1. RÅVARER
Cola (ca. 75-80% i indhold)
Petroleum Coke
Petroleumskoks er det vigtigste råmateriale, og det dannes i en lang række strukturer, fra stærkt anisotrop nålekoks til næsten isotrop flydende koks.Den stærkt anisotrope nålekoks er på grund af sin struktur uundværlig til fremstilling af højtydende elektroder, der anvendes i lysbueovne, hvor der kræves en meget høj grad af elektrisk, mekanisk og termisk belastningsbærende kapacitet.Petroleumskoks fremstilles næsten udelukkende ved den forsinkede koksproces, som er en mild langsom karboniseringsprocedure af råoliedestillationsrester.
Nålekoks er den almindeligt anvendte betegnelse for en speciel type koks med ekstrem høj grafitiserbarhed som følge af en stærk foretrukken parallel orientering af dets turbostratiske lagstruktur og en særlig fysisk form af kornene.
Bindemidler (ca. 20-25 % i indhold)
Kultjærebeg
Bindemidler bruges til at agglomerere de faste partikler til hinanden.Deres høje befugtningsevne forvandler således blandingen til en plastisk tilstand til efterfølgende støbning eller ekstrudering.
Kultjærebeg er en organisk forbindelse og har en tydelig aromatisk struktur.På grund af dens høje andel af substituerede og kondenserede benzenringe har den allerede den tydeligt præformede hexagonale gitterstruktur af grafit, hvilket letter dannelsen af velordnede grafitiske domæner under grafitisering.Beg viser sig at være det mest fordelagtige bindemiddel.Det er destillationsresten af stenkulstjære.
2. BLANDING OG EKSTRUSION
Den formalede koks blandes med stenkulstjærebeg og nogle tilsætningsstoffer for at danne en ensartet pasta.Dette føres ind i ekstruderingscylinderen.I et første trin skal luften fjernes ved forpresning.Derefter følger selve ekstruderingstrinnet, hvor blandingen ekstruderes for at danne en elektrode med den ønskede diameter og længde.For at muliggøre blandingen og især ekstruderingsprocessen (se billedet til højre) skal blandingen være tyktflydende.Dette opnås ved at holde det ved forhøjet temperatur på ca.120°C (afhængig af banen) under hele den grønne produktion.Denne grundlæggende form med cylindrisk form er kendt som "grøn elektrode".
3. BAGNING
To typer bageovne er i brug:
Her er de ekstruderede stænger placeret i cylindriske rustfri stålbeholdere (saggers).For at undgå deformering af elektroderne under opvarmningsprocessen er saggers også fyldt med en beskyttende belægning af sand.Saggerne bliver læsset på jernbanevognsplatforme (vognbunde) og rullet ind i naturgasfyrede ovne.
Ring ovn
Her placeres elektroderne i et stenhul i bunden af produktionshallen.Dette hulrum er en del af et ringsystem med mere end 10 kamre.Kamrene er forbundet med et varmluftscirkulationssystem for at spare energi.Hulrummene mellem elektroderne er også fyldt med sand for at undgå deformation.Under bageprocessen, hvor beget forkulles, skal temperaturen kontrolleres omhyggeligt, fordi ved temperaturer op til 800°C kan en hurtig gasopbygning forårsage revner i elektroden.
I denne fase har elektroder en tæthed omkring 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPRÆGNERING
De bagte elektroder er imprægneret med en speciel pitch (flydende pitch ved 200°C) for at give dem den højere tæthed, mekaniske styrke og elektriske ledningsevne, de skal bruge for at modstå de hårde driftsforhold inde i ovnene.
5. GENBAGNING
En anden bagecyklus, eller "genbagning", er påkrævet for at karbonisere begimprægneringen og for at fjerne eventuelle resterende flygtige stoffer.Genbagetemperatur nå op på næsten 750°C.I denne fase kan elektroderne nå tætheden omkring 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITISERING
Acheson ovn
Det sidste trin i fremstilling af grafit er en omdannelse af bagt kulstof til grafit, kaldet grafitisering.Under grafitiseringsprocessen omdannes det mere eller mindre forudbestilte kulstof (turbostratisk kul) til en tredimensionelt ordnet grafitstruktur.
Elektroderne er pakket i elektriske ovne omgivet af kulstofpartikler for at danne en fast masse.En elektrisk strøm ledes gennem ovnen, hvilket hæver temperaturen til ca. 3000°C.Denne proces opnås normalt ved at bruge enten en ACHESON OVN eller en LENGDEVIS OVN (LWG).
Med Acheson-ovnen grafitiseres elektroderne ved hjælp af en batch-proces, mens i en LWG-ovn grafitiseres hele søjlen på samme tid.
7. BEARBEJDNING
Grafitelektroderne (efter afkøling) er bearbejdet til nøjagtige dimensioner og tolerancer.Dette trin kan også omfatte bearbejdning og montering af elektrodernes ender (sokler) med et gevindforsynet grafitstift (nippel) samlingssystem.
Posttid: Apr-08-2021