Le processus de production de matériaux en carbone est une ingénierie de système étroitement contrôlée, la production d'électrodes en graphite, de matériaux en carbone spéciaux, de carbone en aluminium, de nouveaux matériaux en carbone haut de gamme sont indissociables de l'utilisation de matières premières, d'équipements, de la technologie, de la gestion de quatre facteurs de production et de la propriété exclusive connexe La technologie.
Les matières premières sont les facteurs clés qui déterminent les caractéristiques de base des matériaux en carbone, et les performances des matières premières déterminent les performances des matériaux en carbone manufacturés.Pour la production d'électrodes en graphite UHP et HP, le coke d'aiguille de haute qualité est le premier choix, mais aussi l'asphalte liant de haute qualité, l'asphalte agent d'imprégnation.Mais seules les matières premières de haute qualité, le manque d'équipement, de technologie, de facteurs de gestion et de technologie propriétaire connexe, sont également incapables de produire des électrodes en graphite UHP, HP de haute qualité.
Cet article se concentre sur les caractéristiques du coke d'aiguille de haute qualité pour exposer certaines opinions personnelles, pour les fabricants de coke d'aiguille, les fabricants d'électrodes, les instituts de recherche scientifique à discuter.
Bien que la production industrielle de coke d'aiguilles en Chine soit plus tardive que celle des entreprises étrangères, elle s'est développée rapidement ces dernières années et a commencé à prendre forme.En termes de volume de production total, il peut essentiellement répondre à la demande de coke d'aiguilles pour les électrodes en graphite UHP et HP produites par les entreprises nationales de carbone.Cependant, il existe encore un certain écart dans la qualité du coke d'aiguilles par rapport aux entreprises étrangères.La fluctuation des performances des lots affecte la demande de coke d'aiguille de haute qualité dans la production d'électrodes en graphite UHP et HP de grande taille, en particulier il n'y a pas de coke d'aiguille de joint de haute qualité qui puisse répondre à la production de joint d'électrode en graphite.
Les entreprises de carbone étrangères produisant de grandes spécifications UHP, l'électrode en graphite HP est souvent le premier choix de coke d'aiguille de pétrole de haute qualité comme coke de matière première principale, les entreprises de carbone japonaises utilisent également du coke d'aiguille de série de charbon comme matière première, mais seulement pour le φ suivant Spécification de 600 mm de production d'électrodes en graphite.À l'heure actuelle, le coke d'aiguille en Chine est principalement du coke d'aiguille de série de charbon.La production d'électrodes en graphite UHP à grande échelle de haute qualité par les entreprises de carbone repose souvent sur le coke d'aiguille importé de la série pétrolière, en particulier la production de joint de haute qualité avec le coke d'aiguille de la série d'huile japonaise Suishima importé et le coke d'aiguille de la série d'huile britannique HSP comme matière première coke.
À l'heure actuelle, le coke d'aiguille produit par diverses entreprises est généralement comparé aux indices de performance commerciale du coke d'aiguille étranger par des indices de performance conventionnels, tels que la teneur en cendres, la densité réelle, la teneur en soufre, la teneur en azote, la distribution granulométrique, le coefficient de dilatation thermique, etc. sur.Cependant, il y a toujours un manque de différentes qualités de classification du coke d'aiguille par rapport aux pays étrangers.Par conséquent, la production de coke en aiguille familièrement également pour les «produits unifiés» ne peut pas refléter la qualité du coke en aiguille de qualité supérieure.
En plus de la comparaison conventionnelle des performances, les entreprises de carbone doivent également prêter attention à la caractérisation du coke en aiguille, comme la classification du coefficient de dilatation thermique (CTE), de la résistance des particules, du degré d'anisotropie, des données de dilatation à l'état non inhibé et à l'état inhibé, et plage de température entre la dilatation et la contraction.Étant donné que ces propriétés thermiques du coke en aiguille sont très importantes pour le contrôle du processus de graphitisation dans le processus de production d'électrodes en graphite, l'influence des propriétés thermiques du coke d'asphalte formé après le grillage du liant et de l'agent d'imprégnation n'est pas exclue.
1. Comparaison de l'anisotropie du coke en aiguille
(A) Échantillon : corps d'électrode UHP φ 500 mm d'une usine de carbone domestique ;
Coke d'aiguille de matière première : nouvelle catégorie chimique japonaise de LPC-U, rapport : catégorie de 100%LPC-U ;Analyse : Usine SGL Griesheim ;Les indicateurs de performance sont présentés dans le tableau 1.
(B) Échantillon : corps d'électrode φ 450 mmHP d'une usine de carbone domestique ;Coke d'aiguille de matière première : un coke d'aiguille d'huile d'usine domestique, rapport : 100 % ;Analyse : Usine de carbone de Shandong Bazan ;Les indicateurs de performance sont présentés dans le tableau 2.
