Процесс графитации как раз

Процесс графитации изучен еще недостаточно. На первой стадии развития теории процесса графитации углеродистых материалов образование конечного продукта — графита — рассматривали как ступенчатый процесс, главным звеном которого является образование промежуточных карбидов металлов из металлоорганических соединений или из окислов металлов при их взаимодействии с углеродистым веществом сырья [124]. Предполагали, что кристаллы графита образуются в результате распада этих карбидов. [c.228]

Рис. 66. Изменение размеров кристаллитов в процессе графитации нефтяного кокса.

Начиная с момента образования нефтяного кокса в реакторах и до процесса графитации происходят непрерывные изменения его объема. В пределах температур от 430—450 °С до [c.188]

В процессе графитации кислород играет роль тормозящего агента [98]. Известно, что сахара, содержащие альдегиды, не графитируются даже при 3000 °С. [c.68]

Изложена методика расчета термических напряжений в заготовках в процессе графитации. Показано, что основной причиной разрушения заготовок при графитации являются большие термические напряжения. Исследовано влияние усадки материала, размера заготовок, скорости и времени нагрева на величину и характер распределения напряжений в заготовках. [c.261]

Чем выше активационный барьер, тем больше теплоемкость тела в этом энергетическом промежутке. Практически это означает, что при нагревании кокса в процессе графитации его в промежутке между метастабильным и абсолютно устойчивым состоянием следует учитывать изменения теплоемкости кокса. Чем выше теплоемкость кокса, тем больше требуется подводить тепла, чтобы обеспечить равномерное повышение температурь так как температурный градиент [c.205]

В соответствии с существующими требованиями, содержащее сернистых соединений в нефтяных углеродах, используемых в качестве наполнителя анодных масс, не должно превышать 1,5%. При использовании в качестве компонента графитирующихся электродов нефтяных коксов, а также саж содержание сернистых соединений в углеродах не должно превышать 1,0—1,1%. Более высокое содержание серы в такого вида наполнителях вызывает торможение процесса графитации нефтяных коксов, коррозию электродных штырей при электролитическом способе получения алюминия, загрязнение воздуха рабочих помещений, а также преждевременную вулканизацию резин. [c.119]

При температурах прокаливания и выше (1500—2300 °С) нефтяные коксы не могут переходить самопроизвольно в графит, так как в этом интервале знак при АС всегда положителен, т, е. в этих условиях нефтяной углерод более устойчив, чем графит. При температурах около 2000 К термодинамически возможен самопроизвольный переход нефтяного углерода в промежуточную структуру, когда знак при АС имеет отрицательное значение (кривая 4). Процесс графитации термодинамически возможен ири обычном давлении и температурах выше 2600 К, когда кривая 4 пересекает ось абсцисс (пунктирная линия) и разность изотермических потенциалов кокса и графита становится отрицательной. [c.189]

Из многочисленных операций процесса графитации специфично только нагревание до 2100—2500° G. Хотя и существует много способов получения таких температур, однако выбор печей для графитации весьма ограничен, так как они должны удовлетворять многим требованиям. Эти печи должны быть пригодны для нагрева большого количества материалов нагрев должен быть равномерным не допустим обгар и др. Поэтому для графитации Б промышленных условиях применяют только электрические печи. [c.210]

Загрузка печи в значительной степени определяет процесс графитации материала. При загрузке необходимо получить керн с одинаковым сопротивлением по всему объему печи. Только в этом случае можно осуществить относительно равномерное нагревание изделий при графитации. [c.36]

Обычно углеродные волокна высокой прочности получают при температуре карбонизации 1000 - 1500 С, они имеют модуль упругости 2250 -2350 Н/мм . При 2000 - 3000°С за счет процесса графитации могут быть получены волокна с более высоким модулем упругости. [c.70]

Напряжения, возникающие в заготовке в процессе графитации, можно рассматривать как результат взаимодействия двух противоположных процессов — роста напряжений, вызываемого градиентами температур по сечению заготовки и как следствие этого — неоднородной [c.213]

