Tehnički ugljika, njegova priprema

Čađa (GOST 7885-86) - tip industrijskih proizvoda atoma, a koristi se uglavnom u gume kao punilo za pojačanje svoje dobre svojstva. Za razliku od koksa i teren je gotovo čađa u izgledom.

sfera primjene

Oko 70% proizvedene čađe se koristi za proizvodnju gume, 20% - za proizvodnju gumenih proizvoda. Također, tehnička ugljika koristi se u proizvodnji boja i proizvodnju tinte, gdje radi kao crni pigment.

Drugo područje primjene - proizvodnja plastike i plašt kabela. Ovdje je proizvod je dodan kao punilo i izradu proizvoda od posebnih svojstava. U malih čađa se koristi u drugim industrijama.

svojstvo

Čađa - proces proizvod koji sadrži najnovije inženjering tehnologije i metode kontrole. Zbog svoje čistoće i strogo definiran skup fizikalnih i kemijskih svojstava, to nema nikakve veze s čađi formirana kao zagađene nusprodukt ugljen i loživo ulje, ili nereguliranim izgaranjem. Prema općeprihvaćenom međunarodnoj klasifikaciji čađe određeno Carbon Black (crni ugljik u prijevodu s engleskog), čađe na engleskom jeziku - čađe. To jest, ti pojmovi su trenutno ni na koji način zbunjeni.

Pojačanje učinak zbog čađi ispunjen gume je ne manje važno od uvodnih sumpora guma vulkanizacije uvjeta za razvoj gumarske industrije. Gumene smjese ugljik velikog broja sastojaka mas zauzima drugi gume. Učinak kvalitativnih svojstava čađe za gume znatno veći od osnovnog sastojka kvalitativno - guma.

pojačanje svojstva

Poboljšana fizička svojstva materijala za ispunu uvođenjem zove pojačanje (pojačanje) i takve pojačala nazivaju punila (čađa, istaložen silicijev dioksid). Među svim pojačalima uistinu jedinstven karakteristike ugljena tehničke. I prije stvrdnjavanja se veže s gume, i smjesa se ne može potpuno odvojiti u čađi i gume s otapalima.

Čvrstoća gume, dobivene iz većih elastomera:

Tablica prikazuje svojstva vulcanizates dobivenih od različitih vrsta gume neispunjeni i napuni čađom. Iz ovih podataka može se vidjeti kako je sadržaj ugljika u velikoj mjeri utječe na gumene komponente vlačne čvrstoće. Usput, drugi takvi puderi koji se koriste u mješavinama gume da daju željenu boju ili smjese pojeftinjenja - kreda, talk, kaolin, željezo oksid i drugi ne pojačanje svojstva.

struktura

Čisti prirodni ugljen - to dijamant i grafit. Oni imaju kristalnu strukturu značajno različite jedna od druge. Difrakcija ray osnovana sličnosti u strukturi prirodnog grafita i umjetni materijal čađa. Ugljikovi atomi u obliku velikih grafit prstenastih sloja spojenog sustava aromatskih, uz razmak međuatomskim 0,142 nm. Ove ploče grafitni kondenzirani aromatskih nazivaju bazalnih zrakoplova. Razmak između ravnina strogo definiran i 0.335 nm. Svi slojevi su postavljeni paralelno jedan u odnosu na drugi. gustoća grafit je 2.26 g / ^cm3.

Za razliku od grafita ima trodimenzionalnu naručivanje, čađa je karakterizirana samo dvodimenzionalni pravilnosti. Sastoji se od dobro razvijenih grafitnih ravnine se približno paralelno jedna s drugom, ali u odnosu na pomak susjednih slojeva - to jest, nasumično orijentirane u ravnini normalnoj odnos.

Oblikovani struktura grafita u usporedbi s uredno složenom špil karata, a na strukturu čađe sa špilom karata u kojoj se pomaknuo kartice. To interplaname razmak veći od grafita i 0,350-0,365 nm. Stoga, crni ugljik gustoća manja od one grafita i unutar 1,76-1,9 g / ^cm3, ovisno o stupnju (obično 1,8 g / ^cm3).

farbanje

A pigment (bojanje) čađa koje se koriste u proizvodnji tinte, premazi, plastike, vlakana, papira i građevinskog materijala. Oni su klasificirani kao što slijedi:

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

Treće slovo označava postupak za proizvodnju - peć (F) ili kanal (C). Primjer oznake: HCF - vysokookrashivayuschy čađe iz peći (Hiqh boja peći).

