Suroviny pro výrobu elektrod. Hlavní druhy surovin

Tvorba elektrodového průmyslu, údržba a rozšíření tohoto odvětví je možné pouze v zemích s vyspělými ekonomikami. První státy, které vytvořily tento sektor, byly Německo, Spojené státy a Japonsko. Po nich začala výroba elektrod v SSSR.

Význam průmyslu

Výroba elektrod je jedním z nejdůležitějších hospodářských odvětví. Zajišťuje ekonomickou nezávislost státu. Průmysl elektrod působí jako nedílná součást těžkého průmyslu - železná a neželezná metalurgie, letectví, strojírenství, elektrotechnika a elektronika, jaderná energie a mnoho dalších průmyslových odvětví. V tomto případě stojí za zmínku Japonsko jako příklad. Během krize, tato země, odstranění výroby hliníku, přesměrované zdroje udržet a rozvíjet elektroda průmyslu. Výsledkem je, že dnes v zemi působí více než 100 podniků tohoto odvětví. Tuzemští výrobci i přes značné potíže spojené se snížením spotřeby výrobků jsou i nadále v čele zemí SNS. V současné době vznikl trh silnou konkurenci mezi zahraničními a ruskými výrobci. Za těchto podmínek je první místo předloženo dvěma hlavními okolnostmi. Za prvé, výrobní náklady jsou důležité. To naopak ovlivňuje přípustnou minimální prodejní cenu. Druhou okolností je kvalita, kterou mají elektrody pro svařování, bloky pro pece, strukturní grafity a jiné výrobky. V tomto případě jde o to, jaké jsou konkrétní výsledky jejich použití - jaká je specifická spotřeba, kolik výrobků bude sloužit.

Hlavní součástí nákladů a kvality

Mnoho faktorů ovlivňuje tvorbu těchto indikátorů. Mezi nimi jsou náklady na dopravu, materiály, technologické palivo, práce, elektřinu a tak dále. Všechny tyto náklady představují více než 80% výrobních nákladů. Suroviny pro výrobu elektrod jsou jedním z nejdůležitějších faktorů. Ovlivňuje nejen cenu nákladů, ale i kvalitu výrobků. V tomto ohledu je surovinová základna průmyslu jedním z ukazatelů hospodářské a technické konkurenceschopnosti.

Struktura spotřeby materiálů

Určuje se podle hlavní nomenklatury vyráběných výrobků v Rusku. Zejména domácí podniky produkují:

• Grafitizované elektrody pro elektrické obloukové pece.
• Uhlíkové grafitové katodové bloky.
• Elektrody a závaží pro výrobu křemíku a hliníku.
• Strukturní grafity pro různé průmyslové odvětví.
• Elektrody pro obloukové svařování a tak dále.

Hlavní druhy surovin

Domácí podniky používají různé materiály. Nejběžnější jsou:

• Ropný koks. Může to být zvláštní nebo obyčejná kvalita.
• Břidlicový koks a struktura jehel.
• Technologické antracity.
• Stoupání uhlí.

Potíže s materiály

Dnes v Rusku neexistují podniky vyrábějící ropný koks s nízkým obsahem síry. Zhruba 200 tisíc tun surovin bylo v Turkmenistánu mimo zemi, kde bylo z určitých důvodů propuštěno. Pro dnešek je skutečnou volbou vytvoření hydrogenačních jednotek pro koksovatelné suroviny v ropných rafinériích. To umožní organizovat uvolňování materiálu se sníženým obsahem síry na ruském území. Ale realizace projektů pro hlubokou rafinaci ropy a nutnou rekonstrukci mnoha rafinérií naznačují snížení objemu koksovatelné suroviny. Materiál jehelní struktury je zakoupen hlavně v zahraničí. Hlavními dodavateli jsou USA a Japonsko. Tato surovina pro průmyslovou výrobu elektrod a domácí rafinérie Novoufimský. Tento podnik ukázal skutečné možnosti jak pro požadovaný objem, tak pro požadovanou kvalitu výrobků. Nejdříve byly vyrobeny experimentální a pak průmyslové šarže materiálu. Objem výstupu zbyl 1,5 tisíc tun. Dnes to závisí na pravidelnosti dodávky oleje s nízkým obsahem síry. Některé podniky vykazují poměrně stabilní výsledky ve výrobě materiálů. Takže v posledních letech se kvalita uhelného dehtu stabilizovala do určité míry. Nicméně ne všechny zúčastněné společnosti založily výrobu značek "A" a "B". Tato surovina pro průmysl elektrod má zvláštní význam, což se odráží v počtu objednávek. V uvolňování dalších důležitých materiálů není žádná stabilita. Například to platí pro pyrolýzy, které mohou působit jako přísada do uhelného dehtu. Při samostatných technologických operacích jsou tyto komponenty velmi nezbytné. Neexistuje uvolňování vysokoteplotního uhlíkového hřiště (stupeň "T"). Je třeba získat některé konstrukční materiály typ uhlíku.

