1. NGUYÊN LIỆU
Coke (khoảng 75-80% hàm lượng)
Than cốc dầu mỏ
Than cốc dầu mỏ là nguyên liệu thô quan trọng nhất và được hình thành với nhiều cấu trúc khác nhau, từ than cốc hình kim có tính dị hướng cao đến cốc lỏng gần như đẳng hướng. Than cốc kim dị hướng cao, do cấu trúc của nó, không thể thiếu để sản xuất các điện cực hiệu suất cao được sử dụng trong lò hồ quang điện, nơi đòi hỏi khả năng chịu tải điện, cơ và nhiệt rất cao. Than cốc dầu mỏ hầu như chỉ được sản xuất bằng quá trình luyện cốc chậm, đây là một quy trình cacbon hóa chậm nhẹ của cặn chưng cất dầu thô.
Than cốc hình kim là thuật ngữ thường được sử dụng cho một loại than cốc đặc biệt có khả năng đồ hóa cực cao do sự định hướng song song được ưu tiên mạnh mẽ của cấu trúc lớp phản lực và hình dạng vật lý cụ thể của các hạt.
Chất kết dính (khoảng 20-25% hàm lượng)
hắc ín than đá
Các chất liên kết được sử dụng để kết tụ các hạt rắn với nhau. Do đó, khả năng làm ướt cao của chúng biến hỗn hợp thành trạng thái dẻo để đúc hoặc ép đùn tiếp theo.
Nhựa than đá là một hợp chất hữu cơ và có cấu trúc thơm riêng biệt. Do tỷ lệ các vòng benzen được thay thế và ngưng tụ cao, nó đã có cấu trúc mạng lục giác được tạo hình rõ ràng của than chì, do đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành các miền than chì có trật tự tốt trong quá trình đồ họa hóa. Cao độ chứng tỏ là chất kết dính có lợi nhất. Đó là cặn chưng cất của nhựa than đá.
2. TRỘN VÀ ĐUÔI
Than cốc đã xay được trộn với hắc ín than đá và một số chất phụ gia để tạo thành hỗn hợp sệt đồng nhất. Điều này được đưa vào xi lanh đùn. Trong bước đầu tiên, không khí phải được loại bỏ bằng cách nén trước. Sau đó là bước ép đùn thực tế, trong đó hỗn hợp được ép đùn để tạo thành một điện cực có đường kính và chiều dài mong muốn. Để có thể trộn và đặc biệt là quá trình ép đùn (xem hình bên phải), hỗn hợp phải có độ nhớt. Điều này đạt được bằng cách giữ nó ở nhiệt độ cao khoảng. 120°C (tùy thuộc vào cao độ) trong toàn bộ quá trình sản xuất xanh. Dạng cơ bản có dạng hình trụ này được gọi là “điện cực xanh”.
3. NƯỚNG
Hai loại lò nướng đang được sử dụng:
Ở đây các thanh ép đùn được đặt trong các hộp thép không gỉ hình trụ (sagger). Để tránh sự biến dạng của các điện cực trong quá trình gia nhiệt, các tấm đệm cũng được lấp đầy bằng lớp cát bảo vệ. Các sagger được chất lên bệ toa xe lửa (đáy toa xe) và được đưa vào lò nung bằng khí đốt tự nhiên.
Lò vòng
Tại đây, các điện cực được đặt trong một hốc bí mật bằng đá ở phía dưới sảnh sản xuất. Khoang này là một phần của hệ thống vòng gồm hơn 10 khoang. Các buồng được kết nối với nhau bằng hệ thống tuần hoàn khí nóng giúp tiết kiệm năng lượng. Các khoảng trống giữa các điện cực cũng được lấp đầy bằng cát để tránh biến dạng. Trong quá trình nướng, nơi mà hắc ín bị cacbon hóa, nhiệt độ phải được kiểm soát cẩn thận vì ở nhiệt độ lên tới 800°C, khí tích tụ nhanh chóng có thể gây nứt điện cực.
Ở pha này điện cực có mật độ khoảng 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. TUYỆT VỜI
Các điện cực nướng được tẩm một loại nhựa đặc biệt (dung dịch lỏng ở 200°C) để mang lại cho chúng mật độ, độ bền cơ học và độ dẫn điện cao hơn mà chúng cần để chịu được các điều kiện vận hành khắc nghiệt bên trong lò nung.
5. NƯỚNG LẠI
Cần phải có chu trình nướng thứ hai, hay còn gọi là “nướng lại”, để cacbon hóa phần tẩm hắc ín và loại bỏ mọi chất dễ bay hơi còn sót lại. Nhiệt độ nướng lại đạt gần 750°C. Ở pha này điện cực có thể đạt mật độ khoảng 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. ĐỒ HỌA
Lò nung Acheson
Bước cuối cùng trong quá trình sản xuất than chì là chuyển đổi cacbon nung thành than chì, gọi là quá trình đồ họa hóa. Trong quá trình đồ họa hóa, carbon được đặt hàng trước ít nhiều (carbon tăng áp) được chuyển đổi thành cấu trúc than chì có trật tự ba chiều.
Các điện cực được đóng gói trong lò điện được bao quanh bởi các hạt carbon để tạo thành một khối rắn. Một dòng điện chạy qua lò làm tăng nhiệt độ lên khoảng 3000°C. Quá trình này thường đạt được bằng cách sử dụng LÒ ACHESON hoặc LÒ NỀN CHIỀU DÀI (LWG).
Với lò Acheson, các điện cực được đồ họa hóa bằng quy trình hàng loạt, trong khi ở lò LWG, toàn bộ cột được đồ họa hóa cùng một lúc.
7. GIA CÔNG
Các điện cực than chì (sau khi làm mát) được gia công theo kích thước và dung sai chính xác. Giai đoạn này cũng có thể bao gồm gia công và lắp các đầu (ổ cắm) của điện cực bằng hệ thống nối chốt than chì (núm vú) có ren.
Thời gian đăng: Apr-08-2021