Znacząca ilość procesów produkcyjnych nowoczesnych materiałów węglowych zawiera etap homogenizacji surowców występujących w różnych fazach: stałej (sucha nadawa koksowa) oraz ciekłej (spoiwa i syciwa pakowe).
Właściwa homogenizacja powstającej masy związana jest z parametrami technicznymi procesu, z właściwościami reologicznymi i fizykochemicznymi fazy ciekłej, a także ze zjawiskami zachodzącymi na granicy faz takimi jak zwilżanie i nasycanie. Znajomość charakterystyki reologiczno ? zwilżalnościowej fazy ciekłej służy sterowaniu parametrami procesu mieszania i optymalizacji jakości wyrobu finalnego. Szczególnego znaczenia nabiera ona dla produkcji materiałów węglowo-grafi towych, dla których proces produkcyjny wraz z wypalaniem i grafityzacją trwa około 30 dni.
Sekwencja obrazów źródłowych, przedstawiających zmiany kształtu kropli paku węglowego.
W Instytucie od wielu lat prowadzone są badania spoiw i syciw do produkcji materiałów weglowo-grafi towych takich jak: smoły preparowane i paki węglowe. Źródłem paku węglowego jest proces koksowania węgla. Koksowniczy pak węglowy otrzymywany jest z wydajnością rzędu 50-60% jako pozostałość po oddestylowaniu frakcji olejowych smoły. Jest on masowo najważniejszym produktem destylacji smoły, a jego zagospodarowanie polega na wykorzystaniu w procesach wytwarzania uszlachetnionych materiałów węglowych. Z chemicznego punktu widzenia pak węglowy jest mieszaniną wielopierścieniowych związków aromatycznych, wysokocząsteczkowych żywic oraz związków heterocyklicznych: tlenowych, azo towych i siarkowych. Skład i właściwości paków węglowych są wypadkową szeregu czynników wynikających ze sposobu ich otrzymywania takich jak: skład mieszanki węglowej, sposób przygo towania wsadu do koksowania, system koksowania i jego parametry, sposób kondensacji smoły, przygo towanie smoły do destylacji, system destylacji i jej parametry, modyfikacja paku po destylacji. Właściwości paku węglowego mogą być kształ towane w sposób celowy od momentu kondensacji smoły.
W Labora torium Gazów i Produktów Węglopochodnych Instytutu, oprócz standardowej charakterystyki klasyfikującej paki węglowe, wykonuje się również badania zwilżalnościowe.
Przebieg zmian kąta zwilżania w funkcji temperatury na różnych powierzchniach węglowych (W1,W2,W3) i grafi towych (G1,G2, G3).
Sekwencję obrazów źródłowych, przedstawiających zmiany kształtu kropli paku węglowego, umieszczonego na płaskiej powierzchni sprasowanej, suchej nadawy koksowej, które są analizowane przez program komputerowy sterujący i rejestrujący pomiar kąta zwilżania przedstawiono poniżej, a na wykresie pokazano przebieg zmian kąta zwilżania w funkcji temperatury na różnych powierzchniach węglowych (W1,W2,W3) i grafi towych (G1,G2, G3). Informacje z nich płynące są niezwykle ważne dla technologów nadzorujących proces technologiczny.
Zapraszamy do współpracy ? rmuzyka@itpe.pl.
Au tor: Teresa Topolnicka