Proizvod bojanje sposobnost povezana s veličinom svojih čestica. Ovisno o veličini ugljena Tehnička podijeljeni u skupine:

klasifikacija

Čađa za gumu armiranje učinak na stupanj je podijeljen na:

• Vysokousilivayuschy (gazište, krutina). Pod uvjetom povećanu čvrstoću i otpornost na habanje. Veličina čestica je mali (18-30 nm). Koristi se u transportne trake, utorima gume.
• Poluusilivayuschy (Wireframe, soft). Prosječna veličina čestice (40-60 nm). Koristi se u različitim industrijskim gumenih proizvoda, lešina guma.
• Nizkousilivayuschy. Veličina čestica je velika (iznad 60 nm). Industrija guma koristi je ograničen. On pruža potrebnu snagu i održava visoku elastičnost u gume.

Potpuni klasifikacija čađe dani su u standardu ASTM D1765-03, usvojen od strane svih svjetskih proizvođača proizvoda i potrošača. To klasifikacija, posebno, provodi se na raspon specifične površine čestica:

Proizvodnja ugljena

Postoje tri tehnologija industrijske čađe, koji se koristi u ciklusu nepotpunog izgaranja ugljikovodika:

• pećnica;
• kanal;
• cijev;
• plazma.

Tu je i toplinska metoda u kojoj se raspad ili prirodni plin acetilen na visokim temperaturama.

Brojni tragovi dobivene različitim tehnologijama imaju različite karakteristike.

tehnologija proizvodnje

Teoretski moguće da se dobije čađu sve gore navedene metode, međutim, više od 96% proizvedenih proizvoda dobije se postupkom peći tekuće hrane. Ovaj postupak omogućuje dobivanje raznih marki čađe s određenim skupom svojstava. Na primjer, za čađu Omsk postrojenja korištenjem ove tehnologije je napravio više od 20 crne oznake ugljika.

Opća tehnologija. U reaktor vysokoogneupornymi materijala dovodi plin i zagrijava do 800 ° C zrakom. Izgaranjem plina proizvesti kompletna produkata izgaranja imaju temperature 1820-1900 ° C, koji sadrži određenu količinu slobodnog kisika. U visokoj temperaturi proizvoda potpuno izgaranje tekućih ugljikovodika sirovine injektira pažljivo prethodno miješaju te zagrijava do 200-300 ° C. Piroliza sirovine javlja se na strogo kontroliranoj temperaturi, koja je, ovisno o marki čađe dobiven ima različite vrijednosti od 1400 do 1750 ° C

Na određenoj udaljenosti od prostora za punjenje termooksidativne Reakciju se prekine ubrizgavanje vode. Oblikovan pirolizom čađe i reakcija plinovi ulaze u grijač zraka, u kojem se daju dio svoje topline zrak koji se koristi u postupku, temperatura smjese uglerodogazovoy kapi od 950-1000 ° C do 500-600 ° C.

Nakon hlađenja na 260-280 ° C, uz dodatno injektiranja vode smjesa čađe i plinova se šalje vrećasti filter, pri čemu je čađa odvojen od plina i ulazi u filter lijevak. Odvojeni Čađa iz lijevka filtar za transport plina voda napaja ventilator (puhala) u granuliranje jedinici.

Proizvođači čađe

Svjetska proizvodnja čađe je više od 10 milijuna tona. Takva velika potražnja za proizvodom je prvenstveno zbog svojih jedinstvenih svojstvima jačanja. Lokomotive industrije su:

• Aditya Birla Group (Indija) - oko 15% tržišta.
• Cabot Corporation (SAD) - 14% tržišta.
• Orion inženjeringa Ugljikovi atomi (Luksemburg) - 9%.

Najveći proizvođači ugljičnog Russian:

• Doo „Omsktehuglerod” - 40% na ruskom tržištu. Biljke u Omsk, Volgograd, Mogilev.
• OAO "Yaroslavl tehnički ugljični" - 32%.
• JSC "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.