ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड और सुई कोक

कार्बन सामग्री उत्पादन प्रक्रिया एक कसकर नियंत्रित प्रणाली इंजीनियरिंग है, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उत्पादन, विशेष कार्बन सामग्री, एल्यूमीनियम कार्बन, नई उच्च अंत कार्बन सामग्री कच्चे माल, उपकरण, प्रौद्योगिकी, चार उत्पादन कारकों के प्रबंधन और संबंधित स्वामित्व प्रौद्योगिकी के उपयोग से अविभाज्य हैं।

कच्चे माल कार्बन सामग्री की बुनियादी विशेषताओं को निर्धारित करने वाले प्रमुख कारक हैं, और कच्चे माल का प्रदर्शन निर्मित कार्बन सामग्री के प्रदर्शन को निर्धारित करता है। यूएचपी और एचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन के लिए, उच्च गुणवत्ता वाली सुई कोक पहली पसंद है, लेकिन उच्च गुणवत्ता वाले बाइंडर डामर, संसेचन एजेंट डामर भी हैं। लेकिन केवल उच्च गुणवत्ता वाले कच्चे माल, उपकरण, प्रौद्योगिकी, प्रबंधन कारकों और संबंधित मालिकाना प्रौद्योगिकी की कमी, उच्च गुणवत्ता वाले यूएचपी, एचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उत्पादन करने में भी असमर्थ है।

यह लेख उच्च गुणवत्ता वाले सुई कोक की विशेषताओं पर ध्यान केंद्रित करता है ताकि कुछ व्यक्तिगत विचारों को स्पष्ट किया जा सके, सुई कोक निर्माताओं, इलेक्ट्रोड निर्माताओं, वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थानों पर चर्चा की जा सके।

यद्यपि चीन में सुई कोक का औद्योगिक उत्पादन विदेशी उद्यमों की तुलना में बाद में है, लेकिन हाल के वर्षों में यह तेजी से विकसित हुआ है और आकार लेना शुरू कर दिया है। कुल उत्पादन मात्रा के संदर्भ में, यह मूल रूप से घरेलू कार्बन उद्यमों द्वारा उत्पादित यूएचपी और एचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के लिए सुई कोक की मांग को पूरा कर सकता है। हालांकि, विदेशी उद्यमों की तुलना में सुई कोक की गुणवत्ता में अभी भी एक निश्चित अंतर है। बैच प्रदर्शन का उतार-चढ़ाव बड़े आकार के यूएचपी और एचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन में उच्च गुणवत्ता वाले सुई कोक की मांग को प्रभावित करता है, विशेष रूप से कोई उच्च गुणवत्ता वाला संयुक्त सुई कोक नहीं है जो ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड संयुक्त के उत्पादन को पूरा कर सके।

बड़े विनिर्देशों वाले यूएचपी, एचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उत्पादन करने वाले विदेशी कार्बन उद्यम अक्सर मुख्य कच्चे माल कोक के रूप में उच्च गुणवत्ता वाले पेट्रोलियम सुई कोक की पहली पसंद होते हैं, जापानी कार्बन उद्यम भी कच्चे माल के रूप में कुछ कोयला श्रृंखला सुई कोक का उपयोग करते हैं, लेकिन केवल निम्नलिखित φ 600 मिमी विनिर्देश के ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादन के लिए। वर्तमान में, चीन में सुई कोक मुख्य रूप से कोयला श्रृंखला सुई कोक है। कार्बन उद्यमों द्वारा उच्च गुणवत्ता वाले बड़े पैमाने पर यूएचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उत्पादन अक्सर आयातित पेट्रोलियम श्रृंखला सुई कोक पर निर्भर करता है, विशेष रूप से आयातित जापानी सुइशिमा तेल श्रृंखला सुई कोक और ब्रिटिश एचएसपी तेल श्रृंखला सुई कोक के साथ उच्च गुणवत्ता वाले संयुक्त उत्पादन कच्चे माल कोक के रूप में।

वर्तमान में, विभिन्न उद्यमों द्वारा उत्पादित सुई कोक की तुलना आमतौर पर पारंपरिक प्रदर्शन सूचकांकों, जैसे राख सामग्री, वास्तविक घनत्व, सल्फर सामग्री, नाइट्रोजन सामग्री, कण आकार वितरण, थर्मल विस्तार गुणांक आदि द्वारा विदेशी सुई कोक के वाणिज्यिक प्रदर्शन सूचकांकों से की जाती है। हालांकि, विदेशी देशों की तुलना में सुई कोक वर्गीकरण के विभिन्न ग्रेडों की अभी भी कमी है। इसलिए, सुई कोक का उत्पादन बोलचाल की भाषा में "एकीकृत माल" के लिए भी किया जाता है, जो उच्च गुणवत्ता वाले प्रीमियम सुई कोक के ग्रेड को प्रतिबिंबित नहीं कर सकता है।

