Materias primas: ¿Cuáles son las materias primas utilizadas para la producción de carbono?
En la producción de carbono, las materias primas que se utilizan habitualmente se pueden dividir en materias primas de carbono sólidas y agentes aglutinantes e impregnantes.
Las materias primas de carbono sólido incluyen coque de petróleo, coque bituminoso, coque metalúrgico, antracita, grafito natural y chatarra de grafito, etc.
Los aglutinantes y agentes de impregnación incluyen brea de hulla, alquitrán de hulla, aceite de antraceno y resina sintética, etc.
Además, en la producción también se utilizan algunos materiales auxiliares como arena de cuarzo, partículas de coque metalúrgico y polvo de coque.
Algunos productos especiales de carbono y grafito (como fibra de carbono, carbón activado, carbón pirolítico y grafito pirolítico, carbón de vidrio) se producen a partir de otros materiales especiales.
Calcinación: ¿Qué es la calcinación? ¿Qué materias primas se deben calcinar??
El proceso de tratamiento térmico se llama calcinación.
La calcinación es el primer proceso de tratamiento térmico en la producción de carbono. Provoca una serie de cambios en la estructura y las propiedades físicas y químicas de todo tipo de materias primas carbonosas.
La temperatura de formación del coque bituminoso y del coque metalúrgico es relativamente alta (superior a 1000 °C), equivalente a la temperatura del horno de calcinación de la planta de carbón. Ya no puede calcinarse y solo necesita secarse con humedad.
Sin embargo, si el coque bituminoso y el coque de petróleo se utilizan juntos antes de la calcinación, se enviarán al calcinador para su calcinación junto con el coque de petróleo.
El grafito natural y el negro de carbón no requieren calcinación.
El proceso de moldeo por extrusión es principalmente el proceso de deformación plástica de la pasta.
El proceso de extrusión de la pasta se realiza en la cámara de material (o cilindro de pasta) y la boquilla de arco circular.
La pasta caliente en la cámara de carga es impulsada por el émbolo principal trasero.
El gas de la pasta se ve obligado a ser expulsado continuamente, la pasta se compacta continuamente y la pasta avanza al mismo tiempo.
Cuando la pasta se mueve en la parte cilíndrica de la cámara, se puede considerar que fluye de manera estable y la capa granular es básicamente paralela.
Cuando la pasta entra en la parte de la boquilla de extrusión con deformación de arco, la pasta cercana a la pared de la boca está sujeta a una mayor resistencia de fricción en el avance, el material comienza a doblarse, la pasta en el interior produce una velocidad de avance diferente, la pasta interna avanza con anticipación, lo que da como resultado que el producto a lo largo de la densidad radial no sea uniforme, por lo que en el bloque de extrusión.
Finalmente, la pasta entra en la parte de deformación lineal y se extruye.
El tostado es un proceso de tratamiento térmico en el que los productos crudos comprimidos se calientan a una velocidad determinada bajo la condición de aislar el aire en el medio protector del horno.
En el proceso de tostado, debido a la eliminación de volátiles, la coquización del asfalto forma una rejilla de coque, la descomposición y polimerización del asfalto y la formación de una gran red plana de anillo de carbono hexagonal, etc., la resistividad disminuyó significativamente. Aproximadamente 10000 x 10-6 resistividad de los productos crudos Ω “m, después del tostado por 40-50 x 10-6 Ω” m, llamados buenos conductores.
Después del tostado, el producto se encoge aproximadamente un 1% en diámetro, un 2% en longitud y un 2-3% en volumen.
Sin embargo, después de tostar los productos crudos, una parte del asfalto de carbón se descompone en gas y se escapa, y la otra parte se coquiza en coque bituminoso.
El volumen del coque bituminoso generado es mucho menor que el del betún de carbón. Aunque se contrae ligeramente durante el proceso de tostación, se forman en el producto numerosos poros pequeños e irregulares de diferentes tamaños.
Por ejemplo, la porosidad total de los productos grafitizados es generalmente de hasta un 25-32%, y la de los productos de carbono es generalmente de hasta un 16-25%.
La existencia de un gran número de poros afectará inevitablemente las propiedades físicas y químicas de los productos.
En términos generales, los productos grafitizados tienen mayor porosidad, menor densidad de volumen, mayor resistividad, resistencia mecánica, a una determinada temperatura la tasa de oxidación se acelera, la resistencia a la corrosión también se deteriora, los gases y líquidos son más fácilmente permeables.
La impregnación es un proceso para reducir la porosidad, aumentar la densidad, aumentar la resistencia a la compresión, reducir la resistividad del producto terminado y cambiar las propiedades físicas y químicas del producto.
Sus objetivos son:
(1) Mejorar la conductividad térmica y eléctrica del producto.
(2) Para mejorar la resistencia al choque térmico y la estabilidad química del producto.
(3) Mejorar la lubricidad y la resistencia al desgaste del producto.
(4) Eliminar impurezas y mejorar la resistencia del producto.
Los productos de carbono comprimido, con un tamaño y una forma determinados, presentan distintos grados de deformación y daños por colisión durante la tostación y la grafitización. Además, algunos rellenos se adhieren a su superficie.
No se puede utilizar sin un procesamiento mecánico, por lo que el producto debe moldearse y procesarse hasta obtener una forma geométrica específica.
(2) La necesidad de uso
Según los requerimientos del usuario para su procesamiento.
Si es necesario conectar el electrodo de grafito de la fabricación de acero del horno eléctrico, se debe hacer un orificio roscado en ambos extremos del producto y luego se deben conectar los dos electrodos para usarlos con una unión roscada especial.
(3) Requisitos tecnológicos
Algunos productos necesitan procesarse en formas y especificaciones especiales según las necesidades tecnológicas de los usuarios.
Se requiere una rugosidad superficial aún menor.
Hora de publicación: 10 de diciembre de 2020