ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की विस्तृत तकनीकी प्रक्रिया

कच्चा माल: कार्बन उत्पादन के लिए किन कच्चे माल का उपयोग किया जाता है?

कार्बन उत्पादन में, आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल को ठोस कार्बन कच्चे माल और बाइंडर तथा इम्प्रैग्नेटिंग एजेंट में विभाजित किया जा सकता है।
ठोस कार्बन कच्चे माल में पेट्रोलियम कोक, बिटुमिनस कोक, मेटालर्जिकल कोक, एन्थ्रासाइट, प्राकृतिक ग्रेफाइट और ग्रेफाइट स्क्रैप आदि शामिल हैं।
बाइंडर और इम्प्रैग्नेटिंग एजेंट में कोल पिच, कोल टार, एंथ्रासीन ऑयल और सिंथेटिक रेजिन आदि शामिल हैं।
इसके अतिरिक्त, उत्पादन में क्वार्ट्ज रेत, धातुकर्म कोक कण और कोक पाउडर जैसी कुछ सहायक सामग्री का भी उपयोग किया जाता है।
कुछ विशेष कार्बन और ग्रेफाइट उत्पाद (जैसे कार्बन फाइबर, सक्रिय कार्बन, पायरोलिटिक कार्बन और पायरोलिटिक ग्रेफाइट, ग्लास कार्बन) अन्य विशेष सामग्रियों से बनाए जाते हैं।

कैल्सीनेशन: कैल्सीनेशन क्या है? कैल्सीनेशन के लिए किन कच्चे माल की आवश्यकता होती है??

कार्बन कच्चे माल को हवा से अलग रखते हुए उच्च तापमान (1200-1500 डिग्री सेल्सियस) पर गर्म करना।
ऊष्मा उपचार की इस प्रक्रिया को कैल्सीनेशन कहते हैं।
कार्बन उत्पादन में कैल्सीनेशन पहली ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है। कैल्सीनेशन से सभी प्रकार के कार्बनयुक्त कच्चे माल की संरचना और भौतिक एवं रासायनिक गुणों में कई परिवर्तन होते हैं।
एन्थ्रेसाइट और पेट्रोलियम कोक दोनों में एक निश्चित मात्रा में वाष्पशील पदार्थ होते हैं और इन्हें कैल्सीनेशन की आवश्यकता होती है।
बिटुमिनस कोक और मेटालर्जिकल कोक का कोक निर्माण तापमान अपेक्षाकृत उच्च (1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) होता है, जो कार्बन संयंत्र में कैल्सीनेशन भट्टी के तापमान के बराबर होता है। इसके बाद इसका कैल्सीनेशन नहीं हो सकता और इसे केवल नमी से सुखाना आवश्यक होता है।
हालांकि, यदि कैल्सीनेशन से पहले बिटुमिनस कोक और पेट्रोलियम कोक का एक साथ उपयोग किया जाता है, तो उन्हें पेट्रोलियम कोक के साथ कैल्सीनेशन के लिए कैल्सीनर में भेजा जाएगा।
प्राकृतिक ग्रेफाइट और कार्बन ब्लैक को कैल्सीनेशन की आवश्यकता नहीं होती है।
निर्माण प्रक्रिया: एक्सट्रूज़न निर्माण का सिद्धांत क्या है?
एक्सट्रूज़न प्रक्रिया का सार यह है कि जब पेस्ट दबाव में एक निश्चित आकार के नोजल से गुजरता है, तो उसे संकुचित किया जाता है और प्लास्टिक रूप से विकृत करके एक निश्चित आकार और माप का सांचा बनाया जाता है।
एक्सट्रूज़न मोल्डिंग प्रक्रिया मूल रूप से पेस्ट की प्लास्टिक विरूपण प्रक्रिया है।