पारंपरिक प्रदर्शन तुलना के अलावा, कार्बन उद्यमों को सुई कोक के लक्षण वर्णन पर भी ध्यान देना चाहिए, जैसे कि थर्मल विस्तार गुणांक (सीटीई), कण शक्ति, अनिसोट्रॉपी डिग्री, गैर-अवरोधित अवस्था और बाधित अवस्था में विस्तार डेटा और विस्तार और संकुचन के बीच तापमान सीमा का वर्गीकरण। क्योंकि सुई कोक के ये थर्मल गुण ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की उत्पादन प्रक्रिया में ग्रेफाइटाइजेशन प्रक्रिया के नियंत्रण के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं, बेशक, बाइंडर और संसेचन एजेंट डामर के भूनने के बाद बनने वाले डामर कोक के थर्मल गुणों के प्रभाव को बाहर नहीं किया जाता है।

1. सुई कोक की विषमता की तुलना

(ए) नमूना: एक घरेलू कार्बन फैक्ट्री का φ 500 मिमी यूएचपी इलेक्ट्रोड बॉडी;

कच्चा माल सुई कोक: जापानी नया रासायनिक एलपीसी-यू ग्रेड, अनुपात: 100% एलपीसी-यू ग्रेड; विश्लेषण: एसजीएल ग्रिसहेम संयंत्र; प्रदर्शन संकेतक तालिका 1 में दिखाए गए हैं।

(बी) नमूना: घरेलू कार्बन फैक्ट्री का φ 450 mmHP इलेक्ट्रोड बॉडी; कच्चा माल नीडल कोक: घरेलू फैक्ट्री का तेल नीडल कोक, अनुपात: 100%; विश्लेषण: शेडोंग बाज़न कार्बन प्लांट; प्रदर्शन संकेतक तालिका 2 में दिखाए गए हैं।

जैसा कि तालिका 1 और तालिका 2 की तुलना से देखा जा सकता है, नए दैनिक रासायनिक कोयला माप के सुई कोक के एलपीसी-यू ग्रेड में थर्मल गुणों की एक बड़ी अनिसोट्रॉपी है, जिसमें सीटीई की अनिसोट्रॉपी 3.61 ~ 4.55 तक पहुंच सकती है, और प्रतिरोधकता की अनिसोट्रॉपी भी बड़ी है, जो 2.06 ~ 2.25 तक पहुंचती है। इसके अलावा घरेलू पेट्रोलियम सुई कोक की फ्लेक्सुरल ताकत नए दैनिक रासायनिक एलपीसी-यू ग्रेड कोयला माप सुई कोक की तुलना में बेहतर है। अनिसोट्रॉपी का मूल्य नए दैनिक रासायनिक एलपीसी-यू कोयला माप सुई कोक की तुलना में बहुत कम है।

अल्ट्रा हाई पावर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादन अनिसोट्रोपिक डिग्री प्रदर्शन विश्लेषण सुई कोक कच्चे माल की गुणवत्ता का अनुमान है या नहीं एक महत्वपूर्ण विश्लेषण विधि है, अनिसोट्रोपिक डिग्री का आकार, निश्चित रूप से, इलेक्ट्रोड उत्पादन प्रक्रिया पर भी एक निश्चित प्रभाव पड़ता है, बिजली की अनिसोट्रोपिक डिग्री अत्यंत थर्मल शॉक प्रदर्शन छोटे इलेक्ट्रोड की औसत शक्ति की अनिसोट्रोपिक डिग्री से बेहतर है।

वर्तमान में, चीन में कोयला सुई कोक का उत्पादन पेट्रोलियम सुई कोक की तुलना में बहुत बड़ा है। कार्बन उद्यमों की उच्च कच्चे माल की लागत और कीमत के कारण, यूएचपी इलेक्ट्रोड के उत्पादन में 100% घरेलू सुई कोक का उपयोग करना मुश्किल है, जबकि इलेक्ट्रोड का उत्पादन करने के लिए कैल्स्टेड पेट्रोलियम कोक और ग्रेफाइट पाउडर का एक निश्चित अनुपात जोड़ना है। इसलिए, घरेलू सुई कोक की अनिसोट्रॉपी का मूल्यांकन करना मुश्किल है।

