المواد الخام و عملية تصنيع أقطاب الجرافيت

المواد الخام لإنتاج أقطاب الجرافيت هي فحم البترول وفحم الإبرة وقطران الفحم
فحم البترول هو منتج صلب قابل للاشتعال يتم الحصول عليه عن طريق فحم بقايا البترول وإسفلت البترول. وهو أسود ومسامي، والكربون هو العنصر الرئيسي ومحتوى الرماد منخفض جدًا، وعادة ما يكون أقل من 0.5٪. ينتمي فحم البترول إلى فئة الكربون سهل الجرافيت. يستخدم فحم البترول على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والمعدنية وهو المادة الخام الرئيسية لإنتاج منتجات الجرافيت الاصطناعي ومنتجات الكربون للألمنيوم الكهربائي.
يمكن تقسيم فحم البترول إلى فحم خام وفحم محترق وفقًا لدرجة حرارة المعالجة الحرارية. الأول هو فحم البترول الذي يتم الحصول عليه عن طريق التكسير المتأخر، ويحتوي على كمية كبيرة من المواد المتطايرة وله قوة ميكانيكية منخفضة. يتم الحصول على فحم البترول المحترق عن طريق تكسير فحم البترول الخام. تنتج معظم المصافي في الصين فحم البترول الخام فقط، ويتم تنفيذ عمليات التكليس في الغالب في مصانع الكربون.
يمكن تقسيم فحم البترول إلى ثلاثة أنواع وفقًا لمحتوى الكبريت: فحم الكوك عالي الكبريت (محتوى الكبريت أعلى من 1.5٪) وفحم الكوك متوسط ​​الكبريت (محتوى الكبريت 0.5٪ -1.5٪) وفحم الكوك منخفض الكبريت (محتوى الكبريت أقل من 0.5٪). يتم إنتاج أقطاب الجرافيت ومنتجات الجرافيت الاصطناعية الأخرى عمومًا باستخدام فحم الكوك منخفض الكبريت. فحم الإبرة هو فحم عالي الجودة ذو ملمس ليفي واضح ومعامل تمدد حراري منخفض للغاية وسهولة الجرافيت. عندما تنكسر كتلة الكوك، يمكن تقسيمها إلى جزيئات شريطية طويلة ورقيقة (نسبة العرض إلى الارتفاع أعلى عمومًا من 1.75) وفقًا للملمس. يمكن ملاحظة البنية الليفية المتباينة الخواص تحت المجهر المستقطب، لذلك يطلق عليه فحم الإبرة. إن تباين الخواص الفيزيائية والميكانيكية لكوك الإبرة واضح جدًا. يتميز بموصلية كهربائية وحرارية جيدة موازية للمحور الطويل للجسيم، وله معامل تمدد حراري منخفض. أثناء عملية التشكيل بالبثق، يتم ترتيب المحور الطويل لمعظم الجسيمات في اتجاه البثق. لذلك، يعد فحم الإبرة المادة الخام الرئيسية لتصنيع أقطاب الجرافيت عالية الطاقة أو فائقة الطاقة. تتميز أقطاب الجرافيت المنتجة بمقاومة منخفضة ومعامل تمدد حراري صغير ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية. ينقسم فحم الإبرة إلى فحم الإبرة القائم على الزيت المنتج ببقايا البترول كمواد خام وفحم الإبرة القائم على الفحم المنتج بقطران الفحم المكرر كمواد خام. قطران الفحم هو أحد المنتجات الرئيسية للمعالجة العميقة لقطران الفحم. إنه مزيج من الهيدروكربونات المختلفة. إنه شبه صلب أو صلب أسود عالي اللزوجة في درجة حرارة الغرفة. ليس له نقطة انصهار ثابتة. يلين ثم يذوب بعد التسخين. الكثافة 1.25-1.35 جم / سم 3. وفقًا لنقطة التليين، يتم تقسيمها إلى ثلاثة أنواع: الأسفلت منخفض الحرارة ومتوسط ​​الحرارة وعالي الحرارة. يبلغ إنتاج الأسفلت متوسط ​​الحرارة 54-56٪ من قطران الفحم. تكوين قطران الفحم معقد للغاية، وهو مرتبط بخصائص قطران الفحم ومحتوى الذرات غير المتجانسة، ويتأثر أيضًا بنظام عملية التكوير وظروف معالجة قطران الفحم. هناك العديد من المؤشرات لتوصيف خصائص قطران الفحم، مثل نقطة تليين الأسفلت، والمادة غير القابلة للذوبان في التولوين (TI)، والمادة غير القابلة للذوبان في الكينولين (QI)، وقيمة التكوير والخصائص الرومولوجية لقطران الفحم. يستخدم قطران الفحم كمادة رابطة ومشربة في صناعة الكربون، وأدائه له تأثير كبير على عملية الإنتاج وجودة المنتج لمنتجات الكربون. يستخدم الأسفلت الرابط عمومًا الأسفلت المعدل متوسط ​​الحرارة أو متوسط ​​الحرارة مع نقطة تليين معتدلة وقيمة تكوير عالية وراتينج عالي. يجب أن يستخدم المشربة الأسفلت متوسط ​​الحرارة ذو نقطة تليين منخفضة ومؤشر جودة منخفض وخصائص رومولوجية جيدة.