炭素材料の製造プロセスは厳密に管理されたシステムエンジニアリングであり、グラファイト電極、特殊炭素材料、アルミニウム炭素の製造、新しいハイエンド炭素材料は、原材料、機器、技術、4つの製造要素の管理、および関連する独自の使用から切り離せません。テクノロジー。
原材料は炭素材料の基本的な特性を決定する重要な要素であり、原材料の性能は製造された炭素材料の性能を決定します。UHPおよびHPグラファイト電極の製造には、高品質のニードルコークスが最初の選択肢ですが、高品質のバインダーアスファルト、含浸剤アスファルトもあります。しかし、高品質の原材料、設備、技術、管理要素、および関連する独自の技術の欠如だけが、高品質のUHP、HPグラファイト電極を製造することもできません。
この記事では、高品質のニードルコークスの特性に焦点を当てて、ニードルコークスメーカー、電極メーカー、科学研究機関が議論できるように、いくつかの個人的な見解を説明します。
中国でのニードルコークスの工業生産は外国企業に比べて遅れていますが、近年急速に発展し、形になり始めています。総生産量では、基本的に国内の炭素企業が生産するUHPおよびHPグラファイト電極用のニードルコークスの需要を満たすことができます。しかし、外国企業と比較して、ニードルコークスの品質にはまだ一定のギャップがあります。バッチ性能の変動は、大型UHPおよびHPグラファイト電極の製造における高品質のニードルコークスの需要に影響を及ぼします。特に、グラファイト電極ジョイントの製造に対応できる高品質のジョイントニードルコークスはありません。
大型仕様のUHPを製造する外国の炭素企業、HPグラファイト電極は、主原料コークスとして高品質の石油ニードルコークスの最初の選択肢であることが多く、日本の炭素企業も原料として一部の石炭シリーズニードルコークスを使用していますが、次のφのみグラファイト電極製造の600mm仕様。現在、中国のニードルコークスは主に石炭系ニードルコークスです。炭素企業による高品質の大規模UHPグラファイト電極の製造は、輸入石油シリーズニードルコークス、特に輸入された日本の水島オイルシリーズニードルコークスと英国のHSPオイルシリーズニードルコークスを原料コークスとする高品質ジョイントの製造に依存することがよくあります。
現在、様々な企業で製造されているニードルコークスは、通常、灰分、真密度、硫黄含有量、窒素含有量、粒度分布、熱膨張係数などの従来の性能指標によって、外国のニードルコークスの商業性能指標と比較されています。の上。しかし、海外と比較して、ニードルコークスの分類のグレードはまだ異なります。したがって、「統一品」についても口語的にニードルコークスを製造することは、高品質のプレミアムニードルコークスのグレードを反映することはできません。
従来の性能比較に加えて、炭素企業は、熱膨張係数（CTE）、粒子強度、異方性度、非抑制状態と抑制状態での膨張データの分類など、ニードルコークスの特性評価にも注意を払う必要があります。膨張と収縮の間の温度範囲。ニードルコークスのこれらの熱特性は、グラファイト電極の製造プロセスにおける黒鉛化プロセスの制御にとって非常に重要であるため、もちろん、バインダーおよび含浸剤アスファルトの焙焼後に形成されるアスファルトコークスの熱特性の影響を排除するものではありません。
1.ニードルコークスの異方性の比較
（A）サンプル：国内の炭素工場のφ500mmUHP電極本体。
原料ニードルコークス：日本の新化学LPC-Uグレード、比率：100％LPC-Uグレード。分析：SGLグリースハイムプラント;パフォーマンス指標を表1に示します。
（B）サンプル：国内の炭素工場のφ450mmHP電極本体。原料ニードルコークス：国産工場オイルニードルコークス、比率：100％。分析：山東バザン炭素プラント;パフォーマンス指標を表2に示します。
表1と表2の比較からわかるように、新しい毎日の化学石炭層のlPC-Uグレードのニードルコークスは、熱特性の異方性が大きく、CTEの異方性は3.61〜4.55に達する可能性があります。抵抗率の異方性も大きく、2.06〜2.25に達します。加えて、国産石油ニードルコークスの曲げ強度は、新しい毎日の化学薬品LPC-Uグレードの石炭測定ニードルコークスの曲げ強度よりも優れています。異方性の値は、新しいデイリーケミカルLPC-U夾炭層針コークスの値よりもはるかに低くなっています。
超高出力グラファイト電極製造異方性度性能分析は、ニードルコークス原料の品質の推定であるか、重要な分析方法ではありません。異方性の程度のサイズは、もちろん、電極製造プロセス、程度に一定の影響を及ぼします。電気の異方性は、小さな電極の平均電力の異方性度よりも非常に熱衝撃性能が良好です。
現在、中国での石炭針コークスの生産量は、石油針コークスよりもはるかに多い。炭素企業の原材料コストと価格が高いため、UHP電極の製造に100％国産ニードルコークスを使用することは困難ですが、電極を製造するために一定の割合の計算石油コークスとグラファイト粉末を追加します。したがって、家庭用ニードルコークスの異方性を評価することは困難です。
2.ニードルコークスの線形および体積特性
ニードルコークスの線形および体積変化性能は、主に電極によって生成されるグラファイトプロセスに反映されます。温度の変化に伴い、ニードルコークスは、グラファイトプロセスの加熱プロセス中に線形および体積の膨張と収縮を起こします。これは、グラファイトプロセスでの電極ローストビレットの線形および体積の変化に直接影響します。これは、生のコークスのさまざまな特性の使用、さまざまなグレードのニードルコークスの変更については同じではありません。さらに、異なるグレードのニードルコークスと焼成石油コークスの線形および体積変化の温度範囲も異なります。生のコークスのこの特性を習得することによってのみ、グラファイトの化学シーケンスの生成をより適切に制御および最適化することができます。これは、一連の黒鉛化プロセスで特に顕著です。
表3は、英国のConocophillipsが製造した3つのグレードの石油ニードルコークスの線形および体積変化と温度範囲を示しています。線膨張は、オイルニードルコークスが熱くなり始めるときに最初に発生しますが、線収縮の開始時の温度は通常、最大焼成温度より遅れます。1525℃から1725℃までは線膨張が始まり、線収縮全体の温度範囲はわずか200℃と狭くなっています。通常の遅延石油コークスの全線収縮の温度範囲はニードルコークスよりもはるかに大きく、石炭ニードルコークスは両者の間にあり、オイルニードルコークスよりわずかに大きい。日本の大阪工業技術試験所の試験結果は、コークスの熱性能が悪いほど、線収縮温度範囲が大きく、最大500〜600℃の線収縮温度範囲であり、線収縮温度の開始が低いことを示しています。 、1150〜1200℃で線収縮が発生し始めたが、これは通常の遅延石油コークスの特徴でもある。
ニードルコークスの熱特性が良く、異方性が大きいほど、線形収縮の温度範囲は狭くなります。一部の高品質オイルニードルコークスは、100〜150℃の線収縮温度範囲しかありません。炭素企業にとって、さまざまな原料コークスの線膨張、収縮、再膨張の特性を理解した後、黒鉛化プロセスの生産を指導することは非常に有益です。これにより、従来の体験モードを使用することによって生じる不要な高品質の廃棄物を回避できます。
3結論
原材料のさまざまな特性を習得し、合理的な機器のマッチング、技術の適切な組み合わせを選択し、企業経営はより科学的かつ合理的です。この一連のプロセスシステム全体は厳密に制御され、安定しており、高品質の生産の基礎を持っていると言えます。高品質の超高出力、高出力グラファイト電極。
投稿時間：2021年12月30日