חומרי גלם: מהם חומרי הגלם המשמשים לייצור פחמן?
בייצור פחמן, ניתן לחלק את חומרי הגלם המשמשים בדרך כלל לחומרי גלם של פחמן מוצק, חומר קלסר וחומר הספגה.
חומרי גלם של פחמן מוצק כוללים קוק נפט, קוק ביטומני, קוק מתכות, אנתרציט, גרפיט טבעי וגרוטאות גרפיט ועוד.
חומרי קלסר וחומר הספגה כוללים זפת פחם, זפת פחם, שמן אנתרצן ושרף סינתטי ועוד.
בנוסף, משתמשים בייצור גם בחומרי עזר כמו חול קוורץ, חלקיקי קוק מתכות ואבקת קוק.
חלק ממוצרי פחמן וגרפיט מיוחדים (כגון סיבי פחמן, פחמן פעיל, פחמן פירוליטי וגרפיט פירוליטי, פחמן זכוכית) מיוצרים מחומרים מיוחדים אחרים.
קלצינציה: מהי קלצינציה? אילו חומרי גלם יש לקליט?
תהליך הטיפול בחום נקרא קלצינציה.
קלצינציה היא תהליך טיפול החום הראשון בייצור פחמן. קלצינציה גורמת לסדרה של שינויים במבנה ובתכונות הפיזיקליות והכימיות של כל מיני חומרי גלם פחמניים.
טמפרטורת יצירת הקוק של קוק ביטומני וקוק מתכות גבוהה יחסית (מעל 1000 מעלות צלזיוס), והיא שקולה לטמפרטורת תנור הקלצינציה במפעל הפחמן. הוא אינו יכול עוד להקלצינציה ויש צורך רק לייבש אותו בלחות.
עם זאת, אם משתמשים יחד בקוק ביטומני ובקוק נפט לפני הקלייה, יש לשלוח אותם לקלייה יחד עם קוק נפט לצורך הקלייה.
גרפיט טבעי ופחמן שחור אינם דורשים קלצינציה.
תהליך יציקת שיחול הוא בעיקר תהליך דפורמציה פלסטית של המשחה.
תהליך האקסטרוזיה של המשחה מתבצע בתא החומר (או גליל המשחה) ובפיה הקשת המעגלית.
המשחה החמה בתא הטעינה מונעת על ידי הבוכנה הראשית האחורית.
הגז במשחה נאלץ להיפלט ברציפות, המשחה נדחסת ברציפות והמשחה נעה קדימה בו זמנית.
כאשר העיסה נעה בחלק הגלילי של התא, ניתן לראות את העיסה כזרימה יציבה, והשכבה הגרגירית מקבילה למעשה.
כאשר העיסה נכנסת לחלק של זרבובית החול עם עיוות קשת, העיסה הקרובה לדופן הפה נתונה להתנגדות חיכוך גדולה יותר בקידום, החומר מתחיל להתכופף, העיסה שבתוכה מייצרת מהירות התקדמות שונה, והעיסה הפנימית מתקדמת מראש, וכתוצאה מכך המוצר לאורך הצפיפות הרדיאלית אינו אחיד, ולכן בבלוק החול.
לבסוף, המשחה נכנסת לחלק העיוות הליניארי ונוצרת באמצעות שחול.
קלייה היא תהליך טיפול בחום שבו מוצרים גולמיים דחוסים מחוממים בקצב מסוים בתנאי בידוד אוויר במדיום המגן בכבשן.
בתהליך הקלייה, עקב סילוק חומרים נדיפים, תהליך הקוק של האספלט יוצר רשת קוק, פירוק ופולימריזציה של האספלט, ויצירת רשת מישור טבעת פחמן משושה גדולה וכו', ההתנגדות ירדה משמעותית. כ-10000 x 10-6 התנגדות של מוצרים גולמיים Ω "מ', לאחר קלייה של 40-50 x 10-6 Ω" מ', נקראת מוליכים טובים.
לאחר הקלייה, המוצר מתכווץ בכ-1% בקוטר, 2% באורך וב-2-3% בנפח.
עם זאת, לאחר קליית התוצרים הגולמיים, חלק מהאספלט הפחמי מתפרק לגז ויוצא החוצה, והחלק השני הופך לקוק ביטומני.
נפח הקוק הביטומני שנוצר קטן בהרבה מזה של ביטומן פחם. למרות שהוא מתכווץ מעט בתהליך הקלייה, עדיין נוצרות במוצר נקבוביות קטנות ולא סדירות עם גדלי נקבוביות שונים.
לדוגמה, הנקבוביות הכוללת של מוצרים שעברו גרפיט היא בדרך כלל עד 25-32%, ושל מוצרי פחמן היא בדרך כלל 16-25%.
קיומם של מספר רב של נקבוביות ישפיע בהכרח על התכונות הפיזיקליות והכימיות של המוצרים.
באופן כללי, מוצרים שעברו גרפיטיזציה בעלי נקבוביות מוגברת, צפיפות נפח מופחתת, התנגדות מוגברת, חוזק מכני, בטמפרטורה מסוימת קצב החמצון מואץ, עמידות בפני קורוזיה מתדרדרת, וגז ונוזלים חודרים ביתר קלות.
הספגה היא תהליך להפחתת נקבוביות, הגדלת צפיפות, הגדלת חוזק דחיסה, הפחתת התנגדות של המוצר המוגמר ושינוי התכונות הפיזיקליות והכימיות של המוצר.
מטרותיה הן:
(1) לשפר את המוליכות התרמית והחשמלית של המוצר.
(2) לשיפור עמידות המוצר בפני זעזוע חום ויציבותו הכימית.
(3) לשפר את יכולת הסיכה ועמידות בפני שחיקה של המוצר.
(4) הסרת זיהומים ושיפור חוזק המוצר.
למוצרי פחמן דחוסים בגודל וצורה מסוימים יש דרגות שונות של עיוות ונזקי התנגשות במהלך הקלייה והגרפיטיזציה. במקביל, חומרי מילוי מסוימים מודבקים על פני השטח של מוצרי הפחמן הדחוסים.
לא ניתן להשתמש בו ללא עיבוד מכני, ולכן יש לעצב ולעבד את המוצר לצורה גיאומטרית מוגדרת.
(2) הצורך בשימוש
בהתאם לדרישות המשתמש לעיבוד.
אם יש צורך לחבר את אלקטרודת הגרפיט של ייצור פלדה בתנור חשמלי, יש ליצור אותה בפתח הברגה בשני קצוות המוצר, ולאחר מכן יש לחבר את שתי האלקטרודות לשימוש באמצעות חיבור הברגה מיוחד.
(3) דרישות טכנולוגיות
יש לעבד מוצרים מסוימים לצורות ומפרטים מיוחדים בהתאם לצרכים הטכנולוגיים של המשתמשים.
נדרש חספוס פני שטח נמוך עוד יותר.
זמן פרסום: 10 בדצמבר 2020