گرافیت پر سولفور

گرافیت یکی از مهمترین آلوتروپ‌های کربن است این ماده ساختار لایه - لایه داشته و از قرار گرفتن ۶ اتم کربن به صورت ۶ ضلعی منظم پدید آمده است. گرافیت ماده ای تقریبا نرم است که از اتم های کربن تشکیل می شود.

استفاده از گرافیت در صنعت متالورژی بسیار گسترده است . از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

• بالابردن سختی فولاد با افزودن گرافیت
• تولید الکترود های صنعتی متالورژی با پرس پترولیوم کک
• احیای فولاد و اکسید های فلزات با استفاده از اکسیداسیون کربن به اشکال کک متالورژی ، ذغال حرارتی ، کک ، گرافیت و…

گرافیت در دو نوع پر سولفور و کم سولفور موجود می باشد.

گرافیت پر سولفور ( RPC-Row Petroleum Coke ) ماده کربن دار جامدی است که از کلسینه کردن مواد پایه نفتی بدست می آید و از نوع گرافیت مصنوعی می باشد و برای کربن دهی به ذوب اضافه می شود. تفاوت گسیل کربن در ذغال سنگ و پترولیوم کک در واحد انرژی به دو پارامتر هیدروکربن های فرار و رطوبت موجود در ذغال بستگی دارد . پترولیوم کک بالای ۹۰٪ کربن دارد. گرافیت پرسولفور عموما به رنگ سیاه یا خاکستری مات با شکل ظاهری گرانوله و متخلخل می باشد . بیشترین کاربرد گرافیت پر سولفور در تولید قطعات چدنی و شمش چدن خاکستری ، صنایع آلومینیم سازی ، صنایع آند سازی ، صنایع نسوز و سرباره سازی در کوره های قوس الکتریک است . این محصول از طریق کشورهای چین و روسیه نیز تامین می شود .

دانسیته حقیقی CPC بر اساس وزن حجمی مطابق استاندارد ISO8004 مقدار ۱/۹۸ کیلوگرم بر سانتی متر مکعب می باشد.

گرافیت چیست

گرافیت یک ماده ی تقریبا نرم است که از اتم های کربن تشکیل می شود . این ماده ی غیرسمی در سطوح زبر از خود اثر بجا می گذارد و به همین خاطر مناسب ترین گزینه در ساخت نوشت افزار ( مداد مشکی ) است . از دیگر کاربردهای گرافیت بعنوان پوشش عایق در لنت ترمز ماشین و درب های ضد سرقت استفاده می شود .

گرافیت ها دارای سه نوع بلور کریستالی در خود هستند :  وین ، فلِیک و آمورف . تفاوت این سه مورد در اندازه ی اتم ها و میزان کربن مصرفی در آن می باشد .  دگرگونی در لایه های زغال سنگ آنترامیست باعث شکل گیری آمورف میشود که فراوان ترین نوع گرافیت است.

ساختارگرافیت با نزدیک قرار گرفتن شش اتم کربن بصورت لایه لایه بوجود می آید که این اتم ها با پیوند کوالانسی بهم متصل می شوند . لایه های گرافیت براحتی روی هم می لغزند و به همین خاطر از آن در روغن کاری استفاده می کنند . 

گرافیت پرسولفور چیست

کک نفتی کلسینه شده یا گرافیت پرسولفور ماده ی کربن دار جامدی است که از تکلیس ( کلسینه کردن ) مواد خام نفتی بدست می آید . کلسینه کردن در جهت حذف رطوبت ، حذف مواد فرار ، افزایش چگالی کک ، افزایش خواص و مقاومت فیزیکی و نیز افزایش رسانایی جریان الکتریسیته در کوره های ( بوته ای ) دوار انجام می پذیرد . 

دمای کوره مابین 1200 درجه تا 1350 درجه سانتی گراد متغیر است و درنتیجه ی این فرآیند ماده ی سیاه رنگ سخت وبسیار چگال با مقدارکمی از هیدروژن و قدرت رسانایی زیاد به نام گرافیت پرسولفور حاصل می شود .