Наличие сернистых соединений в нефтяных коксах влияет на механизм и кинетику процесса графитации. На рис. 43 показано изменение межслоевого расстояния в кристаллитах коксов ФНПЗ и НУ НПЗ и содержания в коксах серы в зависимости от температуры обработки. Из рисунка видно, что оо2 снижается для разных коксов неодинаково. На рентгенограмме кокса НУ НПЗ, начиная с интервала обессеривания, в отличие от рентгенограммы малосернистого кокса, появляется вторая фаза, свидетельствующая о наличии гетерогенной графитации, что согласуется с литературными данными [5, 147], По-видимому, гетерогенная графитация протекает через газовую фазу, переносчиком углерода в этом процессе является сера. При температурах до 2200 °С лучше графитируется сернистый кокс, при более высоких температурах с оо2 малосернистого и сернистого кокса различаются незначительно, что обусловлено удалением сернистых соединений до достижения этой температуры. Это обстоятельство было подтверждено также при графи-тацни нефтяных коксов с различным содержанием серы материнской и введенной искусственно. [c.149]

В процессе графитации обожженные углеродные материалы проходят стадию вязкоупругого состояния. [c.218]

Так был начат путь интенсификации процесса графитации, столь резко осуждаемый Е.Ф. Чалых. Да, при этом установленные мощности электропитания не всегда используются полностью, их установка обходится несколько дороже. Но в какое сравнение это может идти с теми затратами, которые потребовались бы на строительство в данном случае семи новых цехов графитации с их громоздким печным оборудованием Кроме того, следует отметить улучшение других показателей. Так, удельный расход электроэнергии за десятилетие (1946-1956 гг.) снизился с 9,5 до 6,8 тыс. кВт-ч на тонну электродов, удельный расход основного сырья — с 2700 до 1700 кг. Если в 1945 г. ЧЭЗ выпустил только 8% электродов высшего сорта, то в 1956 г. — уже 96,5%. [c.18]

Напряженное состожние заготовок в процессе графитации анализировали на примере матерпалав, прошедших высокотемпературный обжиг (при 1380°С). Рассмотрен материал, имеющий минимальные усадки при графитации— ГМЗ и максимальные — МПГ-6. Оценено влияние температуры обжига на напряжения в заготовках на примере материала МПГ-6, прошедшего обжиг при 1050°С (в этом случае усадки возрастают в 2 раза по сравнению с материалом, прошедшим обжиг при 1380°С). Графитаци Я отдельных цилиндрических заготовок различных материалов при равномерном по периметру нагреве показала, что этот процесс можно вести без разрушения заготовок при скоростях нагрева до 800 град/ч, т. е. а порядок превышающих скорость нагрева в промышленных условиях. Таким образом, существуют большие резервы для интенсификации процесса графитации. [c.50]

Наряду с освоением новых мощностей по выпуску электродной продукции в десятой пятилетке — 1976-1980 гг., особенно на вновь вводимом Новосибирском заводе, оставалась проблема повыщения качества продукции и в первую очередь графитированных электродов. Она решалась по ряду направлений. Так, уже в 1976 г. началось освоение производства электродов больших сечений длиной 2100-2300 мм. На первый взгляд, что тут сложного Но это освоение требовало модификации процесса графитации, увеличения силы тока, чтобы не уменьшить его удельную плотность на керне. Усложнялись процессы прессования, обжига и особенно механической обработки. Снижались выходы годного продукта. Но потребитель получал ощутимую выгоду за счет снижения количества ниппельных соединений, всегда бывших слабым местом электродной свечи. [c.246]

Печи прямого нагрева применяют для различных технологических процессов графитации угольных изделий, варки стекла, получения карборунда и т. п. [c.88]

