ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड र सुई कोक

कार्बन सामग्री उत्पादन प्रक्रिया एक कडा रूपमा नियन्त्रित प्रणाली इन्जिनियरिङ हो, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडको उत्पादन, विशेष कार्बन सामग्री, आल्मुनियम कार्बन, नयाँ उच्च-अन्त कार्बन सामग्रीहरू कच्चा पदार्थ, उपकरण, प्रविधि, चार उत्पादन कारकहरूको व्यवस्थापन र सम्बन्धित स्वामित्व प्रविधिको प्रयोगबाट अविभाज्य छन्।

कच्चा पदार्थहरू कार्बन सामग्रीको आधारभूत विशेषताहरू निर्धारण गर्ने प्रमुख कारकहरू हुन्, र कच्चा पदार्थको प्रदर्शनले निर्मित कार्बन सामग्रीको प्रदर्शन निर्धारण गर्दछ। UHP र HP ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडको उत्पादनको लागि, उच्च गुणस्तरको सुई कोक पहिलो रोजाइ हो, तर उच्च गुणस्तरको बाइन्डर डामर, गर्भाधान गर्ने एजेन्ट डामर पनि हो। तर केवल उच्च गुणस्तरको कच्चा पदार्थ, उपकरण, प्रविधि, व्यवस्थापन कारकहरू र सम्बन्धित स्वामित्व प्रविधिको अभावले पनि उच्च गुणस्तरको UHP, HP ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादन गर्न असमर्थ छ।

यो लेख सुई कोक निर्माताहरू, इलेक्ट्रोड निर्माताहरू, वैज्ञानिक अनुसन्धान संस्थानहरूले छलफल गर्नका लागि केही व्यक्तिगत विचारहरू व्याख्या गर्न उच्च गुणस्तरको सुई कोकका विशेषताहरूमा केन्द्रित छ।

यद्यपि चीनमा सुई कोकको औद्योगिक उत्पादन विदेशी उद्यमहरूको भन्दा ढिलो छ, तर हालका वर्षहरूमा यो द्रुत गतिमा विकसित भएको छ र आकार लिन थालेको छ। कुल उत्पादन मात्राको हिसाबले, यसले मूल रूपमा घरेलु कार्बन उद्यमहरूद्वारा उत्पादित UHP र HP ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडहरूको लागि सुई कोकको माग पूरा गर्न सक्छ। यद्यपि, विदेशी उद्यमहरूको तुलनामा सुई कोकको गुणस्तरमा अझै पनि निश्चित अन्तर छ। ब्याच प्रदर्शनको उतारचढावले ठूलो आकारको UHP र HP ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडको उत्पादनमा उच्च-गुणस्तरको सुई कोकको मागलाई असर गर्छ, विशेष गरी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड जोइन्टको उत्पादन पूरा गर्न सक्ने उच्च-गुणस्तरको संयुक्त सुई कोक छैन।

ठूला स्पेसिफिकेशनहरू UHP, HP ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादन गर्ने विदेशी कार्बन उद्यमहरू प्रायः मुख्य कच्चा पदार्थ कोकको रूपमा उच्च-गुणस्तरको पेट्रोलियम सुई कोकको पहिलो रोजाइ हुन्छन्, जापानी कार्बन उद्यमहरूले पनि केही कोइला श्रृंखलाको सुई कोकलाई कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्छन्, तर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादनको निम्न φ 600 मिमी स्पेसिफिकेशनको लागि मात्र। हाल, चीनमा सुई कोक मुख्यतया कोइला श्रृंखलाको सुई कोक हो। कार्बन उद्यमहरूद्वारा उच्च गुणस्तरको ठूलो मात्रामा UHP ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडको उत्पादन प्रायः आयातित पेट्रोलियम श्रृंखलाको सुई कोकमा निर्भर गर्दछ, विशेष गरी आयातित जापानी सुइशिमा तेल श्रृंखलाको सुई कोक र ब्रिटिश HSP तेल श्रृंखलाको सुई कोकसँग कच्चा पदार्थ कोकको रूपमा उच्च गुणस्तरको संयुक्त उत्पादन।

हाल, विभिन्न उद्यमहरूद्वारा उत्पादित सुई कोकलाई सामान्यतया परम्परागत प्रदर्शन सूचकांकहरू जस्तै खरानी सामग्री, वास्तविक घनत्व, सल्फर सामग्री, नाइट्रोजन सामग्री, कण आकार वितरण, थर्मल विस्तार गुणांक आदि द्वारा विदेशी सुई कोकको व्यावसायिक प्रदर्शन सूचकांकसँग तुलना गरिन्छ। यद्यपि, विदेशी देशहरूको तुलनामा सुई कोक वर्गीकरणको विभिन्न ग्रेडहरूको अभाव अझै पनि छ। त्यसकारण, बोलचालमा "एकीकृत सामानहरू" को लागि पनि सुई कोकको उत्पादनले उच्च-गुणस्तरको प्रिमियम सुई कोकको ग्रेड प्रतिबिम्बित गर्न सक्दैन।

