Hitrost grafizacije se nanaša na enostavnost in popolnost transformacije ogljikovih mikrokristalov naftnega koksa v idealno grafitno strukturo pri visokih temperaturah. Hitrost grafitizacije naftne koke ne določa en dejavnik, temveč kombinirani učinki surovin, proizvodni proces in vsebino nečistoče.
Sledijo štirje ključni dejavniki, ki vplivajo na stopnjo grafitizacije grafitne naftne koks:
Ⅰ. Lastnosti surovin (najbolj temeljni dejavnik določanja)
Surovina je temeljni kamen, ki določa kakovost "genetske DNK" grafitne naftne koke. Surovina za izdelavo visokega - grafitizacije naftnega koksa (tj. Igla koka) mora biti specifična, aromatična - bogata in nizka - nečistoče težko olje.
Ⅱ. Pogoji procesa kokiranja (pretvorba potenciala surovine v resničnost)
Tudi pri dobrih surovinah je potreben natančen nadzor procesa, da se uresniči njihov "genetska DNK". Ključ je pri nadzoru parametrov zapoznele kokirne enote.
1. Temperatura in globina toplotnega razpoka:
Temperatura in hitrost segrevanja neposredno vplivata na reakcijo aromatičnih molekul. Prenizka temperatura bo povzročila nepopolno reakcijo; Previsoka temperatura ali prekomerno ogrevanje bo privedlo do pretiranega razpokanja in neurejenega tvorbe koksa. Za spodbujanje tvorbe in zlivanja mezofaznih kroglic je potreben optimalni, stabilen temperaturni razpon (običajno med 490-505 stopinj).
2. Razmerje tlaka in obtoka:
Sistemski tlak: Višji tlak lahko zavira hlapnost nafte in plina v surovini, podaljša čas bivanja tekoče faze in spodbudi popolno rast in urejeno razporeditev mezofaznih globul.
3. Razmerje obtoka:
Recirkuliranje težkega destilatnega olja nazaj v reakcijski sistem poveča verjetnost globoke tekoče fazne reakcije, izboljša donos tekočine in optimizira kokosovo strukturo.
4. Okolje nukleacije in rasti:
Celoten reakcijski sistem mora ostati relativno stabilen in se izogibati nasilnim motnjam, da bi ustvaril ugodno okolje za nukleacijo, rast in zlitje mezofaznih globul, ki na koncu tvori idealno vlaknasto (igle- podobno).
Iii. Mikromorfologija in struktura (neposreden odsev stopnje grafizacije)
Surovine in postopek na koncu določajo mikrostrukturo koksa, ki zagotavlja intuitivno podlago za presojo njegovih lastnosti grafizacije.
1. Anizotropija:
- Visoka grafična koks (igla koka): ima izrazito teksturo pretoka in vlaknasta struktura, ki prikazuje močno optično anizotropijo (svetla, široka - barvno barvno barvo pod polarizirajočim mikroskopom).
- Nizka grafična koks: ima izotropno strukturo, ki ji primanjkuje orientacije in teksture, ki spominja na kos steklenega ogljika, ki nima strukturne temelje za grafitizacijo.
2. Velikost in orientacija kristalita:
Večji in bolj urejajo začetne ogljikove kristaliti, lažji in popolnejši postopek grafitizacije.
Ⅳ. Kalcinacija in predhodna obdelava:
"Zelena koks", ki izstopa iz kokoš, vsebuje veliko količino hlapnih snovi in ohlapno strukturo, zaradi česar je neprimerna za neposredno grafitizacijo. Kalcinacija (pri 1200-1350 stopinjah) je bistveni korak pred obdelavo.
1. Odstranjevanje nestanovitnega odmora:
To odstranjuje vodo in hlapne snovi, kot sta vodik in kisik, kar omogoča začetno kondenzacijo ravnin ogljikovega omrežja, kar ima za posledico zmanjšanje volumna in povečano gostoto.
2. Začetni razvoj kristalita:
Pri temperaturi kalcinacije ogljikovi kristaliti sprva rastejo in se organizirajo ter jih pripravljajo na višji - postopek temperaturne grafitizacije.
3. Stabilna struktura:
Kalcinirani "kalcinirani koks" ima bolj stabilne fizikalne in kemijske lastnosti, zaradi česar je primerna surovina za grafizacijo.
Zato je proizvodnja grafitnega naftnega koksa z visoko stopnjo grafizacije sistematičen projekt, ki zahteva natančno pozornost zaradi izbire surove nafte, predobdelave surovin in natančnega nadzora nad postopkom kokiranja. Tehnične ovire so izjemno visoke.
