ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उपयोग करके ग्रेफाइट पाउडर के कई फायदे हैं।

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किए जाने वाले ग्रेफाइट पाउडर के कई फायदे हैं। हालांकि, इस सामग्री के फायदों को पूरी तरह से कैसे हासिल किया जाए, दक्षता में सुधार, लागत में कमी और बाजार में प्रतिस्पर्धात्मकता को कैसे बढ़ाया जाए, ये न केवल ग्रेफाइट उत्पादकों के लिए विचारणीय मुद्दे हैं, बल्कि ग्रेफाइट उपयोगकर्ताओं के लिए भी गंभीर समस्याएं हैं। तो, ग्रेफाइट सामग्री का उपयोग करते समय, सबसे पहले किन समस्याओं का समाधान किया जाना चाहिए?

धूल नियंत्रण: ग्रेफाइट की महीन कण संरचना के कारण, यांत्रिक प्रसंस्करण के दौरान बड़ी मात्रा में धूल उत्पन्न होती है, जिसका कारखाने के वातावरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, धूल का उपकरणों पर प्रभाव मुख्य रूप से उपकरणों की विद्युत आपूर्ति पर पड़ता है। ग्रेफाइट की उत्कृष्ट विद्युत चालकता के कारण, एक बार पावर बॉक्स में प्रवेश करने पर, यह बिजली के शॉर्ट सर्किट और अन्य खराबी का कारण बन सकता है। इसलिए, प्रसंस्करण के लिए एक विशेष ग्रेफाइट प्रसंस्करण मशीन का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। हालांकि, ग्रेफाइट के लिए विशेष प्रसंस्करण उपकरणों की उच्च निवेश लागत के कारण, कई उद्यम इस संबंध में सतर्क रहते हैं। ऐसी परिस्थितियों में, निम्नलिखित कई समाधान अपनाए जा सकते हैं:

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड आउटसोर्सिंग: मोल्ड उद्योग में ग्रेफाइट के बढ़ते व्यापक अनुप्रयोग के साथ, अधिक से अधिक मोल्ड कॉन्ट्रैक्ट मैन्युफैक्चरिंग (ओईएम) उद्यमों ने भी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के ओईएम व्यवसाय को अपनाया है।

तेल में डुबोकर प्रसंस्करण के बाद: ग्रेफाइट खरीदने के बाद, इसे पहले एक निश्चित अवधि के लिए स्पार्क ऑयल में डुबोया जाता है (यह अवधि ग्रेफाइट की मात्रा पर निर्भर करती है), और फिर प्रसंस्करण के लिए मशीनिंग सेंटर में रखा जाता है। इस तरह, ग्रेफाइट की धूल इधर-उधर उड़ने के बजाय नीचे गिर जाती है। इससे उपकरण और पर्यावरण पर प्रभाव कम से कम होता है।

मशीनिंग सेंटर में संशोधन करना: इस तथाकथित संशोधन में मुख्य रूप से एक साधारण मशीनिंग सेंटर पर वैक्यूम क्लीनर लगाना शामिल होता है।

डिस्चार्ज ग्रेफाइट की प्रोसेसिंग के दौरान डिस्चार्ज गैप: तांबे के विपरीत, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की तीव्र डिस्चार्ज दर के कारण, प्रति इकाई समय में अधिक प्रोसेसिंग स्लैग विघटित होता है। स्लैग को प्रभावी ढंग से कैसे हटाया जाए, यह एक समस्या बन जाती है। इसलिए, डिस्चार्ज गैप तांबे की तुलना में अधिक होना आवश्यक है। सामान्यतः, डिस्चार्ज गैप निर्धारित करते समय, ग्रेफाइट का डिस्चार्ज गैप तांबे की तुलना में 10 से 30% अधिक होता है।

इसकी कमियों को सही ढंग से समझना: धूल के अलावा, ग्रेफाइट में कुछ अन्य कमियां भी हैं। उदाहरण के लिए, दर्पण जैसी सतह वाले मोल्डों के निर्माण में, तांबे के इलेक्ट्रोड की तुलना में ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड से वांछित परिणाम प्राप्त होने की संभावना कम होती है। बेहतर सतह प्रभाव प्राप्त करने के लिए, ग्रेफाइट के सबसे छोटे कण आकार का चयन करना आवश्यक है, और इस प्रकार के ग्रेफाइट की लागत सामान्य ग्रेफाइट की तुलना में अक्सर 4 से 6 गुना अधिक होती है। इसके अलावा, ग्रेफाइट की पुन: प्रयोज्यता अपेक्षाकृत कम है। उत्पादन प्रक्रिया के कारण, ग्रेफाइट का केवल एक छोटा सा हिस्सा ही पुन: उपयोग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। विद्युत निर्वहन मशीनिंग के बाद बचे हुए ग्रेफाइट का फिलहाल पुन: उपयोग नहीं किया जा सकता है, जिससे उद्यमों के पर्यावरण प्रबंधन में कुछ चुनौतियां उत्पन्न होती हैं। इस संबंध में, हम ग्राहकों को उनके पर्यावरण प्रमाणन में किसी भी प्रकार की परेशानी से बचाने के लिए ग्रेफाइट के अपशिष्ट का निःशुल्क पुनर्चक्रण प्रदान कर सकते हैं।

