흑연 전극 및 바늘 코크스

탄소 재료 생산 공정은 엄격하게 제어되는 시스템 엔지니어링으로 흑연 전극, 특수 탄소 재료, 알루미늄 탄소, 새로운 고급 탄소 재료의 생산은 원자재 사용, 장비, 기술, 4대 생산 요소 관리 및 관련 독점과 불가분의 관계에 있습니다. 기술.

원자재는 탄소재료의 기본 특성을 결정하는 핵심 요소이며, 원자재의 성능이 제조된 탄소재료의 성능을 결정합니다. UHP 및 HP 흑연 전극 생산에는 고품질 니들 코크스가 첫 번째 선택이지만 고품질 바인더 아스팔트, 함침제 아스팔트도 선택됩니다. 그러나 고품질의 원자재만으로는 장비, 기술, 관리 요소 및 관련 독점 기술이 부족하여 고품질 UHP, HP 흑연 전극을 생산할 수 없습니다.

이 기사는 고품질 침상 코크스의 특성에 초점을 맞춰 침상 코크스 제조업체, 전극 제조업체, 과학 연구 기관이 논의할 수 있도록 개인적인 견해를 설명합니다.

우리나라 침상코크스의 공업생산은 외국기업에 비해 늦었지만 최근 몇년간 급속한 발전을 이루었고 이미 형태를 갖추기 시작했다. 총 생산량 측면에서 기본적으로 국내 탄소 기업이 생산하는 UHP 및 HP 흑연 전극용 침상 코크스 수요를 충족시킬 수 있습니다. 그러나 바늘 코크스의 품질은 외국 기업과 비교하여 여전히 일정한 차이가 있습니다. 배치 성능의 변동은 대형 UHP 및 HP 흑연 전극 생산에서 고품질 침상 코크스에 대한 수요에 영향을 미치며 특히 흑연 전극 접합 생산을 충족할 수 있는 고품질 접합 침상 코크스가 없습니다.

대형 사양 UHP, HP 흑연 전극을 생산하는 외국 탄소 기업은 종종 고품질 석유 침상 코크스를 주요 원료 코크스로 선택하는 경우가 많으며 일본 탄소 기업은 일부 석탄 시리즈 침상 코크스를 원료로 사용하지만 다음 Φ에만 해당됩니다. 600mm 규격의 흑연전극 생산. 현재 중국 침상 코크스는 주로 석탄 계열 침상 코크스이다. 탄소 기업의 고품질 대규모 UHP 흑연 전극 생산은 수입 석유 시리즈 침상 코크스에 의존하는 경우가 많으며 특히 수입 일본 Suishima 오일 시리즈 침상 코크스와 영국 HSP 오일 시리즈 침상 코크스를 원료 코크스로 사용하여 고품질 조인트를 생산합니다.

현재 각종 기업에서 생산하는 침상 코크스는 일반적으로 회분 함량, 진밀도, 황 함량, 질소 함량, 입자 크기 분포, 열팽창 계수 등과 같은 기존 성능 지수를 통해 외국 침상 코크스의 상업 성능 지수와 비교됩니다. 에. 그러나 아직 외국에 비해 니들코크스의 등급분류가 부족한 실정이다. 따라서, 구어적으로 '통일상품'을 위한 니들코크스의 생산은 고품질의 프리미엄 니들코크스의 등급을 반영할 수 없습니다.

기존 성능 비교 외에도 탄소 기업은 열팽창계수(CTE) 분류, 입자 강도, 이방성 정도, 비억제 상태 및 억제 상태의 팽창 데이터, 팽창과 수축 사이의 온도 범위. 침상코크스의 이러한 열적 특성은 흑연전극 제조과정에서 흑연화 공정의 제어에 매우 중요하므로, 물론 바인더와 함침제 아스팔트를 배소한 후 형성되는 아스팔트 코크스의 열적 특성의 영향을 배제할 수는 없다.

1. 니들코크스의 이방성 비교

(A) 샘플: A 국내 탄소 공장의 ø 500 mm UHP 전극 본체;

원료 침상 코크스: 일본 신화학 LPC-U 등급, 비율: 100%LPC-U 등급; 분석: SGL Griesheim 공장; 성과 지표는 표 1에 나와 있습니다.

(B) 샘플: 국내 탄소 공장의 Φ 450 mmHP 전극 본체; 원료 침상 코크스: 국내 공장의 침상 코크스, 비율: 100%; 분석: 산둥 바잔 탄소 공장; 성과 지표는 표 2에 나와 있습니다.