परम्परागत कार्यसम्पादन तुलनाको अतिरिक्त, कार्बन उद्यमहरूले सुई कोकको विशेषता वर्णनमा पनि ध्यान दिनुपर्छ, जस्तै थर्मल एक्सपेन्सन कोफिसिएन्ट (CTE), कण शक्ति, एनिसोट्रोपी डिग्री, गैर-निषेधित अवस्था र निषेधित अवस्थामा विस्तार डेटा, र विस्तार र संकुचन बीचको तापमान दायरा। सुई कोकका यी थर्मल गुणहरू ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडको उत्पादन प्रक्रियामा ग्राफिटाइजेसन प्रक्रियाको नियन्त्रणको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण भएकाले, अवश्य पनि, बाइन्डर र इम्प्रेग्नेटिंग एजेन्ट डामर भुटेपछि बनेको डामर कोकको थर्मल गुणहरूको प्रभावलाई बहिष्कार गरिएको छैन।

१. सुई कोकको एनिसोट्रोपीको तुलना

(A) नमूना: घरेलु कार्बन कारखानाको φ ५०० मिमी UHP इलेक्ट्रोड बडी;

कच्चा पदार्थ सुई कोक: जापानी नयाँ रासायनिक LPC-U ग्रेड, अनुपात: १००% LPC-U ग्रेड; विश्लेषण: SGL Griesheim प्लान्ट; कार्यसम्पादन सूचकहरू तालिका १ मा देखाइएको छ।

(ख) नमूना: घरेलु कार्बन कारखानाको φ ४५० मिमीएचपी इलेक्ट्रोड बडी; कच्चा पदार्थ सुई कोक: घरेलु कारखानाको तेल सुई कोक, अनुपात: १००%; विश्लेषण: शान्डोङ बाजान कार्बन प्लान्ट; कार्यसम्पादन सूचकहरू तालिका २ मा देखाइएका छन्।

तालिका १ र तालिका २ को तुलनाबाट देख्न सकिन्छ, नयाँ दैनिक रासायनिक कोइला मापनको सुई कोकको lPC-U ग्रेडमा थर्मल गुणहरूको ठूलो एनिसोट्रोपी छ, जसमा CTE को एनिसोट्रोपी ३.६१~४.५५ सम्म पुग्न सक्छ, र प्रतिरोधकताको एनिसोट्रोपी पनि ठूलो छ, २.०६~२.२५ सम्म पुग्छ। यसका साथै घरेलु पेट्रोलियम सुई कोकको लचिलो शक्ति नयाँ दैनिक रासायनिक LPC-U ग्रेड कोइला मापन सुई कोक भन्दा राम्रो छ। एनिसोट्रोपीको मूल्य नयाँ दैनिक रासायनिक LPC-U कोइला मापन सुई कोक भन्दा धेरै कम छ।

अल्ट्रा हाई पावर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादन एनिसोट्रोपिक डिग्री प्रदर्शन विश्लेषण भनेको सुई कोक कच्चा पदार्थको गुणस्तरको अनुमान हो वा महत्त्वपूर्ण विश्लेषण विधि होइन, एनिसोट्रोपीको डिग्रीको आकार, अवश्य पनि, इलेक्ट्रोड उत्पादन प्रक्रियामा निश्चित प्रभाव पार्छ, बिजुलीको एनिसोट्रोपीको डिग्री अत्यन्त थर्मल झटका प्रदर्शन सानो इलेक्ट्रोडको औसत शक्तिको एनिसोट्रोपी डिग्री भन्दा राम्रो हुन्छ।

हाल, चीनमा कोइला सुई कोकको उत्पादन पेट्रोलियम सुई कोकको भन्दा धेरै ठूलो छ। कार्बन उद्यमहरूको उच्च कच्चा पदार्थ लागत र मूल्यको कारण, UHP इलेक्ट्रोडको उत्पादनमा १००% घरेलु सुई कोक प्रयोग गर्न गाह्रो छ, जबकि इलेक्ट्रोड उत्पादन गर्न क्याल्क्टेड पेट्रोलियम कोक र ग्रेफाइट पाउडरको निश्चित अनुपात थप्दै। त्यसैले, घरेलु सुई कोकको एनिसोट्रोपी मूल्याङ्कन गर्न गाह्रो छ।