Дня формирования высококачественного волокнистого кокса чрезвычайно важно добиться, чтобы элементы дисперсной фазы на нижних масштабных уровнях имели умеренно разветвленную структуру парамагнитного каркаса, которая позволила бы захватить часть более легких компонентов и сохранить пластические свойства, необходимые для диффузионных процессов графитации при прокалке кокса. На верхних масштабных уровнях плотность ядер элементов дисперсной фазы должна быть максимальтюй для общего снижения концентрации летучих в коксе. [c.24]

От типа связей в боковых цепях кристаллитов (по В. И. Ка-саточкину) зависит степень их подвижности при высокотемпературной обработке, обусловливающая одно- или двухстадийность (с участием газовой фазы) процесса графитации. [c.53]

Таким образом, облагораживание углерода является многостадийным процессом, сопровождающимся на разных стадиях выделением и поглощением теила и требующим для своего осущестн-ленпя разной энергии активации, наибольшей из которых является кажущаяся энергия активации процесса графитации. [c.188]

Представляет интерес выяснить изменения изобарно-изотермп-ческих потенциалов ДС углеродистого материала в процессе графитации с учетом структурных превращений, происходящих в массе кокса, и сопоставить их с теми же показателями для графита, полученного нз этого же кокса, в котором структурные изменения уже произошли. На рис. 57 [137] показана зависимость С для вещества, полученного графитацией при 2773 К нефтяного кокса, от температуры (кривая ). Аналогичную монотонно убывающую зависимость термодинамического потенциала графита от температуры ранее получил Россини [168] (кривая 2). Зависимость АО для прокаленного (при 1473 К) нефтяного кокса от температуры (кривая 3) имеет сложный вид, обусловленный структурными изменениями, происходящими в массе кокса в процессе его нагревания. Анализируя кривую 4, представляющую собой температур- [c.188]

Ряд исследователей, принимая линейный характер изменения кажущейся энергии активации процесса графитации Ек от 1/Г, нашли, что ее значения колеблются в пределах 294—420 кДж/моль. По данным Фищбаха [149], кажущаяся энергия активации процесса графитообразования значительно выше 1050—1092 кДж/моль. Более поздние исследования [56] показали, что эта величина зависит от степени графитации и имеет переменное значение (315— 282 кДж/моль). Рост энергии активации с увеличением степени графитации авторы работы [56] объясняют возрастающим внут- [c.217]

Границы указанных областей облагораживания несомненно условны и зависят от физико-химических качеств исходного углеродистого сырья (содержания золы, серы и т. д.). Например, при большом содержании серы в исходном коксе( 5>5,0%) одновременно с прокаливанием может происходить и обессеривание, т. с. могут протекать параллельно-последовательные реакции. С другой стороны, процессы обессеривания и удаления гетероэлемеитов могут затянуться и совпасть с процессом графитации, особенно при большом содержании зольных компонентов. [c.218]

От типа связей в боковых цепях кристаллитов (по В. И. Каса-точкииу) зависит степень подвижности кристаллитов при высокотемпературной обработке, обусловливая одно- или двухстадии-ность (с участием газовой фазы) процесса графитации. В соответствии с этими взглядами, наличие перелома иа кривой графитации [c.197]

Учет кинетики деструкции боковых цепей, в том числе содержащих серу, и повторного их взаимодействия с углеродом кокса или металлоорганическими примесями с образованием новых, более стойких промежуточных соединений, имеет решающее значение при выборе оптимальных режимов одного из важнейших этапов процесса деструктивных превращений нефтяного кокса — обессе-ривания, а также для изучения процесса графитации. Технологически процесс графитации является многостадийным, основные звенья которого условно могут быть представлены в следующем виде [c.198]

