1. SUROVINY
Koks (obsah približne 75-80 %)
Ropný koks
Ropný koks je najdôležitejšou surovinou a vzniká v širokej škále štruktúr, od vysoko anizotropného ihlového koksu až po takmer izotropný tekutý koks.Vysoko anizotropný ihlový koks je vďaka svojej štruktúre nevyhnutný na výrobu vysokovýkonných elektród používaných v elektrických oblúkových peciach, kde sa vyžaduje veľmi vysoký stupeň elektrickej, mechanickej a tepelnej únosnosti.Ropný koks sa takmer výlučne vyrába procesom oneskoreného koksovania, čo je mierna pomalá karbonizácia zvyškov z destilácie ropy.
Ihlový koks je bežne používaný termín pre špeciálny typ koksu s extrémne vysokou grafitizovateľnosťou, ktorá je výsledkom silnej preferovanej paralelnej orientácie jeho turbostratickej vrstvy a špecifického fyzického tvaru zŕn.
Spojivá (obsah približne 20-25%)
Uhoľnodechtová smola
Spojivá sa používajú na vzájomné aglomerovanie pevných častíc.Ich vysoká zmáčacia schopnosť tak premení zmes do plastickej formy pre následné tvarovanie alebo extrúziu.
Uhoľnodechtová smola je organická zlúčenina a má výraznú aromatickú štruktúru.Vďaka vysokému podielu substituovaných a kondenzovaných benzénových kruhov má už zreteľne predformovanú hexagonálnu mriežkovú štruktúru grafitu, čím uľahčuje tvorbu dobre usporiadaných grafitických domén počas grafitizácie.Ako najvýhodnejšie spojivo sa ukazuje smola.Je to destilačný zvyšok uhoľného dechtu.
2. MIEŠANIE A EXTRÚZIA
Rozomletý koks sa zmieša so smolou z uhoľného dechtu a niektorými prísadami, aby sa vytvorila homogénna pasta.Tá sa privedie do vytláčacieho valca.V prvom kroku je potrebné odstrániť vzduch predlisovaním.Potom nasleduje skutočný krok extrúzie, kde sa zmes extruduje, aby sa vytvorila elektróda požadovaného priemeru a dĺžky.Na umožnenie procesu miešania a najmä procesu vytláčania (pozri obrázok vpravo) musí byť zmes viskózna.To sa dosiahne udržiavaním pri zvýšenej teplote cca.120°C (v závislosti na ihrisku) počas celého zeleného výrobného procesu.Táto základná forma s valcovým tvarom je známa ako „zelená elektróda“.
3. PEČENIE
Používajú sa dva typy pecí na pečenie:
Tu sú extrudované tyče umiestnené vo valcových nádobách z nehrdzavejúcej ocele (saggers).Aby sa predišlo deformácii elektród počas procesu zahrievania, sú priehyby tiež vyplnené ochrannou vrstvou piesku.Preklápače sa nakladajú na plošiny vozňov (dná vozňov) a valcujú sa do pecí na zemný plyn.
Kruhová pec
Tu sú elektródy umiestnené v kamennej zakrytej dutine v spodnej časti výrobnej haly.Táto dutina je súčasťou kruhového systému s viac ako 10 komorami.Komory sú prepojené systémom cirkulácie horúceho vzduchu pre úsporu energie.Dutiny medzi elektródami sú tiež vyplnené pieskom, aby sa zabránilo deformácii.Počas procesu vypaľovania, pri ktorom dochádza k karbonizácii smoly, je potrebné starostlivo kontrolovať teplotu, pretože pri teplotách do 800 °C môže rýchle nahromadenie plynu spôsobiť prasknutie elektródy.
V tejto fáze majú elektródy hustotu okolo 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNÁCIA
Vypálené elektródy sú impregnované špeciálnou smolou (tekutá smola pri 200 °C), aby mali vyššiu hustotu, mechanickú pevnosť a elektrickú vodivosť, ktorú budú potrebovať na to, aby odolali náročným prevádzkovým podmienkam vo vnútri pecí.
5. ZNOVU PEČENIE
Na karbonizáciu impregnácie smoly a na odstránenie všetkých zostávajúcich prchavých látok je potrebný druhý cyklus pečenia alebo „opätovné pečenie“.Teplota opätovného pečenia dosahuje takmer 750 °C.V tejto fáze môžu elektródy dosiahnuť hustotu okolo 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITIZÁCIA
Achesonova pec
Posledným krokom pri výrobe grafitu je premena vypáleného uhlíka na grafit, nazývaná grafitizácia.Počas procesu grafitizácie sa viac-menej vopred objednaný uhlík (turbostratický uhlík) premení na trojrozmerne usporiadanú grafitovú štruktúru.
Elektródy sú zabalené v elektrických peciach obklopených časticami uhlíka, aby vytvorili pevnú hmotu.Cez pec prechádza elektrický prúd, ktorý zvyšuje teplotu na približne 3000 °C.Tento proces sa zvyčajne dosahuje použitím buď ACHESONOVEJ PECE alebo LENGTHWISE PECE (LWG).
V Achesonovej peci sú elektródy grafitizované vsádzkovým procesom, zatiaľ čo v LWG peci je grafitizovaný celý stĺpec súčasne.
7. OBRÁBENIE
Grafitové elektródy (po ochladení) sú opracované na presné rozmery a tolerancie.Táto etapa môže zahŕňať aj opracovanie a namontovanie koncov (objímok) elektród pomocou závitového grafitového kolíka (vsuvky).
Čas odoslania: apríl-08-2021