۱. مواد اولیه
کوکاکولا (تقریباً ۷۵-۸۰٪)
کک نفتی
کک نفتی مهمترین ماده اولیه است و در طیف وسیعی از ساختارها، از کک سوزنی بسیار ناهمسانگرد تا کک سیال تقریباً ایزوتروپ، تشکیل می‌شود. کک سوزنی بسیار ناهمسانگرد، به دلیل ساختارش، برای ساخت الکترودهای با کارایی بالا که در کوره‌های قوس الکتریکی استفاده می‌شوند، ضروری است، جایی که به درجه بسیار بالایی از ظرفیت تحمل بار الکتریکی، مکانیکی و حرارتی نیاز است. کک نفتی تقریباً به طور انحصاری توسط فرآیند کک‌سازی تأخیری تولید می‌شود که یک روش کربن‌سازی ملایم و آهسته از باقیمانده‌های تقطیر نفت خام است.
کک سوزنی اصطلاح رایجی است که برای نوع خاصی از کک با قابلیت گرافیت‌زایی بسیار بالا استفاده می‌شود که ناشی از جهت‌گیری موازی ترجیحی قوی ساختار لایه توربواستراتیک آن و شکل فیزیکی خاص دانه‌ها است.
مواد چسبنده (تقریباً 20 تا 25 درصد از محتوا)
قیر قطران زغال سنگ
از عوامل اتصال‌دهنده برای تجمع ذرات جامد به یکدیگر استفاده می‌شود. بنابراین، قابلیت بالای خیس شدن آنها، مخلوط را به حالت پلاستیکی برای قالب‌گیری یا اکستروژن بعدی تبدیل می‌کند.
قیر قطران زغال سنگ یک ترکیب آلی است و ساختار آروماتیک متمایزی دارد. به دلیل نسبت بالای حلقه‌های بنزن جایگزین شده و متراکم، از قبل ساختار شبکه شش ضلعی گرافیت را به طور مشخص دارد و در نتیجه تشکیل حوزه‌های گرافیتی منظم را در طول گرافیتی شدن تسهیل می‌کند. قیر به عنوان مفیدترین چسب شناخته می‌شود. این ماده باقیمانده تقطیر قطران زغال سنگ است.
۲. مخلوط کردن و اکستروژن
کک آسیاب شده با قیر قطران زغال سنگ و برخی افزودنی‌ها مخلوط می‌شود تا خمیری یکنواخت تشکیل شود. این خمیر به داخل سیلندر اکستروژن آورده می‌شود. در مرحله اول، هوا باید با پیش‌پرس خارج شود. سپس مرحله اکستروژن اصلی آغاز می‌شود که در آن مخلوط اکسترود می‌شود تا الکترودی با قطر و طول مورد نظر تشکیل شود. برای فعال کردن اختلاط و به خصوص فرآیند اکستروژن (به تصویر سمت راست مراجعه کنید)، مخلوط باید چسبناک باشد. این امر با نگه داشتن آن در دمای بالا تقریباً ۱۲۰ درجه سانتیگراد (بسته به قیر) در کل فرآیند تولید سبز حاصل می‌شود. این شکل اولیه با شکل استوانه‌ای به عنوان "الکترود سبز" شناخته می‌شود.
۳. پخت
دو نوع کوره پخت مورد استفاده قرار می‌گیرد:
در اینجا میله‌های اکسترود شده در محفظه‌های استوانه‌ای شکل از جنس فولاد ضد زنگ (ساگِر) قرار می‌گیرند. برای جلوگیری از تغییر شکل الکترودها در طول فرآیند گرمایش، ساگِرها همچنین با یک پوشش محافظ شن پر می‌شوند. ساگِرها روی سکوهای واگن (کف واگن) بارگیری شده و به داخل کوره‌های گاز طبیعی نورد می‌شوند.
کوره حلقه‌ای
در اینجا الکترودها در یک حفره سنگی مخفی در کف سالن تولید قرار می‌گیرند. این حفره بخشی از یک سیستم حلقه‌ای با بیش از ۱۰ محفظه است. محفظه‌ها برای صرفه‌جویی در انرژی با یک سیستم گردش هوای گرم به هم متصل شده‌اند. فضاهای خالی بین الکترودها نیز با شن پر می‌شوند تا از تغییر شکل جلوگیری شود. در طول فرآیند پخت، که در آن قیر کربنیزه می‌شود، دما باید با دقت کنترل شود زیرا در دماهای تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد، تجمع سریع گاز می‌تواند باعث ترک خوردن الکترود شود.
در این فاز، الکترودها چگالی حدود ۱.۵۵ تا ۱.۶۰ کیلوگرم بر دسی‌متر مکعب دارند.
۴. اشباع
الکترودهای پخته شده با یک قیر مخصوص (قیر مایع در دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد) آغشته می‌شوند تا چگالی، استحکام مکانیکی و رسانایی الکتریکی بالاتری داشته باشند که برای مقاومت در برابر شرایط سخت عملیاتی درون کوره‌ها به آنها نیاز است.
۵. پخت مجدد
یک چرخه پخت دوم یا "پخت مجدد" برای کربنیزه کردن آغشته‌سازی قیر و حذف هرگونه فرار باقیمانده مورد نیاز است. دمای پخت مجدد تقریباً به 750 درجه سانتیگراد می‌رسد. در این مرحله، الکترودها می‌توانند به چگالی حدود 1.67 تا 1.74 کیلوگرم بر دسی‌متر مکعب برسند.
۶. گرافیتی شدن
کوره آچسون
مرحله نهایی در ساخت گرافیت، تبدیل کربن پخته شده به گرافیت است که گرافیتی کردن نامیده می‌شود. در طول فرآیند گرافیتی کردن، کربن کم و بیش از پیش مرتب شده (کربن توربواستراتیک) به یک ساختار گرافیتی سه بعدی منظم تبدیل می‌شود.
الکترودها در کوره‌های الکتریکی که توسط ذرات کربن احاطه شده‌اند، بسته‌بندی می‌شوند تا یک توده جامد تشکیل دهند. جریان الکتریکی از کوره عبور می‌کند و دما را تا تقریباً 3000 درجه سانتیگراد افزایش می‌دهد. این فرآیند معمولاً با استفاده از کوره ACHESON یا کوره LENGTHWISE (LWG) انجام می‌شود.
در کوره آچسون، الکترودها با استفاده از یک فرآیند دسته‌ای گرافیتی می‌شوند، در حالی که در کوره LWG کل ستون به طور همزمان گرافیتی می‌شود.
۷. ماشینکاری
الکترودهای گرافیتی (پس از خنک شدن) با ابعاد و تلرانس‌های دقیق ماشینکاری می‌شوند. این مرحله همچنین ممکن است شامل ماشینکاری و نصب انتهای (سوکت‌های) الکترودها با یک سیستم اتصال پین گرافیتی رزوه‌دار (نوک سینه) باشد.
زمان ارسال: آوریل-08-2021