Carbon kỹ thuật, chuẩn bị của nó

Carbon đen (GOST 7885-86) - gõ các sản phẩm carbon công nghiệp, được sử dụng chủ yếu trong cao su như một chất độn, tăng cường tính hiệu quả có lợi của nó. Ngược lại với than cốc và sân là gần một carbon đen trong giống xuất hiện.

phạm vi ứng dụng

Khoảng 70% carbon đen sản xuất được sử dụng để sản xuất lốp xe, 20% - để sản xuất các sản phẩm cao su. Ngoài ra, Carbon kỹ thuật được sử dụng trong sản xuất sơn và mực sản, nơi ông đóng vai trò như một chất màu đen.

Một lĩnh vực ứng dụng - việc sản xuất các chất dẻo và vỏ cáp. Đây là sản phẩm được thêm vào như một chất độn và làm cho các sản phẩm bất động sản đặc biệt. Trong quy mô nhỏ carbon màu đen được sử dụng trong ngành công nghiệp khác.

đặc trưng

Carbon đen - Quá trình sản phẩm bao gồm các công nghệ kỹ thuật mới nhất và phương pháp kiểm soát. Do độ tinh khiết của nó và một bộ đúng quy định tính chất vật lý và hóa học, nó không có gì để làm với bồ hóng hình thành như sản phẩm phụ nhiễm từ than đá và dầu nhiên liệu, hoặc không được kiểm soát động cơ đốt trong. Theo chung được chấp nhận phân loại quốc tế carbon đen định Carbon Black (carbon đen trong bản dịch từ tiếng Anh), carbon đen bằng tiếng Anh - bồ hóng. Đó là, những khái niệm này hiện đang không có cách nào nhầm lẫn.

hiệu ứng khuếch đại do muội than điền cao su không hề kém phần quan trọng so với việc mở sulfur điều kiện lưu hóa cao su cho sự phát triển của ngành công nghiệp cao su. Các thành phần cao su carbon của một số lượng lớn các thành phần theo trọng lượng đứng cao su thứ hai. Hiệu quả của các thuộc tính chất lượng của carbon đen cho các sản phẩm cao su lớn hơn đáng kể so với thành phần chính định lượng - cao su.

tăng cường tính

Cải thiện tính chất vật lý của vật liệu bằng cách giới thiệu một phụ gọi tăng cường (tăng cường), và bộ khuếch đại như vậy được gọi là chất độn (carbon màu đen, kết tủa silica). Trong số tất cả các bộ khuếch đại thực sự đặc điểm độc đáo của carbon kỹ thuật. Ngay cả trước khi chữa nó liên kết với cao su, và hỗn hợp không thể hoàn toàn tách thành cacbon đen và cao su với dung môi.

Strength cao su, có nguồn gốc từ các chất đàn hồi lớn:

Bảng này cho thấy các thuộc tính của vulcanizates thu được từ các loại khác nhau của cao su không hàn và đầy muội than. Từ những dữ liệu mà nó có thể được nhìn thấy như thế nào về nội dung carbon rất nhiều ảnh hưởng trên sức căng thành phần cao su. Bằng cách này, bột hạt khác được sử dụng trong hỗn hợp cao su để truyền đạt màu mong muốn hoặc coi rẻ hỗn hợp - phấn, cao lanh, bột talc, oxit sắt và những người khác không có tính chất củng cố.

cấu trúc

carbon tự nhiên tinh khiết - kim cương này và graphite. Họ có cấu trúc tinh thể khác nhau đáng kể từ một số khác. Nhiễu xạ tia lập điểm tương đồng trong cấu trúc của graphite tự nhiên và vật chất nhân tạo là carbon đen. nguyên tử cacbon ở dạng graphite lớp hình khuyên lớn hợp nhất hệ thống thơm, với khoảng cách giữa các nguyên tử 0,142 nm. Những tấm graphitic ngưng tụ hệ thống thơm được gọi là máy bay cơ bản. Khoảng cách giữa các mặt phẳng được xác định chặt chẽ và là 0,335 nm. Tất cả các lớp được sắp xếp tương đối song song với nhau. mật độ Graphite là 2,26 g / cm ^3.

Không giống như graphite có một trật tự ba chiều, carbon đen được đặc trưng bởi đặn chỉ có hai chiều. Nó bao gồm máy bay graphite phát triển tốt, sắp xếp gần như song song với nhau, nhưng bù lại so với các lớp liền kề - đó là, định hướng một cách ngẫu nhiên trong một mối quan hệ bình thường máy bay.

cấu trúc graphite hình so với boong gọn gàng xếp chồng lên nhau của thẻ, và carbon cấu trúc màu đen với một cỗ bài, trong đó thẻ được thay đổi. Nó interplanar khoảng cách lớn hơn graphite và 0,350-0,365 nm. Do đó, carbon mật độ đen thấp hơn mà graphite và nằm trong 1,76-1,9 g / cm ^3, tùy theo lớp (thường là 1,8 g / cm ^3).

màu sắc

The blacks sắc tố (màu) carbon được sử dụng trong sản xuất mực in, sơn, nhựa, sợi, giấy và vật liệu xây dựng. Chúng được phân loại như sau:

• carbon vysokookrashivayuschy đen (SB);
• sredneokrashivayuschy (MS);
• normalnookrashivayuschy (RC);
• nizkookrashivayuschy (LC).

