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浅析冶金石墨电极及炭素制品

发表时间:2022-05-27 访问量:8401

      炭素制品种类很多,按商品用途分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电碳类等等。炭块俗称炭砖或电炉块,首要用于有色金属和无色金属的锤炼以及电石、磷化工公司。炭块按用途可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。炭素制品按加工深度凹凸可分为炭制品、石墨制品、碳纤维和石墨纤维等。就如今而言,用量更大的炭素制品仍是石墨电极和炭块。

一、石墨电极

1、石墨电极分类及制造工艺流程石墨电极分类根据容许运用电流密度巨细,可分为普通功率石墨电极、高功率电极、超高功率电极。石墨电极以石油焦、针状焦为质料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧方式释放电能对炉料停止加热熔化的导体。

2、普通功率石墨电极是容许运用电流密度低于17A/cm2的石墨电极,首要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。高功率石墨电极是容许运用电流密度为18~25A/cm2的石墨电极,首要用于炼钢的高功率电弧炉。超高功率石墨电极容许运用电流密度大于25A/cm2的石墨电极,首要用于超高功率炼钢电弧炉。

二、石墨电极原材料构造剖析

A、针状焦针状焦是制造高功率和超高功率电极的优质材料,用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击功用强、机器强度高、氧化功用好、电极耗费低及容许的电流密度大等优点。如今出产的针状焦根据运用的质料可分为石油系和煤系两类。以石油渣油为质料出产的针状焦为油系针状焦;以煤焦油沥青及其馏分为质料出产的针状焦为煤系针状焦。两种针状焦出产工艺不完全相反,但用途基本相反。如今石油系针状焦首要出产国是美国、英国和日本,煤系针状焦首要在日天分出产,现已构成油系、煤系出产针状焦共存形势。如今全球针状焦产值约150万t左右,而我国产值不到10万t,我国每年针状焦需求量约40~50万t,首要依赖出口。如今国产超高功率电极的产值由针状焦的数量来决议。 

B、煤沥青在石墨电极出产中作为粘结剂,首要分中温沥青与改质沥青。中温沥青是焦油蒸馏残液局部,产率占焦油的54~56%。改质沥青是以中温沥青为质料制取的。 

C、石油焦:在石墨电极出产中作为骨料。石油焦是以原油经蒸馏后的重油或其它重油为质料,以高流速经过500℃加热炉的炉管,使裂解和缩合反响在焦炭塔内停止,再经生焦到一定工夫冷焦、除焦出产出石油焦。普通焦用于制造电极、绝缘材料,碳化硅和锤炼工业燃料。优质焦首要用作炼钢高功率和超高功率的石墨电极。特种焦是出产反响堆用核石墨套管质料。

三、炭素制品职业前景

1、石墨具有其它成分电极无法比较的优质特性:

A.热波动性好,石墨在3550℃才会出现升华,此低温下罕见金属早已熔化。

 B.电阻极低,仅数欧姆,锤炼时动力损耗少。

 C.分量轻,密度缺乏铜的1/4,易于运送及运用,平安性好,上炉锤炼时容易夹持。 D.质料为易获取的沥青、石油焦等。 E.可加工性好,加工速度较普通金属快3~5倍。基于以上数点,在可预见的数十年内,没有替代品。 

2、炭素职业属于根底原材料工业,是不可或缺的根底材料,商场容量十分大。炭素职业是对石化和煤化工职业的废渣停止深加工再应用,是一项动力二次应用、契合循环、环保经济理念的工业;一同,由于炭素材料的理化功用和机器功用在一定条件下优于金属材料和高分子材料,具有良好的导电性、热波动性和化学波动性,并具有较高的耐腐蚀性、低温形态下的高强度、自光滑性等特征,因此,炭素职业也是一项高科技工业。虽然如今中国已是炭素商品出产和出口大国,但高端商品在国际商场上难有话语权,高科技含量的炭素制品,以及局部范畴特别炭素制品,我们与炭素强国比拟还有间隔。推进高附加值商品开发是往后职业的展开要务。

 3、旧式炭素制品不时涌现等静压石墨是近年新涌现出的一种旧式炭素材料,在电阻率、弯曲强度、紧缩强度等方面都优于高纯石墨,并且由于其特有的各向异性,被普遍用于单晶硅制造、低温气冷堆、机器密封、块孔式热交流器、精细电子仪器加工等旧式范畴,吸引了许多炭素公司的目光。碳纤维复合材料使用范畴更广。

      在航天、航空、核工业、高能物理、医疗、交通运送、修建方面等多范畴普遍运用。运动器材中的自行车架、赛艇、皮划艇、滑雪板、滑水板、冲浪板、高尔夫球棍、网球拍、标枪、撑杆跳杆、钓鱼竿、冰球杆等等,都是碳纤维复合材料制造。

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      如今上述运动器材,少量靠出口。综上所诉,我国的炭素制品职业仍然有宏大的商场和技术潜力,值得我们去深化的开掘和开拓。

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