Kadar grafit merujuk kepada kemudahan dan kesempurnaan transformasi microcrystals karbon petroleum Coke ke dalam struktur grafit yang ideal pada suhu tinggi. Kadar grafitisasi coke petroleum tidak ditentukan oleh satu faktor tetapi sebaliknya oleh kesan gabungan bahan mentah, proses pengeluaran, dan kandungan kekotoran.
Berikut adalah empat faktor utama yang mempengaruhi kadar grafit grafit petroleum coke:
Ⅰ. Sifat bahan mentah (faktor penentu yang paling asas)
Bahan mentah adalah asas, menentukan kualiti "DNA genetik petroleum grafit." Bahan mentah untuk menghasilkan tinggi - graphitization petroleum coke (iaitu, jarum kok) mestilah spesifik, aromatik - kaya, dan rendah - minyak berat yang dicemari.
Ⅱ. Keadaan proses coking (mengubah potensi bahan mentah menjadi realiti)
Walaupun dengan bahan mentah yang baik, kawalan proses yang tepat diperlukan untuk merealisasikan "DNA genetik" mereka. Kuncinya terletak pada mengawal parameter unit coking yang ditangguhkan.
1. Suhu dan kedalaman retak haba:
Kadar suhu dan pemanasan secara langsung mempengaruhi tindak balas polikondensasi molekul aromatik. Terlalu rendah suhu akan mengakibatkan tindak balas yang tidak lengkap; Terlalu tinggi suhu atau pemanasan yang berlebihan akan membawa kepada pembentukan coke retak yang berlebihan dan tidak teratur. Julat suhu yang optimum dan stabil (biasanya antara 490-505 darjah) diperlukan untuk mempromosikan pembentukan dan gabungan globul mesophase.
2. Nisbah Tekanan dan Peredaran:
Tekanan sistem: Tekanan yang lebih tinggi dapat menghalang volatilisasi minyak dan gas di bahan bakar, memanjangkan masa kediaman fasa cecair, dan mempromosikan pertumbuhan penuh dan susunan teratur globul mesophase.
3. Nisbah peredaran:
Mengitar semula minyak sulingan berat kembali ke dalam sistem tindak balas meningkatkan kebarangkalian tindak balas fasa cecair yang mendalam, meningkatkan hasil cecair, dan mengoptimumkan struktur kok.
4. Nukleasi dan Persekitaran Pertumbuhan:
Seluruh sistem tindak balas mesti kekal stabil, mengelakkan gangguan ganas, untuk mewujudkan persekitaran yang menggalakkan untuk nukleasi, pertumbuhan, dan gabungan globules mesophase, akhirnya membentuk struktur berserabut (jarum - seperti).
Iii. Mikromorfologi dan struktur (refleksi langsung kadar grafit)
Bahan mentah dan proses akhirnya menentukan struktur mikro Coke, yang menyediakan asas intuitif untuk menilai sifat grafitinya.
1. Anisotropi:
- Coke graphitizable tinggi (jarum kok): mempamerkan tekstur aliran yang berbeza dan struktur berserabut, menunjukkan anisotropi optik yang kuat (terang, lebar - gamut warna kawasan di bawah mikroskop polarisasi).
- Coke Graphitizable Rendah: Mempamerkan struktur isotropik, kekurangan orientasi dan tekstur, menyerupai sekeping karbon berkaca, yang tidak mempunyai asas struktur untuk grafit.
2. Saiz dan orientasi kristal:
Yang lebih besar dan lebih memerintahkan kristal karbon awal, semakin mudah dan lebih lengkap proses grafitisasi berikutnya.
Ⅳ. Kalenah dan Pretreatment:
"Coke hijau" yang keluar dari unit coking mengandungi sejumlah besar volatil dan struktur longgar, menjadikannya tidak sesuai untuk grafitasi langsung. Kalkinasi (pada 1200-1350 darjah) adalah langkah prapreatment penting.
1. Pembuangan yang tidak menentu:
Ini menghilangkan air dan bahan yang tidak menentu seperti hidrogen dan oksigen, yang membolehkan pemeluwapan awal pesawat rangkaian karbon, mengakibatkan pengurangan jumlah dan peningkatan ketumpatan.
2. Pembangunan kristal awal:
Pada suhu kalsinasi, kristal karbon pada mulanya tumbuh dan menjadi teratur, menyediakannya untuk proses grafitasi suhu - yang lebih tinggi.
3. Struktur yang stabil:
"Coke Calcined" yang dikalsinasi mempamerkan sifat fizikal dan kimia yang lebih stabil, menjadikannya bahan mentah yang sesuai untuk grafitisasi.
Oleh itu, menghasilkan coke petroleum grafit dengan kadar grafit yang tinggi adalah projek yang sistematik, yang memerlukan perhatian yang teliti dari pemilihan minyak mentah, prapreatment bahan mentah, dan kawalan tepat proses coking. Halangan teknikal sangat tinggi.