2. सुई कोक के रैखिक और आयतन गुण

नीडल कोक का रैखिक और आयतन-संबंधी परिवर्तन प्रदर्शन मुख्य रूप से इलेक्ट्रोड द्वारा उत्पादित ग्रेफाइट प्रक्रिया में परिलक्षित होता है। तापमान के परिवर्तन के साथ, नीडल कोक ग्रेफाइट प्रक्रिया के गर्म होने की प्रक्रिया के दौरान रैखिक और आयतन-संबंधी विस्तार और संकुचन से गुजरेगा, जो सीधे ग्रेफाइट प्रक्रिया में इलेक्ट्रोड रोस्टेड बिलेट के रैखिक और आयतन-संबंधी परिवर्तन को प्रभावित करता है। यह कच्चे कोक के विभिन्न गुणों, नीडल कोक के विभिन्न ग्रेडों के उपयोग के लिए समान नहीं है। इसके अलावा, नीडल कोक और कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक के विभिन्न ग्रेडों के रैखिक और आयतन परिवर्तनों की तापमान सीमा भी अलग-अलग होती है। कच्चे कोक की इस विशेषता में महारत हासिल करके ही हम ग्रेफाइट रासायनिक अनुक्रम के उत्पादन को बेहतर ढंग से नियंत्रित और अनुकूलित कर सकते हैं। यह विशेष रूप से श्रृंखला ग्रेफाइटीकरण प्रक्रिया में स्पष्ट है।

तालिका 3 में यूके में कोनोकोफिलिप्स द्वारा उत्पादित पेट्रोलियम सुई कोक के तीन ग्रेड के रैखिक और आयतन परिवर्तन और तापमान सीमा को दिखाया गया है। रैखिक विस्तार सबसे पहले तब होता है जब तेल सुई कोक गर्म होना शुरू होता है, लेकिन रैखिक संकुचन की शुरुआत में तापमान आमतौर पर अधिकतम कैल्सीनेशन तापमान से पीछे रहता है। 1525 डिग्री सेल्सियस से 1725 डिग्री सेल्सियस तक, रैखिक विस्तार शुरू होता है, और पूरे रैखिक संकुचन की तापमान सीमा संकीर्ण होती है, केवल 200 डिग्री सेल्सियस। साधारण विलंबित पेट्रोलियम कोक के पूरे लाइन संकुचन की तापमान सीमा सुई कोक की तुलना में बहुत बड़ी है, और कोयला सुई कोक दोनों के बीच है, तेल सुई कोक की तुलना में थोड़ा बड़ा है। जापान में ओसाका औद्योगिक प्रौद्योगिकी परीक्षण संस्थान के परीक्षण के परिणाम बताते हैं कि कोक का थर्मल प्रदर्शन जितना खराब होता है, लाइन संकोचन तापमान रेंज उतनी ही अधिक होती है, 500 ~ 600 ℃ लाइन संकोचन तापमान रेंज तक, और लाइन संकोचन तापमान की शुरुआत कम होती है, 1150 ~ 1200 ℃ पर लाइन संकोचन होने लगता है, जो साधारण विलंबित पेट्रोलियम कोक की विशेषता भी है।

सुई कोक के थर्मल गुण जितने बेहतर होंगे और अनिसोट्रॉपी जितनी अधिक होगी, रैखिक संकुचन की तापमान सीमा उतनी ही कम होगी। कुछ उच्च गुणवत्ता वाले तेल सुई कोक केवल 100 ~ 150 ℃ रैखिक संकुचन तापमान सीमा है। कार्बन उद्यमों के लिए विभिन्न कच्चे माल कोक के रैखिक विस्तार, संकुचन और पुन: विस्तार की विशेषताओं को समझने के बाद ग्रेफाइटाइजेशन प्रक्रिया उत्पादन का मार्गदर्शन करना बहुत फायदेमंद है, जो पारंपरिक अनुभवात्मक मोड का उपयोग करने के कारण होने वाले कुछ अनावश्यक गुणवत्ता वाले अपशिष्ट उत्पादों से बच सकते हैं।

3 निष्कर्ष

कच्चे माल की विभिन्न विशेषताओं में महारत हासिल करें, उचित उपकरण मिलान चुनें, प्रौद्योगिकी का अच्छा संयोजन, और उद्यम प्रबंधन अधिक वैज्ञानिक और उचित है, पूरी प्रक्रिया प्रणाली की यह श्रृंखला कसकर नियंत्रित और स्थिर है, जिसे उच्च गुणवत्ता वाले अल्ट्रा-हाई पावर, हाई पावर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन का आधार कहा जा सकता है।