المواد الخام: ما هي المواد الخام المستخدمة في إنتاج الكربون؟
في إنتاج الكربون ، يمكن تقسيم المواد الخام المستخدمة عادة إلى مواد خام كربونية صلبة وعامل تشريب ورابط.
تشتمل المواد الخام الكربونية الصلبة على كوك البترول ، وفحم الكوك القار ، وفحم الكوك المعدني ، والأنثراسايت ، والجرافيت الطبيعي ، وخردة الجرافيت ، إلخ.
يشتمل عامل الربط والتشريب على طبقة الفحم ، وقطران الفحم ، وزيت الأنثراسين ، والراتنج الصناعي ، إلخ.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم أيضًا استخدام بعض المواد المساعدة في الإنتاج مثل رمل الكوارتز وجزيئات الكوك المعدنية ومسحوق الكوك.
يتم إنتاج بعض منتجات الكربون والجرافيت الخاصة (مثل ألياف الكربون والكربون المنشط والكربون بالتحلل الحراري والجرافيت الحراري والكربون الزجاجي) من مواد خاصة أخرى.
التكليس: ما هو التكليس ، وما هي المواد الخام التي تحتاج إلى تكليس?
تسمى عملية المعالجة الحرارية التكليس.
التكليس هو أول عملية معالجة حرارية في إنتاج الكربون.يتسبب التكليس في سلسلة من التغييرات في البنية والخصائص الفيزيائية والكيميائية لجميع أنواع المواد الخام الكربونية.
درجة حرارة تشكيل فحم الكوك لفحم الكوك القار وفحم الكوك المعدني مرتفعة نسبيًا (فوق 1000 درجة مئوية) ، وهو ما يعادل درجة حرارة فرن التكليس في مصنع الكربون.لم يعد بإمكانه التكلس ويحتاج فقط إلى التجفيف بالرطوبة.
ومع ذلك ، إذا تم استخدام فحم الكوك القار وكوك البترول معًا قبل التكليس ، فيجب إرسالها إلى آلة التكليس للتكليس مع فحم الكوك البترولي.
لا يحتاج الجرافيت الطبيعي وأسود الكربون إلى التكليس.
عملية التشكيل بالبثق هي بشكل أساسي عملية تشوه البلاستيك للعجينة.
تتم عملية بثق العجينة في غرفة المواد (أو أسطوانة اللصق) وفوهة القوس الدائرية.
يتم تشغيل العجينة الساخنة في غرفة التحميل بواسطة المكبس الرئيسي الخلفي.
يتم طرد الغاز الموجود في العجينة باستمرار ، ويتم ضغط العجينة باستمرار ويتحرك المعجون للأمام في نفس الوقت.
عندما يتحرك المعجون في جزء الأسطوانة من الحجرة ، يمكن اعتبار العجينة تدفقًا مستقرًا ، وتكون الطبقة الحبيبية متوازية بشكل أساسي.
عندما يدخل المعجون إلى جزء فوهة البثق مع تشوه القوس ، فإن المعجون القريب من جدار الفم يخضع لمقاومة احتكاك أكبر مقدمًا ، وتبدأ المادة في الانحناء ، وينتج المعجون بالداخل سرعة تقدم مختلفة ، ويتقدم المعجون الداخلي في تقدم ، مما أدى إلى عدم انتظام كثافة المنتج على طول شعاعي ، لذلك في كتلة البثق.
أخيرًا ، يدخل العجينة إلى جزء التشوه الخطي ويتم بثقها.
التحميص هو عملية معالجة حرارية يتم فيها تسخين المنتجات الخام المضغوطة بمعدل معين بشرط عزل الهواء في وسط الحماية في الفرن.
في عملية التحميص ، بسبب التخلص من المواد المتطايرة ، يشكل فحم الكوك الإسفلت شبكة فحم الكوك ، وتحلل وبلمرة الأسفلت ، وتشكيل شبكة مستوية كبيرة من حلقة الكربون سداسية الشكل ، وما إلى ذلك ، انخفضت المقاومة بشكل كبير. حوالي 10000 × 10-6 منتجات خام مقاومة Ω "م ، بعد التحميص بنسبة 40-50 × 10-6 Ω" م ، تسمى موصلات جيدة.
بعد التحميص ، يتقلص المنتج بحوالي 1٪ في القطر ، 2٪ في الطول و 2-3٪ في الحجم.
ومع ذلك ، بعد تحميص المنتجات الخام ، يتحلل جزء من أسفلت الفحم إلى غاز ويتسرب ، والجزء الآخر يتحول إلى فحم الكوك القار.
حجم فحم الكوك القار المتولد أصغر بكثير من حجم الفحم القار.على الرغم من تقلصها قليلاً في عملية التحميص ، إلا أن العديد من المسام غير المنتظمة والصغيرة ذات أحجام المسام المختلفة لا تزال تتشكل في المنتج.
على سبيل المثال ، المسامية الإجمالية للمنتجات الجرافيتية بشكل عام تصل إلى 25-32٪ ، ومنتجات الكربون بشكل عام 16-25٪.
سيؤثر وجود عدد كبير من المسام حتمًا على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمنتجات.
بشكل عام ، يتم تسريع المنتجات الجرافيتية ذات المسامية المتزايدة ، وانخفاض كثافة الحجم ، وزيادة المقاومة ، والقوة الميكانيكية ، عند درجة حرارة معينة لمعدل الأكسدة ، كما تتدهور مقاومة التآكل ، ويسهل نفاذية الغاز والسائل.
التشريب هو عملية لتقليل المسامية ، وزيادة الكثافة ، وزيادة قوة الضغط ، وتقليل مقاومة المنتج النهائي ، وتغيير الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمنتج.
أهدافها هي:
(1) تحسين التوصيل الحراري والكهربائي للمنتج.
(2) لتحسين مقاومة الصدمات الحرارية والاستقرار الكيميائي للمنتج.
(3) تحسين التشحيم ومقاومة التآكل للمنتج.
(4) إزالة الشوائب وتحسين قوة المنتج.
منتجات الكربون المضغوط ذات الحجم والشكل المعينين لها درجات مختلفة من التشوه والتلف الناتج عن الاصطدام أثناء التحميص والرسومات.في الوقت نفسه ، يتم لصق بعض مواد الحشو على سطح منتجات الكربون المضغوط.
لا يمكن استخدامه بدون معالجة ميكانيكية ، لذلك يجب تشكيل المنتج ومعالجته في شكل هندسي محدد.
(2) الحاجة للاستخدام
حسب متطلبات المستخدم للمعالجة.
إذا كان من الضروري توصيل قطب الجرافيت في صناعة الفولاذ بالفرن الكهربائي ، فيجب أن يتم تحويله إلى ثقب ملولب عند طرفي المنتج ، ومن ثم يجب توصيل القطبين لاستخدامهما مع وصلة ملولبة خاصة.
(3) المتطلبات التكنولوجية
تحتاج بعض المنتجات إلى أن تتم معالجتها إلى أشكال ومواصفات خاصة وفقًا للاحتياجات التكنولوجية للمستخدمين.
مطلوب خشونة السطح الأقل.
الوقت ما بعد: ديسمبر 10-2020