Nel campo dei materiali di carbonio industriali, elettrodi di grafite e coke petrolifera grafitizzato sono spesso confusi a causa delle loro proprietà simili a base di carbonio. Questo articolo analizza sistematicamente le differenze fondamentali tra i due, fornendo una base scientifica per la selezione dei materiali nelle imprese.
I. Definizioni di base e differenze di materia prima
Elettrodi di grafite
I materiali di grafite artificiale ad alta purezza sono realizzati in coca cola di petrolio e coca ad ago come aggregati, con tono di catrame di carbone come legante, attraverso processi come formazione, cottura e grafitizzazione. La coca cola ad ago di alta purezza è richiesta come materia prima, con un contenuto di coke superiore o pari al 98% e i costi delle materie prime rappresentano oltre il 60% del costo totale di produzione.
Coke di petrolio grafitizzato
Un materiale derivato ottenuto ottimizzando la coke di petrolio ad alte temperature di {0}} grado, appartenente a prodotti di carbonio modificati. La materia prima di base è un sottoprodotto della raffinazione del petrolio (coke verde), con contenuto di zolfo controllato al di sotto dello 0,5%.
Ii. Confronto dei processi di produzione
Elettrodi di grafite: Il processo di formazione prevede la pressione isostatica o dello stampo, con una densità maggiore o uguale a 1,7 g/cm³. Deve sottoporsi a grafitizzazione a temperature superiori a 3 000 grado, con un lungo ciclo di elaborazione di 4-6 mesi, inclusi più passaggi di cottura e un costo del consumo di energia di circa 12.000 kWh/ton.
Coke di petrolio grafitizzato: Il processo di formazione prevede la frantumazione e lo screening, senza la necessità di formazione. Deve sottoporsi a grafitizzazione a 2800 gradi, con un ciclo di elaborazione di 15-30 giorni utilizzando la produzione di fornaci continua e un costo di consumo di energia di circa 4.500 kWh/ton.
Iii. Differenze dei parametri delle prestazioni chiave
1. Proprietà fisiche
(1)Resistività: Elettrodi di grafite: 5-7 μω · m; Coke di petrolio grafitizzato: 35-50 μω · m.
(2)Forza di flessione: Elettrodi di grafite: 10-15 MPA; Coke di petrolio grafitizzato: meno o uguale a 2 MPa.
2 . Proprietà chimiche
(1)Contenuto di cenere: Elettrodi di grafite: meno o uguale a {{0}. 3%; Coke di petrolio grafitizzato: 0,5%-1. 2%.
(2)Coefficiente di espansione termica: Elettrodi di grafite: (1. 0-2. 0) × 1 0 ⁻⁶/ grad; Coke di petrolio grafitizzato: (3. 5-5. 0) × 10⁻⁶/ gradi.
IV. Confronto delle aree di applicazione di base
Elettrodi di grafite:
Fornace ad arco elettrico Making in acciaiosoddisfa oltre il 95% della domanda di materiali conduttivi, con un consumo annuale globale di circa 1,2 milioni di tonnellate.
Forni di silicio industriale/fosforo: Adatto per grandi forni ad arco sommersi maggiori o uguali a 50ka, utilizzati principalmente in scenari come i moderatori del reattore nucleare e i componenti aerospaziali di grafite.
Coke di petrolio grafitizzato:
Materiali anodi: Precursore per anodi a batteria al litio.
Additivi in carbonio: 0. 5-5 mm Gli additivi in carbonio sono i principali regolatori del contenuto di carbonio nel settore della fonderia, utilizzati principalmente in materiali di tenuta e additivi funzionali refrattari.
Gli elettrodi di grafite si concentreranno sulla trasformazione a basse emissioni di carbonio dell'industria metallurgica, mentre la coke petrolifera grafitizzata continua a beneficiare del nuovo boom energetico. Entrambi affrontano la sfida di bilanciare la produzione verde e il controllo dei costi. Si raccomanda alle imprese a valle di stabilire meccanismi di valutazione della catena di approvvigionamento dinamica, con particolare attenzione ai progressi rivoluzionari come la tecnologia di rigenerazione degli elettrodi e i processi di desolfurizzazione della coke.
