1. RÅVARER
Cola (ca. 75-80 % i innhold)
Petroleum Coke
Petroleumskoks er det viktigste råstoffet, og det dannes i et bredt spekter av strukturer, fra svært anisotrop nålkoks til nesten isotrop flytende koks.Den svært anisotropiske nålekoksen er på grunn av sin struktur uunnværlig for fremstilling av høyytelseselektroder som brukes i lysbueovner, hvor det kreves en meget høy grad av elektrisk, mekanisk og termisk bæreevne.Petroleumskoks produseres nesten utelukkende ved den forsinkede koksprosessen, som er en mild langsom karboniseringsprosedyre av destillasjonsrester av råolje.
Nålkoks er den ofte brukte betegnelsen for en spesiell type koks med ekstremt høy grafitiserbarhet som følge av en sterk foretrukket parallell orientering av dens turbostratiske lagstruktur og en spesiell fysisk form på kornene.
Permer (omtrent 20-25 % i innhold)
Kulltjærebek
Bindemidler brukes til å agglomerere de faste partiklene til hverandre.Deres høye fukteevne forvandler således blandingen til en plastisk tilstand for påfølgende støping eller ekstrudering.
Kulltjærebek er en organisk forbindelse og har en distinkt aromatisk struktur.På grunn av sin høye andel av substituerte og kondenserte benzenringer, har den allerede den distinkt forhåndsformede heksagonale gitterstrukturen til grafitt, noe som letter dannelsen av velordnede grafittiske domener under grafitisering.Bech viser seg å være det mest fordelaktige bindemiddelet.Det er destillasjonsresten av kulltjære.
2. BLANDING OG EKSTRUSJON
Den malte koksen blandes med kulltjærebek og noen tilsetningsstoffer for å danne en jevn pasta.Dette føres inn i ekstruderingssylinderen.I et første trinn må luften fjernes ved forpressing.Deretter følger selve ekstruderingstrinnet hvor blandingen ekstruderes for å danne en elektrode med ønsket diameter og lengde.For å muliggjøre blanding og spesielt ekstruderingsprosessen (se bildet til høyre) må blandingen være tyktflytende.Dette oppnås ved å holde den ved forhøyet temperatur på ca.120°C (avhengig av banen) under hele grønnproduksjonsprosessen.Denne grunnleggende formen med sylindrisk form er kjent som "grønn elektrode".
3. BAKING
To typer bakeovner er i bruk:
Her er de ekstruderte stengene plassert i sylindriske kanister av rustfritt stål (saggers).For å unngå deformasjon av elektrodene under oppvarmingsprosessen, er saggers også fylt med et beskyttende dekke av sand.Saggerne blir lastet på jernbaneplattformer (bilbunner) og rullet inn i naturgassfyrte ovner.
Ringovn
Her er elektrodene plassert i et steinhulrom i bunnen av produksjonshallen.Dette hulrommet er en del av et ringsystem med mer enn 10 kamre.Kamrene er koblet sammen med et varmluftsirkulasjonssystem for å spare energi.Hulrommene mellom elektrodene er også fylt med sand for å unngå deformasjon.Under bakeprosessen, hvor beken er karbonisert, må temperaturen kontrolleres nøye fordi ved temperaturer opp til 800°C kan en rask gassoppbygging forårsake sprekkdannelser i elektroden.
I denne fasen har elektrodene en tetthet rundt 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. IMPREGNERING
De bakte elektrodene er impregnert med en spesiell stigning (flytende stigning ved 200°C) for å gi dem høyere tetthet, mekanisk styrke og elektrisk ledningsevne de trenger for å tåle de strenge driftsforholdene inne i ovnene.
5. OMBAKING
En andre bakesyklus, eller "rebake", er nødvendig for å karbonisere bekimpregneringen og for å fjerne gjenværende flyktige stoffer.Gjenbaketemperatur nå nesten 750°C.I denne fasen kan elektrodene nå tettheten rundt 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITISERING
Acheson-ovn
Det siste trinnet i grafittfremstilling er en konvertering av bakt karbon til grafitt, kalt grafitisering.Under grafitiseringsprosessen omdannes det mer eller mindre forhåndsbestilte karbonet (turbostratisk karbon) til en tredimensjonalt ordnet grafittstruktur.
Elektrodene er pakket i elektriske ovner omgitt av karbonpartikler for å danne en fast masse.En elektrisk strøm føres gjennom ovnen, og øker temperaturen til omtrent 3000°C.Denne prosessen oppnås vanligvis ved å bruke enten en ACHESON OVN eller en LENGDEVIS OVN (LWG).
Med Acheson-ovnen grafitteres elektrodene ved hjelp av en batch-prosess, mens i en LWG-ovn grafitteres hele kolonnen samtidig.
7. MASKINERING
Grafittelektrodene (etter avkjøling) er maskinert til nøyaktige dimensjoner og toleranser.Dette trinnet kan også inkludere maskinering og montering av endene (sokkelene) av elektrodene med et gjenget grafittstift (nippel) sammenføyningssystem.
Innleggstid: Apr-08-2021