Ehkki grafiidi elektroodide osakesed ja grafiidi naftakoks on mõlemad süsinikmaterjalid ja neil on sarnased esinemised, on nende allikad, koostisosad, protsessid ja rakendusstsenaariumid oluliselt erinevad.
1. Allikas ja määratlus
Grafiitelektroodide graanulid:
Need on sissekanded või purustatud tükid, mis on toodetud grafiidi elektroodide tootmisel või kasutamisel. Need on sisuliselt viimistletud elektroodide füüsilised fragmendid. Algsed materjalid on naftakoks, nõelkoks ja kivisöe tõrva samm (sideaine), mis on valmistatud kaltsineerimise, vormimise, graafiliseerimise (üle 2800 kraadi) ja muude protsesside kaudu.
Grafiitide naftakoks:
See on toode otse naftakoksist pärast kõrget - temperatuuri grafitiseerimist. Naftakoks pärineb toornafta rafineerimise jäägi koksist. Pärast kaltsineerimist (1200 kraadi ~ 1400 kraadi) lenduvate ainete eemaldamiseks muundatakse see grafitiseerimisahju töötlemise kaudu kunstlikuks grafiidiks (üle 2800 kraadi). Selle olemus on tooraine sügav töötlemine.
2. kompositsioon ja struktuur
Grafiitelektroodide graanulid:
Composition: mainly carbon (>99%), mis sisaldab väikest kogust tuha (metalloksiid) ja väävlit (<0.03%). Due to sufficient graphitization, the structure is highly ordered.
Struktuur: säilitage elektroodi tiheda poorse struktuuri, kõrge mehaaniline tugevus ja suurepärane juhtivus.
Grafiitide naftakoks:
Composition: carbon content>99%, kuid väävel (0,5%~ 0,03%), tuhk (Fe, SI jne) ja lenduv sisaldus võib olla kõrge ning väävlit tuleb rangelt kontrollida, et vältida defekte.
Struktuur: poorne granuleeritud, võre järjekord on madalam kui elektroodifragmentide omal ning tegelik tihedus (2,0 ~ 2,1 g/cm3) ja takistust mõjutavad märkimisväärselt toorained ja grafitiseerimise aste.
3. tootmisprotsess
Grafiitelektroodide graanulid:
Pole vaja sõltumatut tootmist, see on - toode või jäätmed elektroodide tootmisprotsessis (kaltsineerimine → partii → vajutamine → küpsetamine → graafimine → töötlemine).
Grafiitide naftakoks:
Nõuab täielikku sõltumatut protsessi:
Naftakoksi kaltsineerimine (devolatiliseerimine 1200 kraadi juures ~ 1400 kraadi) → Grafitiseerimine (ümberkristallimine üle 2800 kraadi) → purustamine/jahvatamine (näiteks vertikaalne veski töötlemine kuni alla 0,075 mm).
Grafitiseerimise plahvatuse vältimiseks peab kõrge väävli koks lisama inhibiitoreid (näiteks naatriumkarbonaat).
| Iseloomulik | Grafiitelektroodide graanulid | Grafiitide naftakoks |
| Elektrijuhtivus | Väga kõrge (takistus vähem või võrdne 5 μΩ · m) | Keskmine ja kõrge (mõjutab väävel/tuhk) |
| Mehaaniline tugevus | Kõrge (tihe struktuur pärast vormimist) |
Madal (poorne ja habras) |
| Väävli sisaldus | ＜0.03% | 0.5%-0.03% |
| Soojusstabiilsus | Väga kõrge (laienemistegur<1×10⁻⁶/℃) | Keskmine - kõrge (hõlpsasti laiendatav, kui väävli sisaldus on kõrge) |
5. rakenduse stsenaariumid
Grafiitelektroodide graanulid:
Süsiniku tugevdaja: kiire süsiniku suurendamine terase valmistamisel (lahustumiskiirus on parem kui koks).
Taaskasutatud toorained: lisage pärast purustamist uusi elektroodide koostisosi, et vähendada kulusid ja suurendada tõhusust.
Juhtiv täiteaine: kasutatakse tulekindlate materjalide või aku negatiivsete elektroodide jaoks (vajab sügavat töötlemist).
Grafiitide naftakoks:
Elektroodi täitematerjal: peamine tooraine grafiidi elektroodide tootmiseks (moodustab 67 ± 5% valemist).
Negatiivne elektroodimaterjal: liitiumakuga negatiivne elektroodi eelkäija (nõuab sfääristamist/katte töötlemist).
Süsiniku tugevdaja/tulekindla materjal: valamine, metallurgia väli (kõrge puhtus).
Grafiidi elektroodide graanulid on stabiilse jõudlusega tööstuslikud valmistoote fragmendid, kuid piiratud allikad; Grafiitide naftakoks on põhiline tooraine, millel on lai kasutusvalik, kuid nõuab ranget väävli juhtimist ja sügavat töötlemist.
Nende kahe positsioneerimine tööstusahelas on oluliselt erinev: elektroodide graanulid on ringlussevõetavad ja taaskasutatud materjalid, samas kui grafiitide naftakoks on kunstlike grafiidiproduktide põhiline tooraine. Selle tootmine ja rakendamine määravad otseselt süsinikutööstuse tehnilise taseme.