Bức thư thứ ba biểu thị một quá trình sản xuất - một lò (F) hoặc kênh (C). định danh VÍ DỤ: HCF - vysokookrashivayuschy đen lò carbon (hiqh Màu Furnace).

khả năng màu sản phẩm có liên quan đến kích thước của các hạt của nó. Tùy thuộc vào kích thước của chúng carbon kỹ thuật chia thành các nhóm:

phân loại

Carbon đen cho cao su ảnh hưởng của mức độ củng cố được chia thành:

• Vysokousilivayuschy (tread, rắn). Cung cấp tăng sức mạnh và khả năng chống mài mòn. Kích thước hạt nhỏ (18-30 nm). Được sử dụng trong băng tải, treads lốp.
• Poluusilivayuschy (wireframe, mềm). kích thước hạt trung bình (40-60 nm). Được sử dụng trong các sản phẩm cao su công nghiệp đa dạng, xác lốp.
• Nizkousilivayuschy. Kích thước hạt lớn (hơn 60 nm). Ngành công nghiệp lốp xe sử dụng bị hạn chế. Nó cung cấp sức mạnh cần thiết trong khi duy trì độ đàn hồi cao trong các sản phẩm cao su.

Một phân loại hoàn toàn muội than được đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM D1765-03 tiêu chuẩn, chấp nhận bởi tất cả các nhà sản xuất trên thế giới của sản phẩm và người tiêu dùng của mình. Nó phân loại, đặc biệt, được thực hiện trên phạm vi diện tích bề mặt cụ thể của các hạt:

Sản xuất carbon

Có ba công nghệ của màu đen carbon công nghiệp, được sử dụng trong một chu kỳ của quá trình đốt cháy không hoàn toàn của các hydrocacbon:

• lò;
• kênh;
• ống;
• plasma.

Ngoài ra còn có một phương pháp nhiệt, trong đó sự phân hủy của khí tự nhiên hoặc axetylen ở nhiệt độ cao.

Nhiều dấu hiệu thu được bằng một loạt các công nghệ có những đặc điểm khác nhau.

công nghệ sản xuất

Về mặt lý thuyết có thể có được carbon đen tất cả các phương pháp trên, tuy nhiên, hơn 96% sản phẩm sản xuất được điều chế bằng phương pháp lò thức ăn lỏng. Phương pháp này cho phép để có được một loạt các thương hiệu của carbon màu đen với một tập hợp cụ thể của tài sản. Ví dụ, đối muội than nhà máy Omsk sử dụng công nghệ này được thực hiện hơn 20 carbon vết đen.

công nghệ nói chung là. Các lò phản ứng nguyên liệu vysokoogneupornymi lót cung cấp khí đốt tự nhiên và đun nóng đến 800 ° C không khí. Bằng cách đốt khí tự nhiên sản xuất các sản phẩm đốt cháy hoàn toàn có một nhiệt độ 1820-1900 ° C, có chứa một số tiền nhất định của oxy tự do. Trong các sản phẩm ở nhiệt độ cao đốt cháy hoàn toàn các nguyên liệu hydrocarbon lỏng được tiêm, cẩn thận trước khi hỗn hợp và đun nóng đến 200-300 ° C. Nhiệt phân của nguyên liệu xảy ra ở nhiệt độ kiểm soát chặt chẽ, trong đó, tùy thuộc vào thương hiệu của carbon đen được sản xuất có giá trị khác nhau 1400-1750 ° C.

Tại một khoảng cách nhất định từ không gian thức ăn thermooxidative phản ứng được chấm dứt bằng cách tiêm nước. Hình thành bởi nhiệt phân của màu đen carbon và các chất khí phản ứng vào máy nóng lạnh, trong đó họ từ bỏ một phần của nhiệt cho không khí được sử dụng trong quá trình này, nhiệt độ của hỗn hợp uglerodogazovoy giảm từ 950-1000 ° C đến 500-600 ° C.

Sau khi làm mát đến 260-280 ° C bằng cách tiêm thêm nước vào hỗn hợp carbon màu đen và các loại khí được gửi đến bộ lọc túi, nơi carbon đen được tách ra khỏi khí và đi vào phễu lọc. Cacbon đen tách ra khỏi bộ lọc phễu cho ống dẫn vận chuyển khí là fan ăn (thổi) trong một đơn vị tạo hạt.

Các nhà sản xuất carbon đen

sản xuất World of carbon đen là hơn 10 triệu tấn. một nhu cầu lớn như vậy đối với các sản phẩm chủ yếu là do tính chất củng cố độc đáo của nó. các ngành công nghiệp đầu máy xe lửa là:

• Aditya Birla Group (Ấn Độ) - khoảng 15% của thị trường.
• Cabot Corporation (USA) - 14% của thị trường.
• Orion Engineered Carbon (Luxembourg) - 9%.

Các nhà sản xuất lớn nhất của cacbon Nga:

• Ltd "Omsktehuglerod" - 40% của thị trường Nga. Cây ở Omsk, Volgograd, Mogilev.
• OAO "carbon kỹ thuật Yaroslavl" - 32%.
• Công ty cổ phần "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.