วัตถุดิบสำหรับการผลิตกราไฟท์

วัตถุดิบสำหรับการผลิตกราไฟท์

โค้กปิโตรเลียมเป็นผลิตภัณฑ์ของแข็งที่ติดไฟได้จากการเผากากปิโตรเลียมและพิทช์ปิโตรเลียม สีเป็นสีดำและมีรูพรุน องค์ประกอบหลักคือคาร์บอน และมีปริมาณเถ้าต่ำมาก โดยทั่วไปต่ำกว่า 0.5 เปอร์เซ็นต์ โค้กปิโตรเลียมจัดอยู่ในประเภทของคาร์บอนที่ทำกราฟได้ง่าย ปิโตรเลียมโค้กใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี โลหะวิทยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตผลิตภัณฑ์กราไฟต์เทียมและผลิตภัณฑ์คาร์บอนสำหรับอะลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์

โค้กปิโตรเลียมสามารถแบ่งออกเป็นโค้กเขียวและโค้กเผาตามอุณหภูมิการรักษาความร้อน แบบแรกคือถ่านโค้กปิโตรเลียมที่ได้จากการถ่านแบบหน่วงเวลา ซึ่งมีสารระเหยจำนวนมากและมีความแข็งแรงเชิงกลต่ำ โค้กที่เผาได้จากการเผาโค้กสีเขียว โรงกลั่นน้ำมันส่วนใหญ่ในจีนผลิตถ่านโค้กเท่านั้น และกระบวนการเผาส่วนใหญ่ดำเนินการในโรงงานคาร์บอน

ปิโตรเลียมโค้กแบ่งตามระดับของกำมะถัน สามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท ได้แก่ โค้กกำมะถันสูง (มีกำมะถันสูงกว่า 1.5 เปอร์เซ็นต์ ), โค้กกำมะถันปานกลาง (มีกำมะถัน 0.5 เปอร์เซ็นต์ -1.5 เปอร์เซ็นต์ ) และโค้กกำมะถันต่ำ (ปริมาณกำมะถันต่ำกว่า 0.5 เปอร์เซ็นต์ ) การผลิตผลิตภัณฑ์กราไฟต์เทียมโดยทั่วไปใช้การผลิตโค้กที่มีกำมะถันต่ำ

นีดเดิลโค้กเป็นโค้กคุณภาพสูงชนิดหนึ่งที่มีเนื้อสัมผัสเป็นเส้นชัดเจน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และการทำให้เป็นกราฟได้ง่าย เมื่อโค้กแตก มันสามารถแตกออกเป็นอนุภาคยาวตามพื้นผิว (อัตราส่วนโดยทั่วไปจะสูงกว่า 1.75) โครงสร้างเส้นใยแอนไอโซโทรปิกสามารถสังเกตได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบแสงโพลาไรซ์ ดังนั้นจึงเรียกว่าเข็มโค้ก

แอนไอโซโทรปีของคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของเข็มโค้กนั้นชัดเจนมาก มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีขนานกับแกนยาวของอนุภาค และมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ในระหว่างการอัดขึ้นรูป แกนยาวส่วนใหญ่ของอนุภาคจะถูกจัดเรียงในทิศทางการอัดขึ้นรูป ดังนั้นเข็มโค้กจึงเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตกราไฟต์ กราไฟต์ที่ผลิตได้มีค่าความต้านทานต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนได้ดี

เข็มโค้กแบ่งออกเป็นเข็มโค้กจากปิโตรเลียมที่ผลิตโดยใช้กากปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบ และเข็มถ่านที่มีถ่านหินซึ่งผลิตขึ้นจากวัตถุดิบพิทช์ถ่านหินบริสุทธิ์

ระยะถ่านหินเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักของการแปรรูปน้ำมันดินแบบลึก เป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนหลายชนิด มีลักษณะเป็นกึ่งของแข็งหรือของแข็งที่มีความหนืดสูงสีดำที่อุณหภูมิห้อง ไม่มีจุดหลอมเหลวที่แน่นอน มันนิ่มลงหลังจากได้รับความร้อนแล้วละลาย ความหนาแน่นคือ 1.25-1.35g/cm3 ตามจุดอ่อนตัว มันสามารถแบ่งออกเป็นอุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิปานกลาง และยางมะตอยอุณหภูมิสูง ผลผลิตของระดับอุณหภูมิปานกลางคือ 54-56 เปอร์เซ็นต์ของน้ำมันถ่านหิน องค์ประกอบของน้ำมันดินถ่านหินมีความซับซ้อนอย่างมาก ซึ่งเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของน้ำมันดินถ่านหินและเนื้อหาของเฮเทอโรอะตอม และยังได้รับผลกระทบจากระบบกระบวนการถ่านและสภาวะการประมวลผลน้ำมันดิน มีตัวบ่งชี้หลายอย่างที่แสดงลักษณะเฉพาะของพิทช์ถ่านหิน เช่น จุดอ่อนตัวของพิทช์ สารที่ไม่ละลายน้ำโทลูอีน (TI) สารที่ไม่ละลายน้ำควิโนลีน (QI) ค่าถ่านโค้ก และรีโอโลยีของพิทช์ถ่านหิน

ปริมาณถ่านหินถูกใช้เป็นสารยึดเกาะและสารทำให้ชุ่มในอุตสาหกรรมคาร์บอน และประสิทธิภาพของมันมีผลอย่างมากต่อกระบวนการผลิตและคุณภาพผลิตภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์คาร์บอน โดยทั่วไปแอสฟัลต์ Binder จะใช้แอสฟัลต์ดัดแปลงอุณหภูมิปานกลางหรือปานกลางที่มีจุดอ่อนตัวปานกลาง ค่าโค้กสูง และเรซินสูง ให้ใช้แอสฟัลต์ที่มีอุณหภูมิปานกลางซึ่งมีจุดอ่อนตัวต่ำ QI ต่ำ และมีคุณสมบัติการไหลที่ดี

การเผา: วัตถุดิบที่เป็นคาร์บอนจะได้รับการบำบัดด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูงเพื่อระบายความชื้นและสารระเหยที่มีอยู่ออก และการปรับปรุงประสิทธิภาพการหุงต้มดั้งเดิมของกระบวนการผลิตให้สอดคล้องกันเรียกว่าการเผา โดยทั่วไป วัตถุดิบที่เป็นคาร์บอนจะถูกเผาโดยใช้ก๊าซเชื้อเพลิงและสสารที่ระเหยได้เองเป็นแหล่งความร้อน และอุณหภูมิสูงสุดคือ 1250-1350 องศา

การเผาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในโครงสร้างและคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของวัตถุดิบคาร์บอน ซึ่งส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในการเพิ่มความหนาแน่น ความแข็งแรงเชิงกล และการนำไฟฟ้าของถ่านโค้ก การปรับปรุงความเสถียรทางเคมีและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของถ่านโค้ก และการวางรากฐานสำหรับกระบวนการที่ตามมา .

อุปกรณ์เผาส่วนใหญ่จะประกอบด้วยถังเผา เตาเผาแบบหมุน และเตาเผาไฟฟ้า ดัชนีการควบคุมคุณภาพการเผาคือความหนาแน่นที่แท้จริงของโค้กปิโตรเลียมไม่น้อยกว่า 2.07g/cm3 ความต้านทานไม่เกิน550μΩ.m ความหนาแน่นที่แท้จริงของเข็มโค้กไม่น้อยกว่า 2.12g/cm3 และความต้านทาน ไม่เกิน 500μΩ.m.