पेस्ट को बाहर निकालने की प्रक्रिया सामग्री कक्ष (या पेस्ट सिलेंडर) और गोलाकार चाप नोजल में की जाती है।
लोडिंग चैंबर में मौजूद गर्म पेस्ट को पीछे के मुख्य प्लंजर द्वारा आगे बढ़ाया जाता है।
पेस्ट में मौजूद गैस को लगातार बाहर निकलने के लिए मजबूर किया जाता है, पेस्ट लगातार संकुचित होता रहता है और साथ ही पेस्ट आगे बढ़ता रहता है।
जब पेस्ट चैम्बर के बेलनाकार भाग में गति करता है, तो पेस्ट को स्थिर प्रवाह माना जा सकता है, और दानेदार परत मूल रूप से समानांतर होती है।
जब पेस्ट चाप विरूपण वाले एक्सट्रूज़न नोजल के हिस्से में प्रवेश करता है, तो मुख की दीवार के पास का पेस्ट आगे बढ़ने में अधिक घर्षण प्रतिरोध का सामना करता है, जिससे सामग्री मुड़ने लगती है, अंदर पेस्ट की गति अलग-अलग होती है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद की त्रिज्या घनत्व एकसमान नहीं होती है, और इस प्रकार एक्सट्रूज़न अवरुद्ध हो जाता है।

आंतरिक और बाहरी परतों के अलग-अलग वेग के कारण आंतरिक तनाव उत्पन्न होता है।
अंत में, पेस्ट रैखिक विरूपण वाले हिस्से में प्रवेश करता है और बाहर निकल जाता है।
पकाना
भूनना क्या है? भूनने का उद्देश्य क्या है?

भूनना एक ऐसी ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जिसमें संपीड़ित कच्चे उत्पादों को भट्टी में सुरक्षात्मक माध्यम में हवा को अलग रखते हुए एक निश्चित दर पर गर्म किया जाता है।

समर्थन का उद्देश्य यह है:
(1) वाष्पशील पदार्थों को छोड़कर कोयला डामर को बाइंडर के रूप में उपयोग करने वाले उत्पादों के लिए, भूनने के बाद लगभग 10% वाष्पशील पदार्थ आमतौर पर उत्सर्जित होते हैं। इसलिए, भुने हुए उत्पादों की दर आमतौर पर 90% से कम होती है।
(2) बाइंडर कोकिंग कच्चे उत्पादों को कुछ तकनीकी स्थितियों के अनुसार भूनकर बाइंडर कोकिंग बनाया जाता है। एग्रीगेट कणों के बीच एक कोक नेटवर्क बनता है जो विभिन्न कण आकारों वाले सभी एग्रीगेट को मजबूती से जोड़ता है, जिससे उत्पाद में कुछ भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं। समान परिस्थितियों में, कोकिंग दर जितनी अधिक होगी, गुणवत्ता उतनी ही बेहतर होगी। मध्यम तापमान वाले डामर की कोकिंग दर लगभग 50% होती है।
(3) निश्चित ज्यामितीय रूप
कच्चे उत्पादों को भूनने की प्रक्रिया में, नरमी और बाइंडर के स्थानांतरण की घटनाएँ घटित होती हैं। तापमान बढ़ने के साथ, कोकिंग नेटवर्क बनता है, जिससे उत्पाद कठोर हो जाते हैं। इसलिए, तापमान बढ़ने पर भी इसका आकार नहीं बदलता है।
(4) प्रतिरोधकता को कम करें
भूनने की प्रक्रिया में, वाष्पशील पदार्थों के निष्कासन के कारण, डामर के कोकिंग से एक कोक ग्रिड बनता है, डामर का अपघटन और बहुलकीकरण होता है, और एक बड़ा षट्कोणीय कार्बन रिंग समतल नेटवर्क बनता है, आदि के कारण प्रतिरोधकता में काफी कमी आती है। कच्चे उत्पादों की प्रतिरोधकता लगभग 10000 x 10⁻⁶ Ω⁻² होती है, जो भूनने के बाद 40-50 x 10⁻⁶ Ω⁻² तक कम हो जाती है, इसलिए इन्हें अच्छे चालक कहा जाता है।
(5) आगे आयतन संकुचन
भूनने के बाद, उत्पाद का व्यास लगभग 1%, लंबाई 2% और आयतन 2-3% तक सिकुड़ जाता है।
संसेचन विधि: कार्बन उत्पादों को मैश क्यों किया जाता है?
संपीड़न मोल्डिंग के बाद कच्चे उत्पाद में बहुत कम सरंध्रता होती है।
हालांकि, कच्चे उत्पादों को भूनने के बाद, कोयले के एस्फाल्ट का एक हिस्सा गैस में विघटित होकर निकल जाता है, और दूसरा हिस्सा बिटुमिनस कोक में परिवर्तित हो जाता है।
उत्पन्न बिटुमिनस कोक की मात्रा कोयला बिटुमेन की तुलना में काफी कम होती है। हालांकि भूनने की प्रक्रिया में यह थोड़ा सिकुड़ जाता है, फिर भी उत्पाद में विभिन्न आकारों के कई अनियमित और छोटे छिद्र बन जाते हैं।
उदाहरण के लिए, ग्रेफाइटयुक्त उत्पादों की कुल सरंध्रता आमतौर पर 25-32% तक होती है, जबकि कार्बन उत्पादों की सरंध्रता आमतौर पर 16-25% होती है।
छिद्रों की अधिक संख्या की उपस्थिति अनिवार्य रूप से उत्पादों के भौतिक और रासायनिक गुणों को प्रभावित करेगी।
सामान्य तौर पर, ग्रेफाइटयुक्त उत्पादों में सरंध्रता बढ़ जाती है, आयतन घनत्व कम हो जाता है, प्रतिरोधकता और यांत्रिक शक्ति बढ़ जाती है, एक निश्चित तापमान पर ऑक्सीकरण की दर तेज हो जाती है, संक्षारण प्रतिरोध भी बिगड़ जाता है, और गैस और तरल पदार्थ अधिक आसानी से पारगम्य हो जाते हैं।
संसेचन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा तैयार उत्पाद की सरंध्रता को कम किया जाता है, घनत्व को बढ़ाया जाता है, संपीडन शक्ति को बढ़ाया जाता है, प्रतिरोधकता को कम किया जाता है और उत्पाद के भौतिक और रासायनिक गुणों को बदला जाता है।
ग्राफिटाइजेशन: ग्राफिटाइजेशन क्या है?
ग्राफिटाइजेशन का उद्देश्य क्या है?
ग्राफिटाइजेशन एक उच्च तापमान वाली ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जिसमें पके हुए उत्पादों को ग्राफिटाइजेशन भट्टी के सुरक्षात्मक माध्यम में उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है ताकि षट्कोणीय कार्बन परमाणु समतल ग्रिड को द्वि-आयामी स्थान में अव्यवस्थित अतिक्रम से त्रि-आयामी स्थान में व्यवस्थित अतिक्रम और ग्रेफाइट संरचना में परिवर्तित किया जा सके।

