ग्राफिटाइज्ड पेट्रोलियम कोकको उत्पादन प्रक्रियामा, अन्तिम उत्पादनको गुणस्तर सुनिश्चित गर्न कच्चा पदार्थ छनोट, पूर्व-उपचार, ग्राफिटाइजेसन प्रक्रियादेखि पोस्ट-उपचारसम्म निम्न प्रमुख प्यारामिटरहरूलाई कडाइका साथ नियन्त्रण गर्नु आवश्यक छ:
I. कच्चा पदार्थको छनोट र पूर्व उपचार
सल्फरको मात्रा
- नियन्त्रण मानक: कच्चा पेट्रोलियम कोकमा सल्फरको मात्रा ≤0.5% हुनुपर्छ। उच्च सल्फर कोकले ग्राफिटाइजेसनको समयमा ग्यास विस्तार निम्त्याउन सक्छ, जसले गर्दा उत्पादन क्र्याक हुन सक्छ।
- प्रभाव: सल्फरको मात्रामा प्रत्येक ०.१% कमीले उत्पादन क्र्याकिङ दर १५%-२०% ले घटाउँछ र प्रतिरोधात्मकता ५%-८% ले घटाउँछ।
खरानी सामग्री
- नियन्त्रण मानक: खरानी सामग्री ≤0.3% हुनुपर्छ, प्राथमिक अशुद्धताहरू फलाम, सिलिकन, र क्याल्सियम जस्ता धातु अक्साइडहरू हुन्।
- प्रभाव: खरानीको मात्रामा प्रत्येक ०.१% वृद्धिले उत्पादन प्रतिरोधात्मकता १०%-१५% ले बढाउँछ र यान्त्रिक शक्ति ८%-१०% ले घटाउँछ।
कण आकार वितरण
- नियन्त्रण मानक: दानेदार कोक ≥80% हुनुपर्छ, जबकि धुलो कोक (कण आकार <0.5 मिमी) ≤20% हुनुपर्छ।
- प्रभाव: अत्यधिक पाउडर गरिएको कोकले क्याल्सिनेशनको समयमा केकिङ निम्त्याउन सक्छ, जसले गर्दा वाष्पशील पदार्थ हटाउने काम प्रभावित हुन्छ; दानेदार कोकको सुधारिएको एकरूपताले ग्राफिटाइजेसन ऊर्जा खपत ५%-१०% ले घटाउँछ।
क्याल्सिनेसन प्रक्रिया
- तापक्रम: ८-१२ घण्टाको लागि १२००-१४००°C।
- कार्य: अस्थिर पदार्थ हटाउँछ (८%-१५% बाट <१% सम्म) र वास्तविक घनत्व बढाउँछ (१.९ g/cm³ बाट ≥२.०५ g/cm³ सम्म)।
- नियन्त्रण बिन्दु: क्याल्सिनेशन पछिको वास्तविक घनत्व ≥२.०८ g/cm³ हुनुपर्छ; अन्यथा, ग्राफिटाइजेसन कठिनाई बढ्छ, र प्रतिरोधात्मकता बढ्छ।
II. ग्राफिटाइजेसन प्रक्रिया
तापक्रम नियन्त्रण
- कोर प्यारामिटर: २८००-३०००°C, ४८-७२ घण्टाको लागि राखिएको।
- प्रभाव:
- तापक्रममा प्रत्येक १०० डिग्री सेल्सियसको वृद्धिले क्रिस्टलीयता ५%-८% ले बढाउँछ र प्रतिरोधात्मकता ३%-५% ले घटाउँछ।
- अपर्याप्त तापक्रम (<२७००°C) ले आकारहीन कार्बन अवशेष निम्त्याउँछ, उत्पादन प्रतिरोधात्मकता १५ μΩ·m भन्दा बढी हुन्छ; अत्यधिक तापक्रम (>३१००°C) ले कार्बन संरचनामा क्षति पुर्याउन सक्छ।
तापक्रम एकरूपता
- नियन्त्रण मानक: फर्नेस कोर र किनारा बीचको तापक्रम भिन्नता ≤१५०°C, थर्मोकपल स्पेसिङ ≤३० सेन्टिमिटरको साथ।
- प्रभाव: तापक्रम भिन्नतामा प्रत्येक ५० डिग्री सेल्सियसको वृद्धिले स्थानीय प्रतिरोधात्मकता भिन्नता १०%-१५% ले विस्तार गर्छ र उत्पादन उत्पादन ५%-८% ले घटाउँछ।
ताप दर
- नियन्त्रण मानक:
- २५-८००°C चरण: ≤३°C/घण्टा (थर्मल स्ट्रेस क्र्याक हुनबाट रोक्न)।
- ८००-१२५०°C चरण: ≤५°C/घण्टा (क्रमबद्ध कार्बन संरचना गठनलाई बढावा दिन)।
- प्रभाव: अत्यधिक तताउने दरले उत्पादनको मात्रा १५% भन्दा बढी संकुचन गर्छ, जसले गर्दा चर्कने समस्या हुन्छ।
सुरक्षात्मक वातावरण
- नियन्त्रण मानक: ०.८-१.२ m³/घण्टाको नाइट्रोजन प्रवाह दर, वा आर्गन/भ्याकुम वातावरणको प्रयोग।