२. सुई कोकको रेखीय र आयतनात्मक गुणहरू

सुई कोकको रेखीय र भोल्युमेट्रिक परिवर्तन प्रदर्शन मुख्यतया इलेक्ट्रोडद्वारा उत्पादित ग्रेफाइट प्रक्रियामा प्रतिबिम्बित हुन्छ। तापक्रम परिवर्तनसँगै, ग्रेफाइट प्रक्रिया तताउने प्रक्रियाको क्रममा सुई कोक रेखीय र भोल्युमेट्रिक विस्तार र संकुचनबाट गुज्रनेछ, जसले ग्रेफाइट प्रक्रियामा इलेक्ट्रोड रोस्टेड बिलेटको रेखीय र भोल्युमेट्रिक परिवर्तनलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ। कच्चा कोकको विभिन्न गुणहरूको प्रयोगको लागि यो समान छैन, सुई कोकको विभिन्न ग्रेडहरू परिवर्तन हुन्छन्। यसबाहेक, सुई कोक र क्याल्साइन्ड पेट्रोलियम कोकको विभिन्न ग्रेडहरूको रेखीय र भोल्युम परिवर्तनहरूको तापमान दायरा पनि फरक छ। कच्चा कोकको यो विशेषतालाई निपुण बनाएर मात्र हामी ग्रेफाइट रासायनिक अनुक्रमको उत्पादनलाई राम्रोसँग नियन्त्रण र अनुकूलन गर्न सक्छौं। यो विशेष गरी श्रृंखला ग्राफिटाइजेसन प्रक्रियामा स्पष्ट छ।

तालिका ३ ले बेलायतमा कोनोकोफिलिप्सद्वारा उत्पादित तीन ग्रेडको पेट्रोलियम सुई कोकको रेखीय र आयतन परिवर्तन र तापमान दायराहरू देखाउँछ। रेखीय विस्तार पहिले हुन्छ जब तेल सुई कोक तातो हुन थाल्छ, तर रेखीय संकुचन सुरुमा तापक्रम सामान्यतया अधिकतम क्याल्सिनेशन तापक्रमभन्दा पछाडि हुन्छ। १५२५℃ देखि १७२५℃ सम्म, रेखीय विस्तार सुरु हुन्छ, र सम्पूर्ण रेखीय संकुचन को तापमान दायरा साँघुरो हुन्छ, केवल २००℃। साधारण ढिलाइ भएको पेट्रोलियम कोकको सम्पूर्ण लाइन संकुचन को तापमान दायरा सुई कोक भन्दा धेरै ठूलो हुन्छ, र कोइला सुई कोक दुई बीच हुन्छ, तेल सुई कोक भन्दा अलि ठूलो। जापानको ओसाका औद्योगिक प्रविधि परीक्षण संस्थानको परीक्षण नतिजाले देखाउँछ कि कोकको थर्मल प्रदर्शन जति खराब हुन्छ, लाइन संकुचन तापमान दायरा त्यति नै बढी हुन्छ, 500 ~ 600 ℃ सम्म लाइन संकुचन तापमान दायरा हुन्छ, र लाइन संकुचन तापमानको सुरुवात कम हुन्छ, 1150 ~ 1200 ℃ मा लाइन संकुचन हुन थाल्छ, जुन सामान्य ढिलाइ भएको पेट्रोलियम कोकको विशेषता पनि हो।

सुई कोकको थर्मल गुणहरू जति राम्रो र एनिसोट्रोपी जति ठूलो हुन्छ, रेखीय संकुचन तापमान दायरा त्यति नै साँघुरो हुन्छ। केही उच्च-गुणस्तरको तेल सुई कोकको रेखीय संकुचन तापमान दायरा मात्र १०० ~ १५०℃ हुन्छ। विभिन्न कच्चा पदार्थ कोकको रेखीय विस्तार, संकुचन र पुन: विस्तारका विशेषताहरू बुझेपछि ग्राफिटाइजेसन प्रक्रिया उत्पादनलाई मार्गदर्शन गर्नु कार्बन उद्यमहरूको लागि धेरै लाभदायक हुन्छ, जसले परम्परागत अनुभवात्मक मोड प्रयोग गर्दा हुने केही अनावश्यक गुणस्तरीय फोहोर उत्पादनहरूबाट बच्न सक्छ।

३ निष्कर्ष

कच्चा पदार्थका विभिन्न विशेषताहरूमा निपुणता हासिल गर्नुहोस्, उचित उपकरण मिलान छनौट गर्नुहोस्, प्रविधिको राम्रो संयोजन गर्नुहोस्, र उद्यम व्यवस्थापन अधिक वैज्ञानिक र उचित छ, सम्पूर्ण प्रक्रिया प्रणालीको यो श्रृंखला कडा रूपमा नियन्त्रित र स्थिर छ, उच्च-गुणस्तरको अल्ट्रा-उच्च शक्ति, उच्च शक्ति ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादन गर्ने आधार भएको भन्न सकिन्छ।