इसके उद्देश्य निम्नलिखित हैं:
(1) उत्पाद की तापीय और विद्युत चालकता में सुधार करना।
(2) उत्पाद की ऊष्मा आघात प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता में सुधार करना।
(3) उत्पाद की चिकनाई और घिसाव प्रतिरोध में सुधार करना।
(4) अशुद्धियों को दूर करना और उत्पाद की मजबूती में सुधार करना।

मशीनिंग: कार्बन उत्पादों को मशीनिंग की आवश्यकता क्यों होती है?
(1) प्लास्टिक सर्जरी की आवश्यकता

एक निश्चित आकार और आकृति वाले संपीड़ित कार्बन उत्पादों में भूनने और ग्राफिटीकरण के दौरान विरूपण और टकराव से होने वाली क्षति की मात्रा भिन्न-भिन्न होती है। साथ ही, कुछ भराव पदार्थ संपीड़ित कार्बन उत्पादों की सतह पर बंध जाते हैं।
इसका उपयोग यांत्रिक प्रसंस्करण के बिना नहीं किया जा सकता है, इसलिए उत्पाद को एक निर्दिष्ट ज्यामितीय आकार में ढाला और संसाधित किया जाना चाहिए।

(2) उपयोग की आवश्यकता

उपयोगकर्ता की प्रसंस्करण संबंधी आवश्यकताओं के अनुसार।
यदि विद्युत भट्टी में इस्पात निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड को जोड़ना आवश्यक हो, तो उत्पाद के दोनों सिरों पर थ्रेडेड छेद बनाए जाने चाहिए, और फिर दोनों इलेक्ट्रोड को विशेष थ्रेडेड जोड़ के साथ जोड़कर उपयोग किया जाना चाहिए।

(3) तकनीकी आवश्यकताएँ

कुछ उत्पादों को उपयोगकर्ताओं की तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार विशेष आकार और विशिष्टताओं में संसाधित करने की आवश्यकता होती है।
इससे भी कम सतह खुरदरापन आवश्यक है।


पोस्ट करने का समय: 10 दिसंबर 2020