1. NYERSANYAGOK
Coca-Cola (körülbelül 75-80%-os tartalommal)
Petrolkoksz
A petrolkoksz a legfontosabb nyersanyag, és sokféle szerkezetben képződik, az erősen anizotrop tűkoksztól a közel izotrop folyékony kokszig. A erősen anizotrop tűkoksz szerkezetének köszönhetően nélkülözhetetlen az elektromos ívkemencékben használt nagy teljesítményű elektródák gyártásához, ahol nagyon nagyfokú elektromos, mechanikai és termikus teherbírás szükséges. A petrolkokszt szinte kizárólag késleltetett kokszolási eljárással állítják elő, amely a nyersolaj desztillációs maradékainak enyhe, lassú szenesítési eljárása.
A tűkoksz egy általánosan használt kifejezés egy speciális koksztípusra, amely rendkívül magas grafitizálhatóságú, ami a turbosztratikus rétegszerkezet erősen előnyös párhuzamos orientációjának és a szemcsék sajátos fizikai alakjának köszönhető.
Kötőanyagok (körülbelül 20-25% tartalommal)
Kőszénkátrány
A kötőanyagokat a szilárd részecskék egymáshoz agglomerálására használják. Magas nedvesítő képességüknek köszönhetően a keveréket képlékeny állapotba alakítják a későbbi öntéshez vagy extrudáláshoz.
A kőszénkátrány-szurok egy szerves vegyület, jellegzetes aromás szerkezettel. A szubsztituált és kondenzált benzolgyűrűk magas aránya miatt már rendelkezik a grafit jellegzetesen előre kialakult hexagonális rácsszerkezetével, így elősegíti a rendezett grafitikus domének kialakulását a grafitizáció során. A szurok a legelőnyösebb kötőanyagnak bizonyul. A kőszénkátrány desztillációs maradéka.
2. KEVERÉS ÉS EXTRÚDÁLÁS
Az őrölt kokszot kőszénkátrány-szurokkal és néhány adalékanyaggal keverik, hogy egyenletes pasztát kapjanak. Ezt az extrudálóhengerbe juttatják. Első lépésben a levegőt előpréseléssel el kell távolítani. Ezután következik a tényleges extrudálási lépés, ahol a keveréket a kívánt átmérőjű és hosszúságú elektródává extrudálják. A keverés és különösen az extrudálási folyamat (lásd a jobb oldali képet) lehetővé tétele érdekében a keveréknek viszkózusnak kell lennie. Ezt úgy érik el, hogy a teljes zöld gyártási folyamat során körülbelül 120 °C-os magas hőmérsékleten tartják (a szuroktól függően). Ezt a hengeres alakú alapformát „zöld elektródának” nevezik.
3. SÜTÉS
Kétféle sütőkemencét használnak:
Itt az extrudált rudakat hengeres rozsdamentes acéltartályokba (saggerekbe) helyezik. Az elektródák deformálódásának elkerülése érdekében a hevítési folyamat során a saggereket védő homokbevonattal is feltöltik. A saggereket vasúti kocsiplatformokra (kocsifenékre) rakják, és földgáztüzelésű kemencékbe hengerelik.
Gyűrűs kemence
Itt az elektródákat egy kővel fedett üregbe helyezik a gyártócsarnok alján. Ez az üreg egy több mint 10 kamrából álló gyűrűrendszer része. A kamrákat egy forró levegős keringtető rendszer köti össze az energiatakarékosság érdekében. Az elektródák közötti üregeket homokkal is kitöltik a deformáció elkerülése érdekében. A sütési folyamat során, ahol a szurkot elszenesítik, a hőmérsékletet gondosan ellenőrizni kell, mert akár 800 °C-os hőmérsékleten is a gyors gázképződés az elektróda repedését okozhatja.
Ebben a fázisban az elektródák sűrűsége körülbelül 1,55–1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNÁLÁS
A sült elektródákat speciális szurokkal (200 °C-on folyékony szurokkal) impregnálják, hogy nagyobb sűrűséget, mechanikai szilárdságot és elektromos vezetőképességet biztosítsanak számukra, amelyekre szükségük van a kemencékben uralkodó zord üzemi körülmények elviseléséhez.
5. ÚJRA SÜTÉS
Egy második sütési ciklus, vagy „újrakiégetés” szükséges a szurok impregnálásának elszenesítéséhez és a fennmaradó illékony anyagok eltávolításához. Az újraégetés hőmérséklete eléri a közel 750 °C-ot. Ebben a fázisban az elektródák sűrűsége elérheti az 1,67–1,74 kg/dm3 körüli értéket.
6. GRAFITIZÁLÓDÁS
Acheson kemence
A grafitgyártás utolsó lépése a kiégetett szén grafittá alakítása, amit grafitizálásnak neveznek. A grafitizálási folyamat során a többé-kevésbé előre rendezett szenet (turbosztratikus szenet) háromdimenziósan rendezett grafitszerkezetté alakítják.
Az elektródákat szénrészecskékkel körülvett elektromos kemencékbe helyezik, hogy szilárd masszát képezzenek. A kemencén elektromos áramot vezetnek át, ami a hőmérsékletet körülbelül 3000 °C-ra emeli. Ezt a folyamatot általában ACHESON kemencével vagy hosszirányban forgó kemencével (LWG) érik el.
Az Acheson-kemencében az elektródákat szakaszos eljárással grafitizálják, míg az LWG kemencében a teljes oszlopot egyszerre grafitizálják.
7. MEGMUNKÁLÁS
A grafitelektródákat (lehűlés után) pontos méretekre és tűréshatárokra megmunkálják. Ez a szakasz magában foglalhatja az elektródák végeinek (foglalatainak) megmunkálását és menetes grafitcsapos (nippel) csatlakozórendszerrel való illesztését is.
Közzététel ideje: 2021. április 8.