1. 원자재
콜라(함유량 약 75~80%)
석유 콜라
석유코크스는 가장 중요한 원료로 이방성이 큰 침상코크스부터 등방성에 가까운 유체코크스까지 다양한 구조로 형성된다. 높은 이방성 침상 코크스는 그 구조로 인해 매우 높은 수준의 전기적, 기계적 및 열적 하중 지지 능력이 요구되는 전기 아크로에 사용되는 고성능 전극 제조에 없어서는 안 될 요소입니다. 석유 코크스는 원유 증류 잔류물의 완만하고 느린 탄화 과정인 지연 코크스 공정에 의해 거의 독점적으로 생산됩니다.
니들 코크스는 터보층 구조의 강한 평행 배향과 입자의 특정 물리적 형태로 인해 흑연화 가능성이 매우 높은 특수 유형의 코크스에 대해 일반적으로 사용되는 용어입니다.
바인더 (함량 약 20-25%)
콜타르 피치
결합제는 고체 입자를 서로 응집시키는 데 사용됩니다. 따라서 높은 습윤 능력으로 인해 혼합물은 후속 성형 또는 압출을 위해 플라스틱 상태로 변환됩니다.
콜타르 피치는 유기 화합물이며 뚜렷한 방향족 구조를 가지고 있습니다. 치환되고 축합된 벤젠 고리의 비율이 높기 때문에 이미 뚜렷하게 미리 형성된 흑연의 육각형 격자 구조를 갖고 있어 흑연화 중에 잘 정렬된 흑연 도메인의 형성을 촉진합니다. 피치는 가장 유리한 바인더임이 입증되었습니다. 콜타르의 증류 잔류물입니다.
2. 혼합 및 압출
분쇄된 코크스는 콜타르 피치 및 일부 첨가제와 혼합되어 균일한 페이스트를 형성합니다. 이는 압출 실린더로 유입됩니다. 첫 번째 단계에서는 사전 압축을 통해 공기를 제거해야 합니다. 실제 압출 단계에서는 혼합물이 압출되어 원하는 직경과 길이의 전극이 형성됩니다. 혼합 및 특히 압출 공정(오른쪽 그림 참조)을 활성화하려면 혼합물이 점성이 있어야 합니다. 이는 약 100℃의 높은 온도를 유지함으로써 달성됩니다. 전체 녹색 생산 과정 동안 120°C(피치에 따라 다름)입니다. 원통형 모양의 이 기본 형태를 "녹색 전극"이라고 합니다.
3. 베이킹
두 가지 유형의 베이킹 퍼니스가 사용됩니다.
여기서 압출된 로드는 원통형 스테인리스 스틸 캐니스터(단검)에 배치됩니다. 가열 과정 중 전극의 변형을 방지하기 위해 새거에는 모래로 된 보호 덮개도 채워져 있습니다. 단도는 철도차량 플랫폼(차량 바닥)에 적재되어 천연가스 연소 가마로 굴러갑니다.
링로
여기서 전극은 생산 홀 바닥에 있는 돌로 된 비밀 공간에 배치됩니다. 이 공동은 10개 이상의 챔버로 구성된 링 시스템의 일부입니다. 챔버는 에너지를 절약하기 위해 열기 순환 시스템과 함께 연결됩니다. 전극 사이의 공극도 변형을 방지하기 위해 모래로 채워져 있습니다. 피치가 탄화되는 베이킹 공정에서는 최대 800°C의 온도에서 급속한 가스 축적으로 인해 전극에 균열이 발생할 수 있으므로 온도를 신중하게 제어해야 합니다.
이 단계에서 전극의 밀도는 약 1,55 – 1,60 kg/dm3입니다.
4. 함침
구운 전극에는 특수 피치(200°C의 액체 피치)가 함침되어 용광로 내부의 가혹한 작동 조건을 견디는 데 필요한 더 높은 밀도, 기계적 강도 및 전기 전도성을 제공합니다.
5. 다시 굽기
피치 함침을 탄화시키고 남아 있는 휘발성 물질을 제거하려면 두 번째 베이킹 사이클 또는 "리베이크"가 필요합니다. 재구이 온도는 거의 750°C에 도달합니다. 이 단계에서 전극은 약 1,67 – 1,74 kg/dm3의 밀도에 도달할 수 있습니다.
6. 흑연화
애치슨 용광로
흑연 제조의 마지막 단계는 흑연화라고 불리는 구운 탄소를 흑연으로 전환하는 것입니다. 흑연화 공정 동안, 다소 미리 정렬된 탄소(터보층 탄소)는 3차원적으로 정렬된 흑연 구조로 변환됩니다.
전극은 탄소 입자로 둘러싸인 전기로에 포장되어 고체 덩어리를 형성합니다. 전류가 용광로를 통과하여 온도가 약 3000°C까지 상승합니다. 이 공정은 일반적으로 ACHESON FURNACE 또는 LENGTHWISE FURNACE(LWG)를 사용하여 수행됩니다.
Acheson 퍼니스에서는 배치 공정을 사용하여 전극이 흑연화되는 반면, LWG 퍼니스에서는 전체 컬럼이 동시에 흑연화됩니다.
7. 가공
흑연 전극(냉각 후)은 정확한 치수와 공차로 가공됩니다. 이 단계에는 나사형 흑연 핀(니플) 결합 시스템을 사용하여 전극의 끝(소켓)을 가공하고 장착하는 작업도 포함될 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 4월 8일