По современным представлениям для всех углеродистых веществ, за исключением графитов, характерно отсутствие трехмерной атомной упорядоченности. В основе структурного элемента угля, кокса или сажи лежит двухмерная плоскость или сетка из шестиугольников атомов углерода с прикрепленными к плоскостям боковыми цепями в виде функциональных групп, радикалов и т.д. Структурные агрегаты образуются из разных комбинаций этих сеток с цепями. Они могут укладываться в пакеты параллельными слоями, но беспорядочно ориентированными относительно нормали к их плоскости. Они могут располагаться в кристаллиты параллельными слоями с >тюрядоченной ориентировкой слоев. Наряду с уложенными в пакеты атомными сетками имеется углерод, не ориентированный в сетки ( аморфный ). С точки зрения структурных преобразований углеродистого материала процесс графитации может быть представлен как переход от двухмерных к трехмерным кристаллическим образованиям углерода. [c.33]

В области высоких (от 500°С и выше) температур в массе большинства органических веществ интенсивно формируются графитоподобные структуры (ШС) Г 4 Л. Исследование процессов графитации и карбонизации органических веществ, а тем более природных смесей (углей, тверцых нефтепродуктов) на уровне отдельных микростадий невозможно провести, учитывая полидисперсность кошонентов по массе,составу и структуре. Тем не менее, дифракционные методы дают информа-цшо о среднем изменении структуры на молекулярном уровне во времени в различных условиях температурной обработки, и могут служить надежным инструментом исследования кинетики форищювавия кристаллической структуры I 4 3. Но до настоящего времени не сущестщ-ет эффективного количественного способа исследования кинетики структурирования кристаллитов. В работах Г 5,6 3 по данным рентгеновской дифракции оценивалась константа скорости и энергия активации, карбонизации и графитации 6 J. Степень графитации () описывалась как функция о/002 - межплоскостного расстояния и времени [c.149]

Большую роль в процессах графитации играет разброс величины усадок обожже нного материала. Например, усадка у заготово1К МПГ-6, обожжсн ных при 1050°С, в два раза больше, чем у обожженных при 1380°С [3]. Это вызывает увеличение максимальных растягивающих на- [c.56]

Так ка к термические напряжения в заготошах в существующих печах графитации зависят от неравномерности тепловых полей, оптимальные режимы в них использоваться не могут, а могут быть реализованы лишь 1В печах с постоянным (но объему) температурным полем. Следует отметить большую чувствительность перепадов температур, а следовательно и напряжений в заготовках, к колебаниям скорости нагрева, например за счет ступенчатого подвода электроэнергии. Колебания напряжений в заготонках в промышленных печах графитации пр1Я1Мо пропорциональны изменению скорости нагрева. Примеиепие плановой регулировки напряжения в печах позволит значительно сократить время процесса графитации. [c.57]

Анализ результатов показал, что существуют большие воаможности интенсификации процесса графитации. Продолжительность продесса при равномерном нагреяе запштпво к можно сократить более чем в 10 раз. [c.58]

В литературе оовещены вопросы влияния металлов и их соединений на формирование структуры и овойсти углеродных материалО В в процессе графитации. Было также исследовано влияние тугоплавких элементов прн содержании 4% (объемн.) на процесс их карбонизации [1]. Иоследования показали, что введение даже этого количества добавок, в том числе и титана, приводит к увеличению усадки и повьишению выхода кокса в процессе обжига углеродных материалов. [c.101]

До настоящего времени графитация в таком аспекте не изучалась. В обзоре Фищбаха [1] рассматривается влияние пластического деформирования на скорость самого процесса графитации. В частности, получены данные, свидетельствующие об увеличении скорости как непосредственно в процессе деформирования, так и в процессе, когда деформирование предшествовало окончательной термообработке. Эти результаты были получены при графитации пироуглерода и деформирования его вдоль базисной плоскости. О подобных исследованиях, проведенных на стеклоуглероде и некоторых других материалах, сообщается в ряде работ [2—4]. [c.214]

В настоящей работе рассматривается возможность использования метода термомехапических испытаний при изучении процесса графитации. [c.214]

