Bahan mentah dan proses pembuatan elektrod grafit

Bahan mentah untuk menghasilkan elektrod grafit ialah kok petroleum, kok jarum dan tar arang batu.
Coke petroleum ialah produk pepejal mudah terbakar yang diperolehi dengan mengok sisa petroleum dan asfalt petroleum. Ia berwarna hitam dan berliang, dengan karbon sebagai unsur utama dan kandungan abu yang sangat rendah, secara amnya di bawah 0.5%. Coke petroleum tergolong dalam kategori karbon mudah digrafikkan. Coke petroleum digunakan secara meluas dalam industri kimia dan metalurgi dan merupakan bahan mentah utama untuk menghasilkan produk grafit tiruan dan produk karbon untuk aluminium elektrolitik.
Coke petroleum boleh dibahagikan kepada kok mentah dan kok dikalsin mengikut suhu rawatan haba. Yang pertama ialah kok petroleum yang diperolehi melalui coking tertunda, mengandungi sejumlah besar bahan meruap dan mempunyai kekuatan mekanikal yang rendah. Kokas terkalsin diperolehi dengan mengkalsin kok mentah. Kebanyakan kilang penapisan di China hanya menghasilkan kok mentah, dan operasi pengkalsinan kebanyakannya dijalankan di loji karbon.
Kok petroleum boleh dibahagikan kepada tiga jenis mengikut kandungan sulfur: kok sulfur tinggi (kandungan sulfur melebihi 1.5%), kok sulfur sederhana (kandungan sulfur 0.5%-1.5%) , dan kok sulfur rendah (kandungan sulfur di bawah 0.5%). Elektrod grafit dan produk grafit tiruan lain biasanya dihasilkan menggunakan kok sulfur rendah. Kok jarum ialah kok berkualiti tinggi dengan tekstur berserabut yang jelas, pekali pengembangan haba yang sangat rendah, dan penggrafitan yang mudah. Apabila blok kok pecah, ia boleh dibahagikan kepada zarah jalur panjang dan nipis (nisbah aspek secara amnya melebihi 1.75) mengikut tekstur. Struktur gentian anisotropik boleh diperhatikan di bawah mikroskop polarisasi, jadi ia dipanggil kok jarum. Anisotropi sifat fizikal dan mekanikal kok jarum sangat jelas. Ia mempunyai kekonduksian elektrik dan haba yang baik selari dengan paksi panjang zarah, dan mempunyai pekali pengembangan haba yang rendah. Semasa pengacuan penyemperitan, paksi panjang kebanyakan zarah disusun mengikut arah penyemperitan. Oleh itu, kok jarum adalah bahan mentah utama untuk pembuatan elektrod grafit berkuasa tinggi atau ultra-tinggi. Elektrod grafit yang dihasilkan mempunyai kerintangan yang rendah, pekali pengembangan haba yang kecil dan rintangan kejutan haba yang baik. Kok jarum terbahagi kepada kok jarum berasaskan minyak yang dihasilkan dengan sisa petroleum sebagai bahan mentah dan kok jarum berasaskan arang batu yang dihasilkan dengan tar arang halus sebagai bahan mentah. Tar arang batu adalah salah satu produk utama pemprosesan dalam tar arang batu. Ia adalah campuran pelbagai hidrokarbon. Ia adalah hitam, separa pepejal atau pepejal berkelikatan tinggi pada suhu bilik. Ia tidak mempunyai takat lebur tetap. Ia melembut dan kemudian cair selepas dipanaskan. Ketumpatan ialah 1.25-1.35g/cm3. Mengikut titik pelembutan, ia dibahagikan kepada tiga jenis: asfalt suhu rendah, suhu sederhana dan suhu tinggi. Hasil asfalt suhu sederhana ialah 54-56% tar arang batu. Komposisi tar arang batu adalah sangat kompleks, yang berkaitan dengan sifat tar arang batu dan kandungan heteroatom, dan juga dipengaruhi oleh sistem proses coking dan keadaan pemprosesan tar arang batu. Terdapat banyak penunjuk untuk mencirikan sifat tar arang batu, seperti takat pelembut asfalt, bahan tidak larut toluena (TI), bahan tidak larut kuinolin (QI), nilai coking dan sifat reologi tar arang batu. Tar arang batu digunakan sebagai pengikat dan impregnant dalam industri karbon, dan prestasinya mempunyai pengaruh yang besar terhadap proses pengeluaran dan kualiti produk produk karbon. Asfalt pengikat umumnya menggunakan asfalt diubah suai suhu sederhana atau sederhana dengan takat lembut sederhana, nilai coking tinggi dan resin tinggi. Bahan impregnant harus menggunakan asfalt suhu sederhana dengan takat lembut yang rendah, QI yang rendah dan sifat reologi yang baik.