1. 원료
콜라(함량 약 75~80%)
석유 콜라
석유 코크스는 가장 중요한 원료이며, 고도의 이방성 침상 코크스에서 거의 등방성 유체 코크스에 이르기까지 다양한 구조로 형성됩니다.고도의 이방성 침상 코크스는 구조로 인해 매우 높은 수준의 전기적, 기계적 및 열적 하중 지지 능력이 요구되는 전기로에 사용되는 고성능 전극 제조에 필수적입니다.석유 코크스는 원유 증류 잔류물의 온화한 느린 탄화 절차인 지연 코크스화 공정에 의해 거의 독점적으로 생산됩니다.
니들 코크스(needle coke)는 터보층 구조의 강한 선호 평행 배향과 입자의 특정 물리적 모양으로 인해 매우 높은 흑연화성을 갖는 특수한 유형의 코크스에 대해 일반적으로 사용되는 용어입니다.
바인더(함량 약 20-25%)
콜타르 피치
결합제는 고체 입자를 서로 응집시키는 데 사용됩니다.따라서 그들의 높은 습윤 능력은 혼합물을 후속 성형 또는 압출을 위한 플라스틱 상태로 변형시킵니다.
콜타르 피치는 유기 화합물이며 독특한 방향족 구조를 가지고 있습니다.치환 및 축합된 벤젠 고리의 비율이 높기 때문에 흑연의 육각형 격자 구조가 이미 뚜렷하게 미리 형성되어 있어 흑연화 중에 잘 정렬된 흑연 도메인의 형성을 촉진합니다.피치는 가장 유리한 바인더로 판명되었습니다.콜타르의 증류 잔류물입니다.
2. 혼합 및 압출
분쇄된 코크스는 콜타르 피치 및 일부 첨가제와 혼합되어 균일한 페이스트를 형성합니다.이것은 압출 실린더로 가져옵니다.첫 번째 단계에서 공기는 프리프레싱으로 제거되어야 합니다.실제 압출 단계보다 혼합물이 압출되어 원하는 직경과 길이의 전극이 형성됩니다.혼합 및 특히 압출 공정(오른쪽 그림 참조)을 가능하게 하려면 혼합물이 점성이 있어야 합니다.이것은 약 500℃의 높은 온도에서 보관함으로써 달성됩니다.전체 그린 생산 공정 동안 120°C(피치에 따라 다름).원통형의 이 기본 형태를 "녹색 전극"이라고 합니다.
3. 베이킹
두 가지 유형의 베이킹 용광로가 사용됩니다.
여기에서 압출된 로드는 원통형 스테인리스 스틸 캐니스터(sagger)에 배치됩니다.가열 과정에서 전극이 변형되는 것을 방지하기 위해 Sagger는 보호용 모래로 채워져 있습니다.Saggers는 철도 차량 플랫폼(차량 바닥)에 적재되고 천연 가스 연소 가마로 압연됩니다.
링로
여기에서 전극은 생산 홀 바닥에 있는 돌로 된 은밀한 공간에 배치됩니다.이 공동은 10개 이상의 챔버로 구성된 링 시스템의 일부입니다.챔버는 열풍 순환 시스템과 함께 연결되어 에너지를 절약합니다.전극 사이의 공극도 변형을 피하기 위해 모래로 채워집니다.피치가 탄화되는 베이킹 과정에서 최대 800°C의 온도에서 급격한 가스 축적으로 인해 전극에 균열이 발생할 수 있으므로 온도를 신중하게 제어해야 합니다.
이 단계에서 전극의 밀도는 약 1,55 – 1,60 kg/dm3입니다.
4. 임신
구워진 전극은 로 내부의 가혹한 작동 조건을 견디는 데 필요한 고밀도, 기계적 강도 및 전기 전도성을 제공하기 위해 특수 피치(200°C에서 액체 피치)로 함침됩니다.
5. 다시 굽기
피치 함침을 탄화하고 남아 있는 휘발성 물질을 제거하려면 두 번째 베이킹 사이클 또는 "리베이크"가 필요합니다.리베이크 온도는 거의 750°C에 이릅니다.이 단계에서 전극은 약 1,67 – 1,74 kg/dm3의 밀도에 도달할 수 있습니다.
6. 흑연화
애치슨 용광로
흑연 제조의 마지막 단계는 흑연화라고 하는 구운 탄소를 흑연으로 변환하는 것입니다.흑연화 과정에서 미리 정렬된 탄소(turbostratic carbon)가 3차원적으로 정렬된 흑연 구조로 변환됩니다.
전극은 탄소 입자로 둘러싸인 전기로에 포장되어 고체 덩어리를 형성합니다.가열로에 전류를 흐르게 하여 온도를 약 3000°C까지 높입니다.이 프로세스는 일반적으로 ACHESON Furnace 또는 LWG(LENGTHWISE FurnACE)를 사용하여 수행됩니다.
Acheson 퍼니스에서는 전극이 배치 공정을 사용하여 흑연화되는 반면, LWG 퍼니스에서는 전체 컬럼이 동시에 흑연화됩니다.
7. 가공
흑연 전극(냉각 후)은 정확한 치수와 공차로 가공됩니다.이 단계에는 나사산이 있는 흑연 핀(니플) 연결 시스템을 사용하여 전극의 끝(소켓)을 기계가공하고 피팅하는 작업도 포함될 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 4월 8일