Ítarlegt tæknilegt ferli grafít rafskauts

Hráefni: Hvaða hráefni eru notuð til kolefnisframleiðslu?

Í kolefnisframleiðslu má skipta hráefnunum sem venjulega eru notuð í fast kolefnishráefni, bindiefni og gegndreypiefni.
Hráefni úr föstu kolefni eru meðal annars jarðolíukoks, bitumenkoks, málmvinnslukoks, antrasít, náttúrulegt grafít og grafítúrgangur o.s.frv.
Bindiefni og gegndreypingarefni eru meðal annars koltjöra, koltjöra, antrasenolía og tilbúið plastefni o.s.frv.
Að auki eru einnig notuð hjálparefni eins og kvarsandur, málmvinnslukóksagnir og kókduft í framleiðslunni.
Sumar sérstakar kolefnis- og grafítvörur (eins og koltrefjar, virkt kolefni, brennandi kolefni og brennandi grafít, glerkolefni) eru framleiddar úr öðrum sérstökum efnum.

Brenning: Hvað er brenning? Hvaða hráefni þarf að brenna?

Hátt hitastig kolefnishráefna einangrað frá lofti (1200-1500°C)
Hitameðferðarferlið kallast kalsínering.
Brenning er fyrsta hitameðferðarferlið í kolefnisframleiðslu. Brenning veldur röð breytinga á uppbyggingu og eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum alls kyns kolefnisríkra hráefna.
Bæði antrasít og jarðolíukók innihalda ákveðið magn af rokgjörnum efnum og þarf að brenna þau.
Koksmyndunarhitastig bitumenkoks og málmvinnslukoks er tiltölulega hátt (yfir 1000°C), sem jafngildir hitastigi brennsluofns í kolefnisverksmiðjunni. Það getur ekki lengur brennt og þarf aðeins að þurrka það með raka.
Hins vegar, ef bitumenkóks og jarðolíukóks eru notuð saman fyrir brennslu, skal senda þau í brennsluofn til brennslu ásamt jarðolíukóki.
Náttúrulegt grafít og kolefnissvart þarfnast ekki brennslu.
Mótun: Hver er meginreglan á bak við útpressunarmótun?
Kjarni útdráttarferlisins er sá að eftir að maukið fer í gegnum stút með ákveðinni lögun undir þrýstingi, er það þjappað og plastískt afmyndað í eyðublað með ákveðinni lögun og stærð.
Útpressunarferlið er aðallega plastaflögunarferli límsins.

Útdráttarferlið á maukinu er framkvæmt í efnishólfinu (eða maukstrokknum) og hringlaga stútnum.
Heita maukið í hleðsluhólfinu er knúið áfram af aftari aðalstimplinum.
Gasið í maukinu er þvingað til að vera stöðugt rekið út, maukið er stöðugt þjappað saman og maukið færist áfram á sama tíma.
Þegar maukið hreyfist í sívalningshluta hólfsins má líta á það sem stöðugt flæði og kornlaga lagið er í grundvallaratriðum samsíða.
Þegar maukið fer inn í þann hluta útdráttarstútsins sem hefur aflögun boga, verður maukið nálægt munnveggnum fyrir meiri núningi við framrásina, efnið byrjar að beygja sig, maukið að innan framrásarhraðar breytist og maukið innra framrásar, sem leiðir til þess að þéttleiki vörunnar er ekki einsleitur meðfram geislalínunni, þannig að það er í útdráttarblokkinni.

Innri spenna sem myndast vegna mismunandi hraða innri og ytri laga myndast.
Að lokum fer maukið inn í línulega aflögunarhlutann og er pressað út.
Bakstur
Hvað er steiking? Hver er tilgangurinn með steikingu?

Ristun er hitameðferðarferli þar sem þjappaðar hrávörur eru hitaðar á ákveðnum hraða undir því skilyrði að loft í verndarmiðlinum í ofninum sé einangrað.

