Matières premières : Quelles sont les matières premières utilisées pour la production de carbone ?
Dans la production de carbone, les matières premières généralement utilisées peuvent être divisées en matières premières de carbone solides et en liant et agent d'imprégnation.
Les matières premières solides en carbone comprennent le coke de pétrole, le coke bitumineux, le coke métallurgique, l'anthracite, le graphite naturel et les déchets de graphite, etc.
Les liants et agents d'imprégnation comprennent le brai de houille, le goudron de houille, l'huile d'anthracène et la résine synthétique, etc.
En outre, certains matériaux auxiliaires tels que le sable de quartz, les particules de coke métallurgique et la poudre de coke sont également utilisés dans la production.
Certains produits spéciaux en carbone et en graphite (tels que la fibre de carbone, le charbon actif, le carbone pyrolytique et le graphite pyrolytique, le carbone de verre) sont fabriqués à partir d'autres matériaux spéciaux.
Calcination : Qu'est-ce que la calcination ? Quelles matières premières doivent être calcinées?
Le processus de traitement thermique est appelé calcination.
La calcination est le premier procédé de traitement thermique utilisé dans la production de carbone. Elle entraîne une série de modifications de la structure et des propriétés physiques et chimiques de toutes sortes de matières premières carbonées.
La température de formation du coke bitumineux et du coke métallurgique est relativement élevée (supérieure à 1 000 °C), ce qui équivaut à la température du four de calcination de l'usine de charbon. Le coke ne peut plus être calciné et il suffit de le sécher à l'humidité.
Toutefois, si du coke bitumineux et du coke de pétrole sont utilisés ensemble avant la calcination, ils doivent être envoyés au calcinateur pour être calcinés avec le coke de pétrole.
Le graphite naturel et le noir de carbone ne nécessitent pas de calcination.
Le processus de moulage par extrusion est principalement le processus de déformation plastique de la pâte.
Le processus d'extrusion de la pâte est réalisé dans la chambre de matériau (ou le cylindre de pâte) et la buse à arc circulaire.
La pâte chaude dans la chambre de chargement est entraînée par le piston principal arrière.
Le gaz contenu dans la pâte est forcé d'être expulsé en continu, la pâte est compactée en continu et la pâte avance en même temps.
Lorsque la pâte se déplace dans la partie cylindrique de la chambre, la pâte peut être considérée comme un écoulement stable et la couche granulaire est fondamentalement parallèle.
Lorsque la pâte pénètre dans la partie de la buse d'extrusion avec déformation en arc, la pâte proche de la paroi de la bouche est soumise à une plus grande résistance au frottement lors de l'avance, le matériau commence à se plier, la pâte à l'intérieur produit une vitesse d'avance différente, la pâte intérieure avance à l'avance, ce qui fait que le produit le long de la densité radiale n'est pas uniforme, donc dans le bloc d'extrusion.
Enfin, la pâte entre dans la partie de déformation linéaire et est extrudée.
La torréfaction est un processus de traitement thermique dans lequel les produits bruts comprimés sont chauffés à une certaine vitesse dans des conditions d'isolement de l'air dans le milieu protecteur du four.
Dans le processus de torréfaction, en raison de l'élimination des matières volatiles, la cokéfaction de l'asphalte forme une grille de coke, la décomposition et la polymérisation de l'asphalte et la formation d'un grand réseau de plans d'anneaux de carbone hexagonaux, etc., la résistivité a diminué de manière significative. Environ 10 000 x 10-6 produits bruts résistivité Ω "m, après torréfaction de 40 à 50 x 10-6 Ω" m, appelés bons conducteurs.
Après la torréfaction, le produit rétrécit d'environ 1 % en diamètre, 2 % en longueur et 2 à 3 % en volume.
Cependant, après la torréfaction des matières premières, une partie de l'asphalte de charbon se décompose en gaz et s'échappe, et l'autre partie se transforme en coke bitumineux.
Le volume de coke bitumineux généré est bien inférieur à celui du bitume de houille. Bien qu'il se rétracte légèrement lors du grillage, de nombreux pores irréguliers et de petite taille, de tailles différentes, se forment encore dans le produit.
Par exemple, la porosité totale des produits graphités est généralement de 25 à 32 %, et celle des produits en carbone est généralement de 16 à 25 %.
L’existence d’un grand nombre de pores affectera inévitablement les propriétés physiques et chimiques des produits.
D'une manière générale, les produits graphités avec une porosité accrue, une densité volumique diminuée, une résistivité accrue, une résistance mécanique, à une certaine température, le taux d'oxydation est accéléré, la résistance à la corrosion est également détériorée, le gaz et le liquide sont plus facilement perméables.
L'imprégnation est un processus visant à réduire la porosité, à augmenter la densité, à augmenter la résistance à la compression, à réduire la résistivité du produit fini et à modifier les propriétés physiques et chimiques du produit.
Ses objectifs sont :
(1) Améliorer la conductivité thermique et électrique du produit.
(2) Pour améliorer la résistance aux chocs thermiques et la stabilité chimique du produit.
(3) Améliorer la lubrification et la résistance à l'usure du produit.
(4) Élimine les impuretés et améliore la résistance du produit.
Les produits en carbone comprimé de certaines tailles et formes présentent différents degrés de déformation et de dommages par collision lors de la grillage et de la graphitisation. Parallèlement, des charges se fixent à leur surface.
Il ne peut pas être utilisé sans traitement mécanique, le produit doit donc être façonné et transformé selon une forme géométrique spécifiée.
(2) La nécessité d'utilisation
Selon les exigences de traitement de l'utilisateur.
Si l'électrode en graphite de la fabrication de l'acier au four électrique doit être connectée, elle doit être réalisée dans un trou fileté aux deux extrémités du produit, puis les deux électrodes doivent être connectées pour être utilisées avec un joint fileté spécial.
(3) Exigences technologiques
Certains produits doivent être transformés en formes et spécifications spéciales en fonction des besoins technologiques des utilisateurs.
Une rugosité de surface encore plus faible est requise.
Date de publication : 10 décembre 2020