظم المحاور الطويلة للجسيمات في اتجاه البثق. لذلك ، فإن فحم الكوك هو المادة الخام الرئيسية لتصنيع الجرافيت. يتميز الجرافيت المنتج بمقاومة منخفضة ومعامل تمدد حراري منخفض ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية.

ينقسم فحم الكوك الإبرة إلى فحم الكوك ذو الإبرة البترولية يتم إنتاجه من بقايا البترول كمادة خام وفحم الكوك الإبرة الذي ينتج من مادة خام الفحم المكرر.

تعتبر طبقة الفحم واحدة من المنتجات الرئيسية للمعالجة العميقة لقطران الفحم. إنه خليط من الهيدروكربونات المختلفة. وهو مادة سوداء عالية اللزوجة شبه صلبة أو صلبة في درجة حرارة الغرفة. ليس لديها نقطة انصهار ثابتة. ينعم بعد التسخين ثم يذوب. الكثافة 1. 25-1. 35 جم / سم 3. وفقًا لنقطة التليين ، يمكن تقسيمها إلى درجة حرارة منخفضة ، ودرجة حرارة متوسطة ، وإسفلت بدرجة حرارة عالية. ناتج درجة الحرارة المتوسطة هو 54-56 بالمائة من قطران الفحم. يعتبر تكوين طبقة قطران الفحم معقدًا للغاية ، ويرتبط بخصائص قطران الفحم ومحتوى الذرات غير المتجانسة ، ويتأثر أيضًا بنظام عملية التكويك وظروف معالجة قطران الفحم. هناك العديد من المؤشرات التي تميز خصائص طبقة الفحم ، مثل نقطة تليين الطبقة ، والمواد غير القابلة للذوبان في التولوين (TI) ، والمواد غير القابلة للذوبان في الكينولين (QI) ، وقيمة فحم الكوك ، وريولوجيا طبقة الفحم.

تُستخدم طبقة الفحم الحجري كمواد رابطة ومُشبعة في صناعة الكربون ، ولأدائها تأثير كبير على عملية الإنتاج وجودة منتجات منتجات الكربون. يستخدم الأسفلت الموثق بشكل عام الأسفلت المعدل بدرجة الحرارة المتوسطة أو درجة الحرارة المتوسطة مع نقطة تليين معتدلة ، وقيمة فحم الكوك عالية ، وراتنج عالي. كمادة مانعة للتشريب ، استخدم إسفلت بدرجة حرارة متوسطة مع نقطة تليين منخفضة ، و QI منخفض ، وخصائص ريولوجية جيدة.

التكليس: تتم معالجة المادة الخام الكربونية بالحرارة عند درجة حرارة عالية لتفريغ الرطوبة الموجودة والمواد المتطايرة ، وبالتالي تحسين أداء الطهي الأصلي لعملية الإنتاج يسمى التكليس. بشكل عام ، يتم تكليس المواد الخام الكربونية باستخدام غاز الوقود والمواد المتطايرة الخاصة بها كمصدر للحرارة ، وتكون درجة الحرارة القصوى 1250-1350 درجة.

يتسبب التكليس في تغييرات عميقة في البنية والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد الخام الكربونية ، والتي تنعكس بشكل أساسي في زيادة الكثافة والقوة الميكانيكية وموصلية فحم الكوك ، وتحسين الاستقرار الكيميائي ومقاومة الأكسدة لفحم الكوك ، ووضع الأساس للعمليات اللاحقة .

تشتمل معدات التكليس بشكل أساسي على آلة تكليس الخزان ، والفرن الدوار ، وآلة التكليس الكهربائية. مؤشر مراقبة جودة التكلس هو أن الكثافة الحقيقية لفحم الكوك البترولي لا تقل عن 2.07 جم / سم 3 ، والمقاومة لا تزيد عن 550 ميكرومتر ، والكثافة الحقيقية لفحم الكوك الإبرة لا تقل عن 2.12 جم / سم 3 ، والمقاومة لا يزيد عن 500 ميكرومتر.