यांत्रिक प्रसंस्करण में चिपिंग: ग्रेफाइट तांबे की तुलना में अधिक भंगुर होता है, इसलिए यदि ग्रेफाइट को तांबे के इलेक्ट्रोड के समान विधि से संसाधित किया जाता है, तो इलेक्ट्रोड में चिपिंग होने की संभावना रहती है, विशेषकर पतले-रिब्ड इलेक्ट्रोड के प्रसंस्करण के दौरान। इस संबंध में, मोल्ड निर्माताओं को निःशुल्क तकनीकी सहायता प्रदान की जा सकती है। यह मुख्य रूप से कटिंग टूल्स के चयन, टूल पैसेज के तरीके और प्रसंस्करण मापदंडों के उचित विन्यास के माध्यम से प्राप्त की जाती है। प्राकृतिक फ्लेक ग्रेफाइट के नमूनों को बाइंडर के बिना कोल्ड प्रेसिंग द्वारा तैयार किया गया था। नमूनों के घनत्व, सरंध्रता और फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ पर निर्माण दबाव और होल्डिंग दबाव समय में परिवर्तन के प्रभावों का अध्ययन किया गया। प्राकृतिक फ्लेक ग्रेफाइट नमूनों की सूक्ष्म संरचना और फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ के बीच संबंध का गुणात्मक विश्लेषण किया गया। एंटीऑक्सीडेंट उपचार से पहले और बाद में प्राकृतिक ग्रेफाइट पाउडर और प्राकृतिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड नमूनों के एंटीऑक्सीडेंट गुणों और तंत्रों का अध्ययन और चर्चा करने के लिए दो प्रणालियाँ, बोरिक एसिड-यूरिया और टेट्राएथिल सिलिकेट-एसीटोन-हाइड्रोक्लोरिक एसिड, चुनी गईं। मुख्य शोध विषयवस्तु और परिणाम इस प्रकार हैं: प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट के निर्माण प्रदर्शन और निर्माण स्थितियों के सूक्ष्म संरचना एवं गुणों पर पड़ने वाले प्रभाव का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चलता है कि प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट के नमूने पर निर्माण दबाव जितना अधिक होगा, नमूने का घनत्व और तन्यता सामर्थ्य उतनी ही अधिक होगी, जबकि नमूने की सरंध्रता उतनी ही कम होगी। दबाव धारण करने की अवधि का नमूने के घनत्व पर नगण्य प्रभाव पड़ता है। 5 मिनट से अधिक समय तक दबाव धारण करने पर नमूने की निर्माण क्षमता बेहतर होती है। तन्यता सामर्थ्य में स्पष्ट विषमता पाई गई, और विभिन्न दिशाओं में औसत तन्यता सामर्थ्य क्रमशः 5.95 MPa, 9.68 MPa और 12.70 MPa है। तन्यता सामर्थ्य की विषमता ग्रेफाइट की सूक्ष्म संरचना से घनिष्ठ रूप से संबंधित है।

