1. IZEJVIELAS
Kokss (apmēram 75-80% satura)
Naftas kokss
Naftas kokss ir vissvarīgākā izejviela, un tas veidojas dažādās struktūrās, sākot no ļoti anizotropa adatu koksa līdz gandrīz izotropam šķidram koksam.Ļoti anizotropais adatu kokss, pateicoties savai struktūrai, ir neaizstājams augstas veiktspējas elektrodu ražošanā, ko izmanto elektriskās loka krāsnīs, kur nepieciešama ļoti augsta elektriskā, mehāniskā un termiskā nestspēja.Naftas koksu gandrīz vienīgi ražo aizkavētā koksēšanas procesā, kas ir viegla, lēna jēlnaftas destilācijas atlikumu karbonizācijas procedūra.
Adatu kokss ir plaši lietots termins īpašam koksa veidam ar ārkārtīgi augstu grafitizējamību, kas izriet no spēcīgas vēlamās paralēlās orientācijas tā turbostratiskā slāņa struktūrai un īpašai graudu fiziskajai formai.
Saistvielas (apmēram 20-25% satura)
Akmeņogļu darvas piķis
Saistvielas izmanto, lai aglomerētu cietās daļiņas savā starpā.To augstā mitrināšanas spēja tādējādi pārveido maisījumu plastiskā stāvoklī turpmākai formēšanai vai ekstrūzijai.
Akmeņogļu darvas piķis ir organisks savienojums, un tam ir izteikta aromātiskā struktūra.Pateicoties lielajam aizvietoto un kondensēto benzola gredzenu īpatsvaram, tam jau ir izteikti iepriekš izveidota grafīta sešstūra režģa struktūra, tādējādi atvieglojot labi sakārtotu grafīta domēnu veidošanos grafitizācijas laikā.Piķis izrādās visizdevīgākā saistviela.Tas ir akmeņogļu darvas destilācijas atlikums.
2. MAISĪŠANA UN EKSTRŪZIJA
Slīpēto koksu sajauc ar akmeņogļu darvas piķi un dažām piedevām, lai izveidotu viendabīgu pastu.Tas tiek ievadīts ekstrūzijas cilindrā.Pirmajā posmā gaiss ir jānoņem, iepriekš presējot.Pēc tam seko faktiskais ekstrūzijas posms, kurā maisījumu izspiež, veidojot vajadzīgā diametra un garuma elektrodu.Lai nodrošinātu sajaukšanu un jo īpaši ekstrūzijas procesu (skat. attēlu pa labi), maisījumam ir jābūt viskozam.Tas tiek panākts, turot to paaugstinātā temperatūrā apm.120°C (atkarībā no piķa) visa zaļās ražošanas procesa laikā.Šo pamatformu ar cilindrisku formu sauc par “zaļo elektrodu”.
3. CEPŠANA
Tiek izmantotas divu veidu cepeškrāsnis:
Šeit ekstrudētie stieņi tiek ievietoti cilindriskās nerūsējošā tērauda tvertnēs (saggers).Lai izvairītos no elektrodu deformācijas karsēšanas procesā, sageres ir piepildītas arī ar smilšu aizsargpārklājumu.Sageres tiek uzkrautas uz vagonu platformām (vagonu dibeniem) un velmētas dabasgāzes krāsnīs.
Gredzenu krāsns
Šeit elektrodi tiek ievietoti akmens slēptā dobumā ražošanas zāles apakšā.Šis dobums ir daļa no gredzenu sistēmas, kurā ir vairāk nekā 10 kameras.Kameras ir savienotas kopā ar karstā gaisa cirkulācijas sistēmu, lai taupītu enerģiju.Arī tukšumus starp elektrodiem piepilda ar smiltīm, lai izvairītos no deformācijas.Cepšanas procesā, kad piķis tiek karbonizēts, temperatūra ir rūpīgi jākontrolē, jo temperatūrā līdz 800°C strauja gāzes uzkrāšanās var izraisīt elektroda plaisāšanu.
Šajā fāzē elektrodu blīvums ir aptuveni 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNĀCIJA
Ceptie elektrodi ir piesūcināti ar īpašu piķi (šķidrais piķis pie 200°C), lai nodrošinātu tiem lielāku blīvumu, mehānisko izturību un elektrovadītspēju, kas tiem būs nepieciešama, lai izturētu smagos ekspluatācijas apstākļus krāsnīs.
5. ATKĀRTOTA CEPŠANA
Otrs cepšanas cikls jeb “rebake” ir nepieciešams, lai karbonizētu piķa impregnēšanu un noņemtu visas atlikušās gaistošās vielas.Pārcepšanas temperatūra sasniedz gandrīz 750°C.Šajā fāzē elektrodi var sasniegt aptuveni 1,67 – 1,74 kg/dm3 blīvumu.
6. GRAFITIZĒŠANA
Acheson krāsns
Pēdējais grafīta ražošanas posms ir cepta oglekļa pārvēršana grafītā, ko sauc par grafitizāciju.Grafitizācijas procesā vairāk vai mazāk iepriekš pasūtītais ogleklis (turbostratiskais ogleklis) tiek pārveidots par trīsdimensiju sakārtotu grafīta struktūru.
Elektrodi ir iepakoti elektriskās krāsnīs, ko ieskauj oglekļa daļiņas, veidojot cietu masu.Caur krāsni tiek izlaista elektriskā strāva, paaugstinot temperatūru līdz aptuveni 3000°C.Šo procesu parasti panāk, izmantojot vai nu AHESON KRĀSNI, vai GARU KRĀSNI (LWG).
Ar Acheson krāsni elektrodi tiek grafitizēti, izmantojot partijas procesu, savukārt LWG krāsnī visa kolonna tiek grafitizēta vienlaikus.
7. APSTRĀDE
Grafīta elektrodi (pēc dzesēšanas) tiek apstrādāti atbilstoši precīziem izmēriem un pielaidēm.Šis posms var ietvert arī elektrodu galu (ligzdu) apstrādi un piestiprināšanu ar vītņotu grafīta tapu (nipeļu) savienošanas sistēmu.
Publicēšanas laiks: 08.04.2021