Nguyên liệu thô: Những nguyên liệu thô nào được sử dụng để sản xuất carbon?
Trong sản xuất carbon, các nguyên liệu thô thường được sử dụng có thể được chia thành nguyên liệu carbon rắn và chất kết dính cũng như chất tẩm.
Nguyên liệu cacbon rắn bao gồm than cốc dầu mỏ, than cốc bitum, than cốc luyện kim, than antraxit, than chì tự nhiên và phế liệu than chì, v.v.
Các chất kết dính và chất tẩm bao gồm nhựa than đá, hắc ín than đá, dầu anthracene và nhựa tổng hợp, v.v.
Ngoài ra, một số vật liệu phụ trợ như cát thạch anh, hạt than cốc luyện kim và bột than cốc cũng được sử dụng trong sản xuất.
Một số sản phẩm cacbon và than chì đặc biệt (như sợi cacbon, than hoạt tính, cacbon nhiệt phân và than chì nhiệt phân, cacbon thủy tinh) được sản xuất từ các vật liệu đặc biệt khác.
Nung vôi: Nung vôi là gì? Những nguyên liệu thô nào cần được nung vôi??
Quá trình xử lý nhiệt được gọi là nung vôi.
Nung là quá trình xử lý nhiệt đầu tiên trong sản xuất cacbon. Quá trình nung gây ra một loạt thay đổi về cấu trúc cũng như các tính chất vật lý và hóa học của tất cả các loại nguyên liệu cacbon.
Nhiệt độ tạo cốc của cốc bitum và cốc luyện kim tương đối cao (trên 1000°C), tương đương với nhiệt độ của lò nung trong nhà máy sản xuất carbon. Khi đó, cốc không thể tiếp tục nung mà chỉ cần sấy khô bằng hơi ẩm.
Tuy nhiên, nếu sử dụng chung than cốc bitum và than cốc dầu mỏ trước khi nung, chúng phải được đưa đến lò nung để nung cùng với than cốc dầu mỏ.
Than chì tự nhiên và muội than không cần nung.
Quá trình ép đùn chủ yếu là quá trình biến dạng dẻo của hỗn hợp dạng sệt.
Quá trình ép đùn hỗn hợp được thực hiện trong buồng chứa vật liệu (hoặc xi lanh chứa hỗn hợp) và vòi phun hình cung tròn.
Hỗn hợp nóng trong buồng nạp được đẩy đi bởi pít tông chính phía sau.
Khí trong hỗn hợp được ép liên tục đẩy ra ngoài, hỗn hợp được nén chặt liên tục và đồng thời di chuyển về phía trước.
Khi hỗn hợp sệt di chuyển trong phần hình trụ của buồng, hỗn hợp có thể được coi là dòng chảy ổn định, và lớp hạt về cơ bản là song song.
Khi hỗn hợp bột nhão đi vào phần vòi phun có hình vòng cung, phần bột nhão gần thành vòi phun sẽ chịu lực ma sát lớn hơn khi tiến về phía trước, vật liệu bắt đầu bị uốn cong, tốc độ tiến của bột nhão bên trong không đồng đều, phần bột nhão bên trong tiến về phía trước, dẫn đến mật độ sản phẩm theo hướng xuyên tâm không đồng nhất, do đó gây tắc nghẽn trong quá trình ép đùn.
Cuối cùng, hỗn hợp đi vào phần biến dạng tuyến tính và được đùn ra.
Rang là một quá trình xử lý nhiệt trong đó các nguyên liệu thô được nén được nung nóng ở một tốc độ nhất định trong điều kiện cách ly không khí trong môi trường bảo vệ bên trong lò.
Trong quá trình nung, do sự loại bỏ các chất dễ bay hơi, quá trình cốc hóa nhựa đường tạo thành mạng lưới cốc, sự phân hủy và trùng hợp của nhựa đường, và sự hình thành mạng lưới vòng cacbon lục giác lớn, v.v., làm giảm đáng kể điện trở suất. Điện trở suất của sản phẩm thô khoảng 10000 x 10-6 Ω·m, sau khi nung giảm xuống còn 40-50 x 10-6 Ω·m, được gọi là chất dẫn điện tốt.
Sau khi rang, sản phẩm sẽ co lại khoảng 1% đường kính, 2% chiều dài và 2-3% thể tích.
Tuy nhiên, sau khi nung các nguyên liệu thô, một phần nhựa đường than bị phân hủy thành khí và thoát ra ngoài, phần còn lại bị luyện thành than cốc bitum.
Thể tích than cốc bitum tạo ra nhỏ hơn nhiều so với than đá bitum. Mặc dù nó co lại một chút trong quá trình nung, nhưng sản phẩm vẫn hình thành nhiều lỗ rỗng nhỏ, không đều với kích thước khác nhau.
Ví dụ, độ xốp tổng thể của các sản phẩm graphit hóa thường lên tới 25-32%, còn của các sản phẩm cacbon thường là 16-25%.
Sự tồn tại của một lượng lớn lỗ rỗng chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến các tính chất vật lý và hóa học của sản phẩm.
Nhìn chung, các sản phẩm graphit hóa có độ xốp tăng, mật độ thể tích giảm, điện trở suất và độ bền cơ học tăng, ở một nhiệt độ nhất định tốc độ oxy hóa tăng nhanh, khả năng chống ăn mòn cũng giảm, khí và chất lỏng dễ thấm qua hơn.
Quá trình tẩm là một phương pháp nhằm giảm độ xốp, tăng mật độ, tăng cường độ bền nén, giảm điện trở suất của sản phẩm hoàn thiện và thay đổi các tính chất vật lý và hóa học của sản phẩm.
Các mục tiêu của nó là:
(1) Cải thiện khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện của sản phẩm.
(2) Để cải thiện khả năng chống sốc nhiệt và độ ổn định hóa học của sản phẩm.
(3) Cải thiện khả năng bôi trơn và khả năng chống mài mòn của sản phẩm.
(4) Loại bỏ tạp chất và cải thiện độ bền của sản phẩm.
Các sản phẩm carbon nén có kích thước và hình dạng nhất định sẽ bị biến dạng và hư hỏng do va chạm ở các mức độ khác nhau trong quá trình nung và graphit hóa. Đồng thời, một số chất độn được liên kết trên bề mặt của các sản phẩm carbon nén.
Sản phẩm không thể sử dụng được nếu không qua gia công cơ khí, do đó cần phải được tạo hình và gia công thành hình dạng hình học cụ thể.
(2) Nhu cầu sử dụng
Theo yêu cầu xử lý của người dùng.
Nếu cần phải nối điện cực than chì của lò luyện thép điện, thì phải tạo lỗ ren ở cả hai đầu sản phẩm, sau đó nối hai điện cực với nhau bằng khớp nối ren chuyên dụng.
(3) Yêu cầu công nghệ
Một số sản phẩm cần được gia công thành các hình dạng và thông số kỹ thuật đặc biệt theo nhu cầu công nghệ của người sử dụng.
Cần có độ nhám bề mặt thấp hơn nữa.
Thời gian đăng bài: 10/12/2020