На заводе в разное время трудились три ученика профессора М.С. Максименко, которые вместе с ним отрабатывали процесс графитации на абразивном заводе Ильич в Ленинграде. Это Б.М. Струнский, A.B. Котиков и В.И. Трубицын. Особенно важным было участие в освоении графитации Б.М. Струнского, специалиста по коротким сетям электрометаллургических агрегатов, написавшего затем фундаментальный труд по этим вопросам. В работах участвовал и М.Ф. Власьянов, начальник цеха графитации. Именно их опыт стал той основой, которая позволила в послевоенные годы резко поднять производительность передела графитации, о чем мы расскажем ниже. [c.15]

Семикратное против проекта увеличение производства графитированных электродов было настоящим послевоенным подвигом челябинских электродчиков, сберегших стране миллионы рублей капитальных вложений, указавших путь интенсификации процесса графитации на многие годы вперед. [c.17]

Эти задачи были решены в 1956 г. Под руководством инженеров Б.С. Нападенского и А.Д. Плещинского была проведена реконструкция печных трансформаторов и их мощность была увеличена с 2500 до 5000 кВА, сила тока на низкой стороне доведена до 40 тыс. А. Это позволило технологам резко сократить время графитации, увеличить плотность тока на керне. Отработке новых режимов способствовало то, что на этих печах графитации с помощью оптических пирометров систематически контролировалась температура керна и печь отключалась по достижении необходимой температуры, а не по общему расходу электроэнергии за кампанию. Систематизация по большому количеству кампаний показала, что между временем нахождения печи под током и удельным расходом электроэнергии существует линейная зависимость. Сокращение времени кампании на один час снижает расход электроэнергии на тонну продукции более чем на 50 кВт.ч. Сократив длительность процесса графитации от 40 до 25% в зависимости от сечения графитированных блоков, несколько увеличив загрузку печей, удалось в течение 1956 г. поднять объем производства по цеху на 40%. Удельный расход электроэнергии был снижен в целом на 10%. [c.41]

Коллектив завода сумел вместе с проектантами освоить такую прокалку, и она тaJ a применяться и на других предприятиях. Во-вторых, это передвижные трансформаторы на графитации, дающие возможность отказаться от дорогостоящего пакета медных шин, пролегающего вдоль всей шеренги графитировочных печей. Но что, однако, требовало от эксплуатационников и постоянной дополнительной работы. И хотя эго решение неплохо поработсшо на НЭЗе и могло бы работать и дальше, но для интенсификации процесса графитации необходимо было использовать более мощное оборудование, которое не могло функционировать на тележках существующего трансформаторного коридора. В конце 70-х гг. на новом [c.48]

Для термоантрацита интенсивное протекание процесса графитации, фиксируемое по изменению периода с (см. рис. 3), начинается при более высокой температуре. У типичного представителя плохо графитиро-ванного материала — гидрата целлюлозного волокна, согласно результатам работь [8, с. 7—10], начало трехмерного упорядочения кристаллической структуры смещено в область еще более высоких температур. В то же время при использовании вместо кокса природного графита кристаллическая структура такого материала в процессе термической обработки не изменяется, поскольку определяется структурой природного графита. Существенное влияние на скорость процесса графитации оказывает газс вая среда. Например, замена аргона при термообработке хлором ускоряет графитацию материа ла [8, с. 7-10]. [c.16]

Имеется много гипотез о структуре графитирующихся угле( )0дных материалов и о механизме процесса графитации. По одной из них, графитирующиеся материалы после их карбонизации образованы из несовершенных элементарных слоев, по обеим поверхностям которых хаотично разбросаны "привитые" промежуточные атомы углерода, приводящие к искривлению ("морщинистости") слоев. Такие слои обозначены 1. В процессе графитации углеродного материала происходит частичное удаление промежуточных атомов, изменяется и внутренняя структура элементарных слоев. Если промежуточные атомы проектируются в центры гексагонов с беих поверхностей слоев, то такие своеобразные слои со "сверхструктурой" обозначены Эти слои не имеют искажений. Слои, "очищенные" от смещенных из положения равновесия атомов только с одной своей стороны, названы з, с обеих сторон — [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология