Yapay grafit veya petrol kokundaki azot içeriği aşırı derecede yüksek olduğunda, aşağıda ayrıntılı olarak verildiği gibi malzeme özelliklerini, üretim süreçlerini ve aşağı akış uygulamalarını önemli ölçüde etkileyebilir:
Malzeme özellikleri üzerindeki etki
İlk olarak, iletkenlik ve termal stabilite azalır. Azot doping, grafitin düzenli kafes yapısını bozarak direnci artar. Yapay grafitin direnci% 10 ila% 30 artarsa, hem elektriksel hem de termal iletkenliği etkileyecektir. Yüksek sıcaklık metalurjisi sırasında, azot içeren bileşikler oksidatif ayrışmaya eğilimlidir ve malzeme kaybını hızlandırır.
Akış aşağı uygulamalar üzerinde olumsuz etkiler
Çelik üretiminde bir karbürizasyon ajanı olarak kullanıldığında, azot erimiş çeliğe çözündürülebilir, bu da çelikte "azot kucaklamasına" neden olabilir, bu da sertliği azaltır ve düşük sıcaklıklarda kırılmaya eğilimlidir, özellikle yüksek aralıklı çelik ve otomotiv tabakası gibi yüksek değerli çelikleri etkiler. Alüminyum elektrolizde, grafit anot çok fazla azot içeriyorsa, azot içeren gazları serbest bırakır, alüminyum eriyiği kirletir ve alüminyumun saflığını azaltır. 50 ppm'yi aşan alüminyumdaki azot içeriği kalite sorunlarına yol açabilir. Kimyasal ve refrakter endüstrilerde, azot, NOx gibi zararlı gazlar oluşturmak için yüksek sıcaklıklarda oksijen ile reaksiyona girebilir ve çevresel tedavi maliyetlerini artırabilir. Grafit holdetleri ve refrakter tuğlalar gibi uygulamalarda, azot safsızlıkları malzemenin korozyon direncini ve yüksek sıcaklık mukavemetini azaltabilir.
Üretim süreçlerindeki sorunlar
Graphitization efficiency decreases as nitrogen may inhibit the orderly arrangement of carbon atoms during the graphitization process, prolonging the process time. The graphitization temperature needs to be increased by 50-100℃ to compensate for nitrogen interference, increasing energy consumption, with electricity consumption rising by 5%-15% and carbon emissions. If the raw petroleum coke itself has a high nitrogen content (e.g., >0.%5), yüksek sıcaklık kalsinasyon ve asit yıkama gibi ek denitrifikasyon tedavileri gereklidir, bu da üretim maliyetlerini artırır. Azot koruyucu bir atmosfer olarak kullanılırsa, azotun malzemeye sızmasını önlemek için işlem parametreleri kesinlikle kontrol edilmeli, böylece hammadde ve proses kontrolünün zorluğunu artırmalıdır.
Çözümler ve endüstri standartları
Bu nedenle, hammadde seçimi ve ön muamelede, düşük azotlu petrol kola seçilmelidir, yüksek kaliteli petrol kola azot içeriğine sahiptir.<0.3% or volatile nitrogen-containing compounds should be decomposed through calcination at temperatures above 1300℃. Additionally, acid washing of the raw materials can remove some nitrogen impurities. Process optimization can also be conducted, such as controlling the atmosphere in the graphitization furnace: replacing nitrogen with argon protection in the later stages of graphitization to reduce nitrogen doping; Adjusting the heating curve, extending the holding time at critical temperatures of 2000-2500℃ to promote the escape of nitrogen elements.