표 1과 표 2의 비교에서 알 수 있듯이, 신규 일일 화학 석탄 측정의 침상 코크스 IPC-U 등급은 열 특성의 이방성이 크며 CTE의 이방성은 3.61~4.55에 도달할 수 있으며, 저항률의 이방성도 2.06~2.25에 달할 정도로 크다. 국산 석유 침상 코크스의 굴곡 강도 외에도 신일일 화학 LPC-U 등급 석탄 측정 침상 코크스보다 굽힘 강도가 더 좋습니다. 이방성 값은 New Daily Chemical LPC-U 석탄 측정 바늘 코크스보다 훨씬 낮습니다.

초고전력 흑연 전극 생산 이방성 성능 분석은 니들 코크스 원료 품질을 평가하는 것이며 중요한 분석 방법은 아니지만 이방성 정도의 크기는 물론 전극 생산 공정, 정도에 영향을 미칩니다. 전기의 이방성 작은 전극의 평균 전력의 이방성 정도에 비해 열충격 성능이 매우 좋습니다.

현재 중국의 석탄 침상 코크스 생산량은 석유 침상 코크스 생산량보다 훨씬 많습니다. 탄소 기업의 원자재 비용과 가격이 높기 때문에 UHP 전극 생산에 100% 국산 침상 코크스를 사용하는 것이 어렵고, 전극을 생산하기 위해 일정 비율의 석회석 코크스와 흑연 분말을 첨가하는 것은 어렵습니다. 따라서 국내 니들코크스의 이방성을 평가하는 것은 어렵다.

2. 침상 코크스의 선형 및 체적 특성

침상 코크스의 선형 및 체적 변화 성능은 주로 전극에서 생산되는 흑연 공정에 반영됩니다. 온도 변화에 따라 침상 코크스는 흑연 공정 가열 과정에서 선형 및 부피 팽창 및 수축을 겪게 되며 이는 흑연 공정에서 전극 구운 빌렛의 선형 및 부피 변화에 직접적인 영향을 미칩니다. 이는 생 코크스의 다양한 특성을 사용하는 경우와 니들 코크스의 다양한 등급 변경에 대해서는 동일하지 않습니다. 더욱이, 다양한 등급의 침상 코크스 및 소성 석유 코크스의 선형 및 부피 변화의 온도 범위도 다릅니다. 생 코크스의 이러한 특성을 숙지해야만 흑연 화학 시퀀스의 생산을 더 잘 제어하고 최적화할 수 있습니다. 이는 시리즈 흑연화 공정에서 특히 두드러집니다.

표 3은 영국 Conocophillips가 생산하는 세 가지 등급의 석유 침상 코크스의 선형 및 부피 변화와 온도 범위를 보여줍니다. 선팽창은 오일 니들 코크스가 가열되기 시작할 때 먼저 발생하지만, 선형 수축이 시작되는 온도는 일반적으로 최대 소성 온도보다 뒤떨어집니다. 1525℃에서 1725℃까지는 선팽창이 시작되고, 전체 선형수축의 온도범위는 200℃로 좁다. 일반 지연 석유 코크스의 전체 라인 수축 온도 범위는 침상 코크스보다 훨씬 크고, 석탄 침상 코크스는 둘 사이에 있으며 침상 코크스보다 약간 큽니다. 일본 오사카 산업 기술 시험소의 테스트 결과에 따르면 코크스의 열 성능이 나쁠수록 라인 수축 온도 범위가 커지고 최대 500 ~ 600℃ 라인 수축 온도 범위가 넓어지며 라인 수축 시작 온도는 낮아집니다. , 1150~1200℃에서 라인수축이 일어나기 시작하는데, 이는 일반 지연석유코크스의 특징이기도 하다.

열적 특성이 좋을수록, 니들코크스의 이방성이 클수록 선형 수축 온도 범위는 좁아집니다. 일부 고품질 오일 니들 코크스는 선형 수축 온도 범위가 100~150℃입니다. 탄소 기업이 다양한 원료 코크스의 선형 팽창, 수축 및 재팽창 특성을 이해한 후 흑연화 공정 생산을 안내하는 것은 매우 유익합니다. 이를 통해 전통적인 체험 모드를 사용하여 발생하는 불필요한 품질 폐기물을 피할 수 있습니다.

3 결론

원자재의 다양한 특성을 마스터하고, 합리적인 장비 매칭, 기술의 좋은 조합을 선택하고, 기업 관리가 더욱 과학적이고 합리적입니다. 이 일련의 전체 프로세스 시스템은 엄격하게 통제되고 안정적이며, 높은 품질을 생산하는 기초가 있다고 말할 수 있습니다. 고품질의 초고전력, 고출력 흑연 전극.