کیفیت نهایی گرافیت پر سولفور – بعنوان ماده ای بی رقیب در تولید و بکارگیری آند ها ی گدازگر های آلومینیومی – در تعیین قیمت نهایی آن بسیار تاثیر گذار است . قیمت آن در سال های اخیر افزایش زیادی داشته و این امرباعث کاهش چشم گیر تقاضا برای این ماده شده است . 

در تولید محصول نهایی گرافیت پر سولفور پارامترهای مختلفی دخیل هستند که کاربرد نهایی و آنالیز نهایی را تحت الشعاع قرار می دهند . این پارامترها عبارتند از : دانه بندی ، میزان کربن ، خاکستر ، سولفور و رطوبت . 

ویژگی های گرافیت

منحصر بفرد ترین ویژگی این ماده را می توان ساخت آند ها و گداختن آلومینا به آلومینیوم برشمرد . گرافیت پرسولفور یکی از انواع گرافیت های مصنوعی است که سطح آن اسفنجی و حفره دار است و برای کربن رسانی به فولاد و آهن استفاده می شود .      

کاربردهای گرافیت

کاربردهای این ماده در صنایع فولادسازی ، ریخته گری چدن ، صنایع آلومینیوم سازی و صنایع تولید محصولات نسوز است . 

تفاوت گرافیت پرسولفور و کک متالوژی

تفاوت گرافیت پرسولفور و کک متالورژیکی این است که گرافیت پرسولفور ارزش حرارتی بالاتری دارد و میزان خاکستر کمتر  پس بنابراین درصد جذب کربن در آن زیادتر است . 

چگالی گرافیت پرسولفور

چگالی حقیقی گرافیت پر سولفور بر طبق استاندارد ISo8004 مقدار 98/1 در هر سانتی مترمکعب می باشد .  بیاد داشته باشید که این عدد بر طبق استانداردهای مشخصی محاسبه می شود .

خواص گرافیت در صنعت متالوژی

• با اضافه کردن مقادیری از گرافیت به کوره ، سختی فولاد ، اضافه می شود .
• بوسیله ی استفاده از اکسیداسیون کربن به اشکال مختلف متالورژی از قبیل کک و زغال حرارتی ، فولاد و فلزات احیا می شود .
• با پرس پترولیوم کک الکترودهای صنعتی ایجاد می شود.

کاربردهای گرافیت پرسولفور

 با ریختن آن  درکوره های قوس الکتریکی و کوره های القایی کربن به چدن تبدیل می شود . 

• در تولید سیلیکون کاربیدی نقش دارد .
• برای حفاظت کاندیک استفاده می شود . 
• درصنایع شیمیایی بعنوان پایه استفاده می شود . 
• از آن در تولید قطعات صنعتی استفاده می کنند .

فرآیند تولید گرافیت پرسولفور

ابتدا کوره های دوار تادمای 2192 تا 2460 درجه فارنهایت ( یا 1200 الی 1350 درجه سانتی گراد ) دما داده می شوند . پس از آن درداخل کوره  گرین کک یا کک خام نفتی ساخته خواهد شد . در دمای بالا رطوبت اضافی حذف می شود و هیدروکربن های باقی مانده استخراج می گردد . با انجام این کار محصول نهایی چگال تر و کریستاله تر می شود . 
سپس دمای داخل کوره حدودا 1100 درجه کاهش پیدا می کند و در نهایت گرافیت پرسولفور آماده شده و آن را بوسیله ی تجهیزات و ماشین آلات مخصوص به سیلوها و انبار های ذخیره سازی منتقل می کنند یا درون محفظه ها و مخزن های کشتی ها و کامیون ها بار می زنند و به مقاصد صادراتی انتقال می دهند . کوره های تولید کننده دارای فناوری جدیدی به نام  شفت عمودی هستند که کشور ما ایران نیز از آن به خوبی استفاده می کند . سوخت اولیه ی این کوره ها بوسیله ی مواد نفتی یا گازهای طبیعی تامین می شود ولی حرارت جاری درکوره از احتراق هیدروکربن های داخل کوره تمدد می یابد .