Tilgangur stuðnings er:
(1) Útiloka rokgjörn efni. Fyrir vörur sem nota kolasfalt sem bindiefni losna um 10% af rokgjörnum efnum almennt eftir ristun. Þess vegna er hlutfall ristaðra vara almennt undir 90%.
(2) Hráefni úr bindiefniskóks eru ristuð samkvæmt ákveðnum tæknilegum skilyrðum til að búa til bindiefnið sem kóks. Kóksnet myndast á milli agnanna til að tengja allt efnið með mismunandi agnastærðum þétt saman, þannig að varan hafi ákveðna eðlis- og efnafræðilega eiginleika. Við sömu aðstæður, því hærra sem kókshraði er, því betri eru gæðin. Kókshraði malbiksins við meðalhita er um 50%.
(3) Föst rúmfræðileg form
Við ristunarferli hráafurða á sér stað mýking og flutningur bindiefna. Með hækkandi hitastigi myndast kóksnet sem gerir afurðirnar stífar. Þess vegna breytist lögun þeirra ekki þegar hitastig hækkar.
(4) Minnkaðu viðnámið
Í ristunarferlinu, vegna þess að rokgjörn efni hverfa, myndar kóksnet við kóksun malbiksins, niðurbrot og fjölliðun malbiksins og myndar stórt sexhyrnt kolefnishringfletanet o.s.frv., minnkar viðnámið verulega. Um 10000 x 10-6 viðnám hráefnisins með Ω“m, eftir ristun um 40-50 x 10-6 Ω”m, kallast góðir leiðarar.
(5) Frekari samdráttur í magni
Eftir ristingu minnkar varan um það bil 1% í þvermál, 2% í lengd og 2-3% í rúmmáli.
Aðferð við gegndreypingu: Hvers vegna er kolefnisafurðum blandað saman?
Hrávaran eftir þjöppunarmótun hefur mjög litla gegndræpi.
Hins vegar, eftir að hráefnin hafa verið ristuð, brotnar hluti af kolasfaltinu niður í gas og sleppur út, og hinn hlutinn kókast í bitumenkóks.
Rúmmál myndaðs bitumenkókís er mun minna en kolbitumen. Þótt það minnki lítillega í ristunarferlinu myndast samt margar óreglulegar og smáar svigrúm með mismunandi svigrúmstærðum í vörunni.
Til dæmis er heildarporosity grafítaðra vara almennt allt að 25-32% og kolefnisafurða er almennt 16-25%.
Tilvist mikils fjölda svitahola mun óhjákvæmilega hafa áhrif á eðlis- og efnafræðilega eiginleika vörunnar.
Almennt séð eru grafítískar vörur með aukinni gegndræpi, minnkaðri rúmmálsþéttleika, aukinni viðnámi, vélrænum styrk, oxunarhraðinn eykst við ákveðið hitastig, tæringarþol versnar einnig og gas og vökvi komast betur í gegn.
Gegndreyping er ferli til að draga úr gegndræpi, auka þéttleika, auka þjöppunarstyrk, draga úr viðnámi fullunninnar vöru og breyta eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum hennar.
Grafítisering: Hvað er grafítisering?
Hver er tilgangur grafítiseringar?
Grafítmyndun er ferli þar sem bökuð efni eru hituð upp í háan hita í verndarmiðli grafítmyndunarofns til að breyta sexhyrndum kolefnisatómfleti úr óreglulegri skörun í tvívíðu rúmi í skipulega skörun í þrívíðu rúmi og með grafítbyggingu.

Markmið þess eru:
(1) Bæta varma- og rafleiðni vörunnar.
(2) Til að bæta hitaáfallsþol og efnafræðilegan stöðugleika vörunnar.
(3) Bæta smureiginleika og slitþol vörunnar.
(4) Fjarlægðu óhreinindi og bættu styrk vörunnar.

Vélvinnsla: Af hverju þarf að vélræna vinnslu á kolefnisvörum?
(1) Þörfin fyrir lýtaaðgerðir

Þjappaðar kolefnisvörur af ákveðinni stærð og lögun hafa mismunandi stig aflögunar og árekstrarskemmda við ristun og grafítmyndun. Á sama tíma eru sum fylliefni bundin á yfirborði þjappaðar kolefnisvöru.
Það er ekki hægt að nota það án vélrænnar vinnslu, þannig að varan verður að vera mótuð og unnin í tiltekna rúmfræðilega lögun.

(2) Þörfin fyrir notkun

Samkvæmt kröfum notandans um vinnslu.
Ef grafít rafskaut rafmagnsofns stálframleiðslu þarf að vera tengt saman, verður að gera það í skrúfgötum í báðum endum vörunnar og síðan ætti að tengja saman tvær rafskautar með sérstökum skrúfgangi.

(3) Tæknilegar kröfur

Sumar vörur þarf að vinna í sérstök form og forskriftir í samræmi við tæknilegar þarfir notenda.
Jafnvel minni yfirborðsgrófleiki er nauðsynlegur.


Birtingartími: 10. des. 2020