- कार्य: अक्सिडेशन रोक्नुहोस् र अशुद्धता सामग्री कम गर्नुहोस् (जस्तै, अक्सिजन सामग्री ०.५% बाट <०.१% सम्म घट्छ)।
III. उपचार पछि र शुद्धीकरण
चिसो पार्ने दर
- नियन्त्रण मानक: ग्राफिटाइजेसन पछि ढिलो शीतलन दर ≤२०°C/घन्टा।
- प्रभाव: द्रुत चिसोपनले अवशिष्ट थर्मल तनाव निम्त्याउँछ, जसले गर्दा उत्पादनको थर्मल झट्का प्रतिरोध ३०%-५०% ले घट्छ।
क्रसिङ र स्क्रिनिङ
- नियन्त्रण मानक: कण आकार D50 १०-२० μm मा नियन्त्रित, सतह कोटिंग (जस्तै, पिच वा रासायनिक वाष्प निक्षेपण) मोटाई एकरूपता ≤५% सहित।
- कार्य: कण आकारविज्ञानलाई अनुकूलन गर्छ र उत्पादनको थोक घनत्व बढाउँछ (०.८ ग्राम/सेमी³ देखि ≥१.२ ग्राम/सेमी³ सम्म)।
शुद्धीकरण उपचार
- हलोजन शुद्धीकरण: Cl₂ ग्यासले १९००-२३००°C मा २४ घण्टासम्म प्रतिक्रिया गर्छ, जसले गर्दा अशुद्धताको मात्रा ≤५० ppm मा घट्छ।
- भ्याकुम शुद्धीकरण: १०⁻³ Pa भ्याकुममा ५० घण्टासम्म कायम राखिन्छ, कुल अशुद्धता सामग्री ≤१० पीपीएम (उच्च-अन्त अनुप्रयोगहरूको लागि) प्राप्त हुन्छ।
IV. प्रमुख नियन्त्रण बिन्दुहरूको सारांश
| प्यारामिटर | नियन्त्रण मानक | प्रभाव |
|---|---|---|
| सल्फरको मात्रा | ≤०.५% | ग्यास विस्तार-प्रेरित क्र्याकिंगलाई रोक्छ; प्रतिरोधात्मकतालाई ५%-८% ले घटाउँछ। |
| खरानी सामग्री | ≤०.३% | धातुको अशुद्धता घटाउँछ; प्रतिरोधात्मकता १०%-१५% ले घटाउँछ। |
| ग्राफिटाइजेसन तापक्रम | ४८-७२ घण्टाको लागि २८००-३०००°C | क्रिस्टलिनेस ५%-८% ले बढाउँछ; प्रतिरोधात्मकता ३%-५% ले घटाउँछ। |
| तापक्रम एकरूपता | फर्नेस कोर-एज温差 ≤150°C | ५%-८% ले उत्पादन बढाउँछ; प्रतिरोधात्मक भिन्नतालाई १०%-१५% ले संकुचित गर्छ। |
| चिसो पार्ने दर | ≤२०°C/घण्टा | थर्मल झट्का प्रतिरोधलाई ३०%-५०% ले बढाउँछ; आन्तरिक तनाव कम गर्छ |
| शुद्धीकरण अशुद्धता सामग्री | ≤५० पीपीएम (ह्यालोजन), ≤१० पीपीएम (भ्याकुम) | उच्च-स्तरीय औद्योगिक मागहरू पूरा गर्दछ (जस्तै, अर्धचालक, फोटोभोल्टाइक्स) |
V. प्राविधिक प्रवृत्ति र अनुकूलन दिशाहरू
अल्ट्राफाइन संरचना नियन्त्रण: आइसोट्रोपी बढाउन र प्रतिरोधात्मकता <5 μΩ·m मा घटाउन ०.१-१ μm कोक पाउडर तयारी प्रविधि विकास गर्नुहोस्।
स्मार्ट उत्पादन प्रणाली: उत्पादन ९५% सम्म बढाउन डिजिटल ट्विन-आधारित तापक्रम क्षेत्र गतिशील नियन्त्रण प्रणालीहरू लागू गर्नुहोस्।
हरियो प्रक्रियाहरू: CO₂ उत्सर्जन घटाउन हाइड्रोजनलाई घटाउने एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्नुहोस्; १०%-१५% ले ऊर्जा खपत कम गर्न फोहोर ताप पुन: प्राप्ति प्रविधि अपनाउनुहोस्।
यी प्यारामिटरहरूलाई कडाइका साथ नियन्त्रण गरेर, ग्राफिटाइज्ड पेट्रोलियम कोकले उच्च-अन्त औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको माग पूरा गर्दै कार्बन सामग्री ≥९९.९%, प्रतिरोधकता ५-७ μΩ·m, र थर्मल विस्तार गुणांक १.५-२.५×१०⁻⁶/°C प्राप्त गर्न सक्छ।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-१२-२०२५