Explicació detallada dels usos dels productes de grafit

bomba de buit grafit carboni paleta2

L'ús de productes de grafit és molt més alt del que esperàvem, així que quins són els usos dels productes de grafit amb què estem familiaritzats actualment?

1S'utilitza com a material conductor

Quan es fonen diversos acers d'aliatge, ferroaliatges o es produeix carbur de calci (carbur de calci) i fòsfor groc mitjançant un forn d'arc elèctric o un forn d'arc submergit, s'introdueix un corrent fort a la zona de fusió del forn elèctric a través d'elèctrodes de carboni (o elèctrodes autocoents continus, és a dir, pasta d'elèctrode) o elèctrodes grafititzats per generar un arc, convertint l'energia elèctrica en energia calorífica i elevant la temperatura a uns 2000 graus Celsius, complint així els requisits de la fusió o la reacció. El magnesi metàl·lic, l'alumini i el sodi es produeixen generalment mitjançant electròlisi de sals foses. En aquest moment, els materials conductors de l'ànode de la cel·la electrolítica són tots elèctrodes de grafit o elèctrodes autocoents continus (pasta d'ànode, de vegades ànode precuit). La temperatura de l'electròlisi de sals foses és generalment inferior a 1000 graus Celsius. Els materials conductors de l'ànode utilitzats en les cel·les d'electròlisi en solució salina per a la producció de sosa càustica (hidròxid de sodi) i gas clor són generalment ànodes grafititzats. El material conductor del capçal del forn de resistència utilitzat en la producció de carbur de silici també utilitza elèctrodes grafititzats. A més dels propòsits esmentats, els productes de carboni i grafit s'utilitzen àmpliament com a materials conductors en la indústria de la fabricació de motors com a anells lliscants i raspalls. A més, també s'utilitzen com a varetes de carboni en bateries seques, varetes de carboni per a llums d'arc per a reflectors o generació de llum d'arc, i ànodes en rectificadors de mercuri.

Conjunt conductor de grafit

2S'utilitza com a material refractari

A causa de la capacitat dels productes de carboni i grafit per suportar altes temperatures i tenir una bona resistència a altes temperatures i a la corrosió, molts revestiments de forns metal·lúrgics es poden construir amb blocs de carboni, com ara la part inferior, la solera i la panxa dels forns de fusió de ferro, el revestiment dels forns de ferroaliatge i els forns de carbur de calci, i la part inferior i els costats de les cel·les electrolítiques d'alumini. Molts gresols utilitzats per a la fusió de metalls preciosos i rars, així com els gresols grafititzats utilitzats per fondre vidre de quars, també estan fets de lingots grafititzats. Els productes de carboni i grafit utilitzats com a materials refractaris generalment no s'han d'utilitzar en atmosferes oxidants. Perquè el carboni o el grafit s'ablacionen ràpidament a altes temperatures en una atmosfera oxidant.

Components del forn de buit

3S'utilitza com a material estructural resistent a la corrosió

Els elèctrodes grafititzats impregnats amb resines orgàniques o inorgàniques tenen les característiques de bona resistència a la corrosió, bona conductivitat tèrmica i baixa permeabilitat. Aquest tipus de grafit impregnat també es coneix com a grafit impermeable. S'utilitza àmpliament en la producció de diversos intercanviadors de calor, tancs de reacció, condensadors, torres de combustió, torres d'absorció, refrigeradors, escalfadors, filtres, bombes i altres equips. S'utilitza àmpliament en sectors industrials com el refinament de petroli, la petroquímica, la hidrometal·lúrgia, la producció d'àcids i àlcalis, les fibres sintètiques, la fabricació de paper, i pot estalviar molts materials metàl·lics com l'acer inoxidable. La producció de grafit impermeable s'ha convertit en una branca important de la indústria del carboni.

Vaixell de canal de grafit

4S'utilitza com a material resistent al desgast i lubricant

Els materials de carboni i grafit no només tenen una alta estabilitat química, sinó que també tenen bones propietats de lubricació. Sovint és impossible millorar la resistència al desgast dels components lliscants utilitzant oli lubricant en condicions d'alta velocitat, alta temperatura i alta pressió. Els materials resistents al desgast de grafit poden funcionar sense oli lubricant en medis corrosius a temperatures que oscil·len entre -200 i 2000 graus Celsius i a altes velocitats de lliscament (fins a 100 metres/segon). Per tant, molts compressors i bombes que transporten medis corrosius utilitzen àmpliament anells de pistó, anells de segellat i coixinets fets de materials de grafit. No requereixen l'addició de lubricants durant el funcionament. Aquest material resistent al desgast es fabrica impregnant materials de carboni o grafit ordinaris amb resina orgànica o materials metàl·lics líquids. L'emulsió de grafit també és un bon lubricant per a molts processaments de metalls (com ara el trefilatge de filferro i el trefilatge de tubs).

Anell de segellat de grafit

5Com a material metal·lúrgic d'alta temperatura i ultrapur

Els materials estructurals utilitzats en la producció, com ara gresols de creixement de cristalls, contenidors de refinació regional, suports, accessoris, escalfadors d'inducció, etc., es processen a partir de materials de grafit d'alta puresa. Les plaques i bases d'aïllament de grafit utilitzades en la fusió al buit, així com components com ara tubs, barres, plaques i reixes de forn de resistència a alta temperatura, també estan fets de materials de grafit. Més informació a www.futmetal.com


Data de publicació: 24 de setembre de 2023