Stav domácích podniků

Snížení pozornosti problému dodávky surovin pro elektrodový průmysl způsobilo nedostatek uhlíkatého materiálu a nárůst objemu dovozu - z 35 na 100%. Proto předčasná příprava úseků a lomů Kolyvanského technologického antracitového ložiska v Novosibirsku a zpoždění nadloží nad více než 5 let způsobily prudký pokles těžby a obohacování této suroviny. Významné změny nastaly v dodávkách materiálů pro výrobu strukturních grafitů. V souvislosti se zastavením výroby pyrolýzního koksu v letech 1992-94, jejich objem se prudce snížil. Akutní problém hledání alternativních materiálů, které vznikly, vyžadovalo okamžité řešení. Moskevská elektrodová továrna a po něm a firmě NEZ (Novocherkassk) začala výzkum a práci na vývoji technologie pro výrobu strukturních grafitů. Za tímto účelem byla v Estonsku zřízena spolupráce s břidlicovou chemickou kombinací.

Úspěchy ruských podniků

Elektrárna Čeljabinsk se následně zabývala podobnými pracemi. V důsledku výzkumu byly v podniku zahájeny nové linky. V důsledku toho společnost ChEZ vyráběla spoustu různých druhů strukturních grafitů na bázi koksu. Materiál pro ně zajišťují domácí podniky. Vlastnosti získaných grafitů odpovídají charakteristikám připraveným z ropného koksu. Tak byl vyřešen úkol dodat různé značky materiálu pro širokou škálu účelů. Dále byla obnovena výroba a zaslání výrobků ze strukturních grafitů do jaderných elektráren, nezbytných pro výstavbu a opravu jednotek RBMK. K dokončení vývoje smoly koksu, který působí jako plnivo v konstrukčních grafitech, je nutné v procesu přípravy a přípravy provádět určitá technologická a technická opatření.

Charakteristika materiálů

Při výrobě všech druhů uhlíko-grafitových surovin se používají přírodní a umělé komponenty. Hlavní složkou je uhlík. Přírodní materiály zahrnují přírodní grafity a antracity. Umělé komponenty však tvoří většinu uhlíkatých surovin. Různé formy hlavní složky suroviny se získají rozkladem organických sloučenin. Mohou být tvořeny z kapalné nebo plynné fáze. Také je jejich výroba možná při rozkládání pevných sloučenin. Z plynné fáze se například vytvářejí určité druhy sazí, z kapalných, případně z kokosových olejů. Surovina a metoda zpracování mají rozhodující vliv na vlastnosti konečného produktu.

Všechny suroviny pro průmysl elektrod mohou být rozděleny do 2 skupin: tuhé uhlíkové komponenty a pojidla. Zvažte je.

Pevné materiály

1. Antracit. Působí jako hlavní součást uhelných bloků a elektrod používaných při pokládce a vyložení vany, trouby atd. Hlavní požadavky na antracit jsou:

1. Nízký obsah síry.
2. Tepelný odpor.
3. Nízký obsah popela.
4. Mechanická pevnost.
5. Vysoká elektrická vodivost.

Použití antracitu v kompozicích zlepšuje výkonnostní charakteristiky výrobků, především jejich tepelnou vodivost.

2. Koks. To je jeden z nejdůležitějších komponent pro elektrický a elektronický průmysl. Dnes se vyrábějí dva typy tohoto materiálu. První - olej - se získá zbytky koksárenského oleje. Jeho vlastnosti závisí na typu zdrojového materiálu. Výroba tohoto druhu se provádí dvěma způsoby. Podle prvního kroku se koksování provádí ve vyhřívaných kovových kostkách. Druhou metodou je pomalý proces v nevyhřívaných buňkách. Druhý typ se získá zpracováním smolného uhelného dehtu.

Grafit

Tato složka se používá ve většině uhlíkových grafitových materiálů. Když se do hmoty zavede grafit, zlepšuje se jeho plasticita, vnitřní a vnější tření se snižuje. To umožňuje získat hustší svařovací elektrody a další výrobky. I malé množství grafitu (4-6%) má pozitivní vliv na vlastnosti výrobku. Zvláště se zvyšuje tepelná odolnost, tepelná a elektrická vodivost. Hlavní ukazatele, které určují kvalitu grafitových stupňů, jsou distribuce velikosti částic a obsahu popela. Jsou však dostačující pouze pokud jde o materiál určitého vkladu a způsob výroby. Při stejné hodnotě ukazatelů mohou mít grafy různých původů rozdíl v jiných vlastnostech.

Technologický proces

Zpomalená metoda získání koksu dnes je považována za nejpopulárnější. Podstata tohoto procesu spočívá v tom, že materiál, předehřátý na 500 stupňů, je čerpán do izolovaných nevyhřívaných reaktorů venku. Podle různých schémat lze do jednotky instalovat 2 až 4 reaktory. Teplota v nich je 470-480 stupňů a tlak je až 1,7 atm. Jednotka je určena k vyplnění jednoho dne. Po vypnutí je naplněný reaktor pářen. To je nezbytné pro destilaci oleje z destilačních frakcí. Na druhou stranu jdou destilační kolony.