تنقسم مواد الأقطاب السالبة بشكل أساسي إلى فئتين: مواد كربونية ومواد غير كربونية. يشير الكربون إلى الأنظمة القائمة على الكربون، بما في ذلك بشكل أساسي حبيبات الكربون المتوسطة الطور، والجرافيت الصناعي، والجرافيت الطبيعي والكربون الصلب. حاليًا، أكثر مواد الكربون تطبيقًا تجاريًا هي مواد الأقطاب السالبة القائمة على الجرافيت، ومن بينها الجرافيت الصناعي والجرافيت الطبيعي لهما تطبيقات صناعية واسعة النطاق. سنقدم عملية إنتاج مواد الأقطاب السالبة القائمة على الجرافيت الصناعي.
يمكن تقسيم عملية تصنيع مواد الأقطاب السالبة المصنوعة من الجرافيت الاصطناعي إلى أربع خطوات رئيسية وأكثر من عشر عمليات صغيرة، حيث يعتبر التحبيب والجرافيت هما المفتاح. يمكن تقسيم عملية الإنتاج إلى أربع خطوات: 1) المعالجة المسبقة 2) التحبيب 3) الجرافيت 4) الطحن بالكرات والغربلة. من بين الخطوات الأربع الرئيسية، فإن التكسير والغربلة بسيطان نسبيًا، ويعكس رابطا التحبيب والجرافيت بشكل أساسي العتبة الفنية لصناعة الأقطاب السالبة ومستوى إنتاج المؤسسات.
خلال المعالجة الأولية، هناك أربع عمليات صغيرة مطلوبة: التغذية والتجفيف والسحق الخشن والتعبئة والتغليف. يجب سحقها وتشكيلها في ورشة المعالجة الأولية أولاً، ويتم تغذية فحم الكوك الخام في الكسارة من خلال الضغط السلبي لنظام الشحن، ثم يتم تجفيف فحم الإبرة. يتم تفريغ فحم الإبرة المجفف من نقطة التفريغ، ونقله إلى حاوية التخزين المؤقت للتخزين المؤقت من خلال حزام مغلق، ثم نقله إلى الكسارة من خلال منفذ التفريغ في الجزء السفلي من الحاوية من خلال حزام مغلق للسحق.
في ورشة التكسير، هناك حاجة إلى التغذية والتكسير والتشكيل وتغذية الأسفلت والتكسير. عند دخول ورشة التكسير، يتم إجراء التغذية بالضغط السلبي في محطة التغذية، ويتم تجهيز منفذ التغذية بغطاء تجميع الغاز ومجمع الغبار بالكيس. يتم نقل المواد الخام المجففة إلى الطاحونة الميكانيكية للطحن. وقت الطحن ساعتان. حجم جسيمات فحم الإبرة بعد الطحن هو 0-1.5 مم. يتم نقل فحم الإبرة بعد الطحن إلى مصنف التشكيل من خلال حزام مغلق من منفذ التفريغ في الطاحونة الميكانيكية للتصنيف. يتم تغذية المادة في آلة التشكيل من خلال الضغط السلبي لمزيد من التكسير. تتم عملية التشكيل في بيئة مغلقة.
في ورشة التحبيب، يجب أن تمر بخطوات التغذية والخلط والتحبيب والتفتيت والتشكيل والتعبئة والتغليف. في محطة التغذية، يتم تغذية مسحوق الأسفلت المسحوق ومسحوق فحم البترول بنسبة تحت ضغط سلبي. تم تجهيز منفذ التغذية بغطاء تجميع الغاز وجامع الغبار بالأكياس. يتم غلق المواد وتحريكها بالتساوي في الخلاط. يتم تخزين المواد المختلطة والمقلبة مؤقتًا في حاوية التخزين المؤقت من خلال نظام نقل هوائي مفرغ. ثم يتم نقل المواد إلى المفاعل من خلال نظام نقل هوائي. يتم تسخين المفاعل كهربائيًا بواسطة فرن من نوع البئر مثبت خارج المفاعل. يتم إخلاء الهواء أولاً، ثم يتم إدخال النيتروجين لتطهير الهواء وعزله لمنع المادة من الاحتراق والأكسدة. يتم تحريك المفاعل باستمرار للتسبب في تبخر غاز المكون الخفيف في المفاعل باستمرار. بعد اكتمال التسخين، يتم الحفاظ على درجة الحرارة الثابتة، وخلال ذلك يتبخر غاز المكون الثقيل في المفاعل. بعد اكتمال التحريك الساخن، يتم فتح صمام المفاعل، ويتم إرسال المادة إلى غلاية التبريد عن طريق الجاذبية من خلال خط الأنابيب لتبرد إلى درجة حرارة الغرفة، وتحقيق تأثير الطلاء. نظرًا لأن تفريغ مفاعل الطلاء عرضة للتكتل، فمن الضروري سحق المواد المتكتلة وغربلتها بشكل أكبر، واستخدام آلة تشكيل لتشكيل المواد المختلطة الساخنة لجعل الجسيمات أكثر انتظامًا. جميع المعدات في عملية ما بعد المعالجة مغلقة ومتصلة، ولا تشارك غازات العادم الغبارية. تدخل المواد إلى نظام التعبئة والتغليف من خلال خط أنابيب مغلق تحت تأثير الجاذبية ويتم تخزينها في المستودع بعد التعبئة والتغليف.
أخيرًا، يتم تنفيذ المعالجة النهائية في ورشة عمل المنتج النهائي. تحتاج إلى تنفيذ التغذية والخلط والغربلة الأولية وإزالة المغناطيسية والغربلة الثانوية والتشكيل والتصنيف والتعبئة والتغليف. في محطة التغذية، يتم تغذية المواد الجرافيتية في الخلاط تحت ضغط سلبي، ويقوم خلاط الشريط الخاص بالمشروع بالخلط المادي لتحقيق التجانس للمواد من دفعات مختلفة. يتم نقل المواد المتجانسة إلى الشاشة الاهتزازية بالموجات فوق الصوتية للفرز بواسطة نظام نقل هوائي بضغط سلبي. تدخل المواد بعد الفرز الأول العملية التالية من خلال نظام النقل الهوائي. تدخل المواد ثلاث صوامع عازلة من خلال نظام النقل الهوائي، وتدخل ست آلات مغناطيسية لإزالة المغناطيسية من خلال أنابيب مغلقة تحت تأثير الجاذبية. يتم نقل المواد المغنطيسية إلى الشاشة الاهتزازية بالموجات فوق الصوتية للفرز الثانوي بواسطة نظام نقل هوائي بضغط سلبي. يتم تغذية المواد المنخلية لعملية الفرز في آلة التشكيل والتصنيف تحت ضغط سلبي لمزيد من السحق لتشكيل المنتجات الثانوية. بعد الفحص الثانوي، يتم نقل المواد إلى آلة التعبئة والتغليف للتعبئة والتغليف، ويتم الانتهاء من مواد الأقطاب السالبة المعبأة.
