Nguyên liệu sản xuất graphit
Feb 08, 2022
Nguyên liệu sản xuất graphit
Than cốc dầu mỏ là một sản phẩm rắn dễ cháy thu được bằng cách luyện cốc cặn dầu mỏ và hắc ín dầu mỏ. Màu đen và xốp, nguyên tố chính là carbon và hàm lượng tro rất thấp, thường dưới 0.5 phần trăm. Than cốc dầu mỏ thuộc loại carbon dễ graphit hóa. Than cốc dầu mỏ được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa chất, luyện kim và các ngành công nghiệp khác. Nó là nguyên liệu chính để sản xuất các sản phẩm than chì nhân tạo và các sản phẩm carbon cho nhôm điện phân.
Than cốc dầu mỏ có thể được chia thành than cốc xanh và than cốc nung theo nhiệt độ xử lý nhiệt. Loại thứ nhất là than cốc dầu mỏ thu được bằng cách luyện cốc chậm, chứa một lượng lớn chất dễ bay hơi và có độ bền cơ học thấp. Than cốc nung thu được bằng cách nung than cốc xanh. Hầu hết các nhà máy lọc dầu ở Trung Quốc chỉ sản xuất than cốc và hầu hết các hoạt động nung được thực hiện trong các nhà máy carbon.
Than cốc dầu mỏ được phân loại theo mức độ hàm lượng lưu huỳnh. Nó có thể được chia thành ba loại: cốc có hàm lượng lưu huỳnh cao (hàm lượng lưu huỳnh trên 1,5 phần trăm ), cốc có hàm lượng lưu huỳnh trung bình (hàm lượng lưu huỳnh 0,5 phần trăm -1,5 phần trăm) và cốc có hàm lượng lưu huỳnh thấp (hàm lượng lưu huỳnh dưới 0.5 phần trăm ). Việc sản xuất các sản phẩm than chì nhân tạo thường sử dụng sản xuất than cốc có hàm lượng lưu huỳnh thấp.
Than cốc kim là một loại than cốc chất lượng cao với kết cấu dạng sợi rõ ràng, hệ số giãn nở nhiệt thấp và dễ dàng graphit hóa. Khi cốc bị vỡ, nó có thể tách thành các hạt dài theo kết cấu (tỷ lệ khung hình thường trên 1,75). Có thể quan sát thấy cấu trúc sợi dị hướng dưới kính hiển vi ánh sáng phân cực nên được gọi là cốc kim.
Tính dị hướng của các tính chất vật lý và cơ học của than cốc kim là rất rõ ràng. Nó có tính dẫn điện và nhiệt tốt song song với trục dài của các hạt và có hệ số giãn nở nhiệt thấp. Trong quá trình ép đùn, hầu hết các trục dài của các hạt được sắp xếp theo hướng đùn. Do đó, than cốc là nguyên liệu chính để sản xuất than chì. Than chì được sản xuất có điện trở suất thấp, hệ số giãn nở nhiệt thấp và khả năng chống sốc nhiệt tốt.
Than cốc kim được chia thành than cốc kim dựa trên dầu mỏ được sản xuất bằng cặn dầu mỏ làm nguyên liệu thô và than cốc kim dựa trên than được sản xuất bằng nguyên liệu than đá tinh chế.
Than đá là một trong những sản phẩm chính của chế biến sâu than đá. Nó là một hỗn hợp của các hydrocarbon khác nhau. Nó là một chất bán rắn hoặc rắn có độ nhớt cao màu đen ở nhiệt độ phòng. Nó không có điểm nóng chảy cố định. Nó mềm ra sau khi đun nóng và sau đó tan chảy. Mật độ là 1.25-1.35g/cm3. Theo điểm làm mềm của nó, nó có thể được chia thành nhựa đường nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cao. Sản lượng của hắc nhiệt độ trung bình là 54-56 phần trăm nhựa than đá. Thành phần của hắc ín than đá cực kỳ phức tạp, có liên quan đến tính chất của hắc ín than đá và hàm lượng các nguyên tử dị hợp tử, đồng thời cũng bị ảnh hưởng bởi hệ thống quy trình luyện cốc và điều kiện xử lý nhựa than đá. Có nhiều chỉ số đặc trưng cho các đặc tính của hắc ín than, chẳng hạn như điểm làm mềm cao độ, chất không hòa tan toluene (TI), chất không hòa tan quinolin (QI), giá trị luyện cốc và tính lưu biến của hắc ín than.
Than đá được sử dụng làm chất kết dính và chất thấm trong ngành công nghiệp carbon, và hiệu suất của nó có tác động lớn đến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm của các sản phẩm carbon. Nhựa đường kết dính thường sử dụng nhựa đường biến tính ở nhiệt độ trung bình hoặc nhiệt độ trung bình với điểm hóa mềm vừa phải, giá trị luyện cốc cao và nhựa cao. Là chất ngâm tẩm, sử dụng nhựa đường nhiệt độ trung bình với điểm hóa mềm thấp, QI thấp và đặc tính lưu biến tốt.
Nung: Nguyên liệu thô chứa cacbon được xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao để loại bỏ độ ẩm và chất dễ bay hơi chứa trong đó, đồng thời cải thiện tương ứng hiệu suất nấu ban đầu của quy trình sản xuất được gọi là quá trình nung. Nói chung, các nguyên liệu thô chứa carbon được nung bằng cách sử dụng khí nhiên liệu và chất dễ bay hơi của chính chúng làm nguồn nhiệt và nhiệt độ tối đa là 1250-1350 độ .
Quá trình nung gây ra những thay đổi sâu sắc về cấu trúc và tính chất lý hóa của nguyên liệu carbon, chủ yếu thể hiện ở việc tăng mật độ, độ bền cơ học và độ dẫn điện của than cốc, cải thiện tính ổn định hóa học và khả năng chống oxy hóa của than cốc, đồng thời đặt nền móng cho các quá trình tiếp theo .
Thiết bị nung chủ yếu bao gồm bể nung, lò quay và lò nung điện. Chỉ số kiểm soát chất lượng nung là mật độ thực của than cốc dầu mỏ không nhỏ hơn 2,07g / cm3, điện trở suất không quá 550μΩ.m, mật độ thực của than cốc kim không nhỏ hơn 2,12g / cm3 và điện trở suất không quá 500μΩ.m.