Comme on peut le voir à partir de la comparaison du tableau 1 et du tableau 2, la qualité lPC-U du coke d'aiguille des nouvelles mesures chimiques quotidiennes du charbon a une grande anisotropie des propriétés thermiques, dans laquelle l'anisotropie du CTE peut atteindre 3,61 ~ 4,55, et le l'anisotropie de la résistivité est également importante, atteignant 2,06 ~ 2,25.Outre la résistance à la flexion du coke d'aiguille de pétrole domestique est meilleure que celle du nouveau coke d'aiguille de mesure de charbon de qualité chimique LPC-U quotidien.La valeur de l'anisotropie est bien inférieure à celle du nouveau coke d'aiguille de mesure du charbon Daily Chemical LPC-U.
L'analyse des performances du degré anisotrope de production d'électrodes en graphite à ultra haute puissance est l'estimation de la qualité des matières premières du coke d'aiguille ou non une méthode d'analyse importante, la taille du degré d'anisotropie, bien sûr, a également une certaine influence sur le processus de production d'électrodes, le degré de L'anisotropie de l'électricité extrêmement performante en matière de choc thermique que le degré d'anisotropie de la puissance moyenne de la petite électrode est bonne.
À l'heure actuelle, la production de coke de charbon en aiguilles en Chine est beaucoup plus importante que celle de coke de pétrole en aiguilles.En raison du coût élevé des matières premières et du prix des entreprises de carbone, il est difficile d'utiliser 100% de coke d'aiguille domestique dans la production d'électrode UHP, tout en ajoutant une certaine proportion de coke de pétrole calciné et de poudre de graphite pour produire une électrode.Par conséquent, il est difficile d'évaluer l'anisotropie du coke d'aiguille domestique.
2. Propriétés linéaires et volumétriques du coke en aiguille
Les performances de changement linéaire et volumétrique du coke en aiguille se reflètent principalement dans le processus de graphite produit par l'électrode.Avec le changement de température, le coke d'aiguille subira une expansion et une contraction linéaires et volumétriques pendant le processus de chauffage du processus de graphite, ce qui affecte directement le changement linéaire et volumétrique de la billette rôtie par électrode dans le processus de graphite.Il n'en va pas de même pour l'utilisation des différentes propriétés du coke brut, les différentes qualités de coke en aiguille changent.De plus, la plage de température des variations linéaires et volumiques des différentes qualités de coke en aiguilles et de coke de pétrole calciné est également différente.Seule la maîtrise de cette caractéristique du coke brut permet de mieux maîtriser et d'optimiser la production de la séquence chimique du graphite.Ceci est particulièrement évident dans le processus de graphitisation en série.
Le tableau 3 montre les changements linéaires et volumiques et les plages de température de trois qualités de coke de pétrole en aiguilles produit par Conocophillips au Royaume-Uni.L'expansion linéaire se produit d'abord lorsque le coke d'aiguille d'huile commence à chauffer, mais la température au début de la contraction linéaire est généralement en retard par rapport à la température de calcination maximale.De 1525℃ à 1725℃, l'expansion linéaire commence et la plage de température de toute la contraction linéaire est étroite, seulement 200℃.La plage de température de la contraction de toute la ligne du coke de pétrole retardé ordinaire est beaucoup plus grande que celle du coke d'aiguille, et le coke d'aiguille de charbon est entre les deux, légèrement plus grand que le coke d'aiguille d'huile.Les résultats des tests de l'Institut de test de technologie industrielle d'Osaka au Japon montrent que plus la performance thermique du coke est mauvaise, plus la plage de température de retrait de ligne est grande, jusqu'à 500 ~ 600℃ plage de température de retrait de ligne, et le début de la température de retrait de ligne est faible , à 1150 ~ 1200℃ a commencé à se produire un rétrécissement de ligne, qui est également les caractéristiques du coke de pétrole retardé ordinaire.
Plus les propriétés thermiques sont bonnes et plus l'anisotropie du coke en aiguille est grande, plus la plage de température de contraction linéaire est étroite.Certains coke d'aiguille d'huile de haute qualité seulement 100 ~ 150 ℃ plage de température de contraction linéaire.Il est très avantageux pour les entreprises de carbone de guider la production du processus de graphitisation après avoir compris les caractéristiques de l'expansion linéaire, de la contraction et de la réexpansion de diverses matières premières coke, ce qui peut éviter certains déchets de qualité inutiles causés par l'utilisation du mode expérientiel traditionnel.
3 conclusions
Maîtrisez les différentes caractéristiques des matières premières, choisissez une correspondance d'équipement raisonnable, une bonne combinaison de technologie et la gestion de l'entreprise est plus scientifique et raisonnable, cette série de système de processus entier étroitement contrôlé et stable, peut être considérée comme ayant la base de la production de haute- électrode en graphite ultra-haute puissance et haute puissance de qualité.
Heure de publication : 30 décembre 2021