Каковы принципы, преимущества и недостатки различного оборудования для производства графированного нефтяного кокса? 

В процессе производства графитированного нефтяного кокса различные оборудования осуществляют упорядоченное преобразование структуры углеродных атомов посредством своих уникальных технологических принципов, а их преимущества и недостатки в основном проявляются в энергопотреблении, эффективности, качестве продукции и затратах на обслуживание оборудования. Ниже представлен анализ основного оборудования, а также его принципов, преимуществ и недостатков:

I. Графитизационная печь (основное оборудование)

Принцип:
Графитизационная печь осуществляет графитизацию посредством высокотемпературной термической обработки (обычно до 2400-3000 °C), используя тепловую активационную энергию для упорядоченного расположения углеродных атомов из беспорядочного слоистого строения в графитовую кристаллическую структуру. Ее основой является обеспечение постоянной и равномерной высокотемпературной среды для структурной реорганизации углеродных атомов в нефтяном коксе.

Преимущества:

• Высокое качество продукции: может производить графитированный нефтяной кокс с высоким содержанием углерода, низким содержанием серы и азота, отвечающий требованиям высокой чистоты углеродосодержащих добавок для высококачественной стали, специальной стали и металлургической промышленности.
• Зрелая технология: как традиционное оборудование, его технологический маршрут стабилен и подходит для крупносерийного производства.

Недостатки:

• Высокое энергопотребление: высокотемпературная обработка требует значительного количества электроэнергии, что составляет около 50% от общей себестоимости производства искусственного графита.
• Длительный производственный цикл: статической графитизационной печи требуется 10-20 дней для охлаждения и выгрузки продукции, что удлиняет общий производственный цикл.
• Высокие затраты на обслуживание оборудования: высокотемпературная среда приводит к быстрому старению материалов печи, требуя регулярного технического обслуживания.

II. Конвейерная графитизационная печь (усовершенствованное оборудование)

Принцип:
Конвейерная графитизационная печь осуществляет непрерывное производство посредством динамического температурного зонирования, при котором нефтяной кокс в процессе перемещения последовательно проходит стадии сушки, обжига, графитизации и охлаждения. Ее основой является сокращение времени обработки одной партии за счет перемещения материала.

Преимущества:

• Высокая производственная эффективность: без перерывов в подаче электроэнергии материал непрерывно перемещается в печи, сокращая время обработки одной партии до нескольких часов или дней.
• Относительно низкое энергопотребление: за счет оптимизации использования тепловой энергии и сокращения повторных циклов нагрева снижается удельное энергопотребление на единицу продукции.
• Стабильное качество продукции: динамическое температурное зонирование позволяет сократить локальные перегревы или недогревы, повышая однородность продукции.

Недостатки:

• Высокая сложность оборудования: требуется точное регулирование скорости перемещения материала, распределения температурных зон и других параметров, что создает высокий технологический порог.
• Высокие начальные инвестиции: стоимость строительства непрерывной производственной линии выше, чем у традиционного периодического оборудования.

III. Сверхтонкий измельчитель (вспомогательное оборудование)

Принцип:
Сверхтонкий измельчитель измельчает графитированный нефтяной кокс до микронных частиц (например, 200 меш) посредством высокоскоростного столкновения, сдвига и сжатия, удовлетворяя требования к размеру частиц в определенных областях применения (например, в качестве добавки к резине).

Преимущества:

• Точное регулирование размера частиц: может производить сверхтонкий порошок размером от 0,001 до 0,1 мм, адаптируясь к требованиям высококачественного рынка.
• Конструкция с низким износом: использование сверхтвердых сплавов для изготовления молотков и зубчатых колес для измельчения продлевает срок службы оборудования.
• Высокая степень автоматизации: интегрированная система классификации и сбора сокращает ручное вмешательство, повышая стабильность производства.

Недостатки:

• Увеличение энергопотребления с уменьшением размера частиц: измельчение до микронного уровня требует более высокого энергопотребления, повышая удельное энергопотребление на единицу продукции.
• Высокая стоимость оборудования: использование сверхтвердых сплавов и прецизионной системы классификации приводит к большим начальным инвестициям.

IV. Обжиговая печь (оборудование для предварительной обработки)

Принцип:
Обжиговая печь обрабатывает сырой нефтяной кокс при температуре около 1300 °C для удаления летучих веществ и повышения содержания углерода, обеспечивая высококачественное сырье для последующей графитизации. Ее основой является контроль температуры и времени обжига для предотвращения чрезмерного выгорания.

Преимущества:

• Повышение качества сырья: после обжига летучие вещества в нефтяном коксе снижаются, а механическая прочность повышается, что делает его более подходящим для графитизационного процесса.
• Высокая технологическая совместимость: может обрабатывать сырой нефтяной кокс различного происхождения, адаптируясь к разнообразию сырья.

Недостатки:

• Высокое энергопотребление: высокотемпературный обжиг требует постоянного теплоснабжения, увеличивая затраты на энергию.
• Высокое экологическое давление: сжигание летучих веществ может приводить к образованию загрязняющих веществ, требующих установки системы очистки выхлопных газов.

V. Сравнение оборудования и рекомендации по выбору

Рекомендации по выбору:

• Если стремитесь к высокому качеству и стабильности продукции и не чувствительны к затратам, отдайте предпочтение графитизационной печи.
• Если необходимо повысить производственную эффективность и снизить энергопотребление, конвейерная графитизационная печь является оптимальным решением.
• Если целевой рынок — высококачественный сверхтонкий порошок, сверхтонкий измельчитель незаменим.
• Обжиговая печь как оборудование для предварительной обработки должна гибко подбираться в зависимости от качества сырья.