विलयन विधि और सोल विधि द्वारा तैयार किए गए बोरोन-नाइट्रोजन तंत्र और सिलिका सोल से लेपित प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट पाउडर के एंटीऑक्सीडेंट गुणों का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चलता है कि जैसे-जैसे संसेचन की संख्या बढ़ती है, ग्रेफाइट पाउडर की सतह पर लेपित सिलिका सोल और बोरोन-नाइट्रोजन तंत्र की मात्रा बढ़ती है, और एंटीऑक्सीडेंट गुण बेहतर होते जाते हैं। प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट का प्रारंभिक ऑक्सीकरण तापमान 883 K है, और 923 K पर ऑक्सीकरण भार हानि दर 407.6 मिलीग्राम/ग्राम/घंटा है। ग्रेफाइट पाउडर को क्रमशः बोरिक अम्ल-यूरिया तंत्र और एथिल सिलिकेट-इथेनॉल-हाइड्रोक्लोरिक अम्ल तंत्र में नौ बार संसेचित किया गया। 1273 K और N2 के वातावरण में 1 घंटे के ऊष्मा उपचार के बाद, 923 K पर प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट की ऑक्सीकरण भार हानि दर क्रमशः 47.9 मिलीग्राम/ग्राम/घंटा और 206.1 मिलीग्राम/ग्राम/घंटा थी। क्रमशः 1973K और 1723K के N2 वातावरण में 1 घंटे के लिए ऊष्मा उपचार के बाद, 923K पर प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट की ऑक्सीकरण भार हानि दर क्रमशः 3.0mg/g/h और 42.0mg/g/h थी; दोनों प्रणालियाँ प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट की ऑक्सीकरण भार हानि दर को कम कर सकती हैं, लेकिन बोरिक अम्ल-यूरिया प्रणाली का एंटीऑक्सीडेंट प्रभाव एथिल सिलिकेट-एथेनॉल-हाइड्रोक्लोरिक अम्ल प्रणाली की तुलना में बेहतर है।

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड मुख्य रूप से बड़े पैमाने के उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि विद्युत भट्टी इस्पात निर्माण, अयस्क भट्टियों में फास्फोरस उत्पादन, मैग्नीशिया रेत का विद्युत पिघलन, दुर्दम्य पदार्थों का विद्युत पिघलन द्वारा निर्माण, एल्युमीनियम विद्युत अपघटन और औद्योगिक फास्फोरस, सिलिकॉन और कैल्शियम कार्बाइड उत्पादन। ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड दो प्रकार के होते हैं: प्राकृतिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड और कृत्रिम ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड। कृत्रिम ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की तुलना में, प्राकृतिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के लिए ग्रेफाइट रासायनिक प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है। परिणामस्वरूप, प्राकृतिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उत्पादन चक्र काफी कम हो जाता है, ऊर्जा खपत और प्रदूषण में भारी कमी आती है और लागत उल्लेखनीय रूप से कम हो जाती है। इनमें स्पष्ट मूल्य लाभ और आर्थिक लाभ हैं, जो प्राकृतिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के विकास के मुख्य कारणों में से एक है।

इसके अतिरिक्त, प्राकृतिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड प्राकृतिक ग्रेफाइट के उच्च मूल्यवर्धित गहन-संसाधित उत्पाद हैं और इनका विकास एवं अनुप्रयोग में महत्वपूर्ण योगदान है। हालांकि, प्राकृतिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की निर्माण क्षमता, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और यांत्रिक गुण कृत्रिम ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की तुलना में वर्तमान में निम्न स्तर के हैं, जो इनके विकास में मुख्य बाधा है। अतः, इन बाधाओं को दूर करना प्राकृतिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के अनुप्रयोग को विकसित करने की कुंजी है।

विलयन विधि और सोल विधि द्वारा तैयार किए गए बोरोन-नाइट्रोजन तंत्र और सिलिका सोल से लेपित प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट ब्लॉकों के एंटीऑक्सीडेंट गुणों का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चलता है कि लेपित प्राकृतिक ग्रेफाइट ब्लॉकों का एंटीऑक्सीडेंट गुण संसेचन की संख्या बढ़ने के साथ कम होता जाता है। बोरोन-नाइट्रोजन तंत्र से लेपित प्राकृतिक ग्रेफाइट ब्लॉकों का एंटीऑक्सीडेंट गुण संसेचन की संख्या बढ़ने के साथ बेहतर होता जाता है। 923 K और 1273 K पर प्राकृतिक ग्रेफाइट ब्लॉकों की ऑक्सीकरण भार हानि दर क्रमशः 122.432 mg/g/h और 191.214 mg/g/h थी। प्राकृतिक ग्रेफाइट ब्लॉकों को क्रमशः बोरिक अम्ल-यूरिया तंत्र और एथिल सिलिकेट-एथेनॉल-हाइड्रोक्लोरिक अम्ल तंत्र में नौ बार संसेचित किया गया। 1273 K तापमान और N2 के वातावरण में 1 घंटे तक ऊष्मा उपचार के बाद, 923 K पर ऑक्सीकरण भार हानि दर क्रमशः 20.477 mg/g/h और 28.753 mg/g/h थी। 1273 K पर, ये दरें क्रमशः 37.064 mg/g/h और 54.398 mg/g/h थीं। 1973 K और 1723 K पर उपचार के बाद, प्राकृतिक ग्रेफाइट ब्लॉकों की ऑक्सीकरण भार हानि दर 923 K पर क्रमशः 8.182 mg/g/h और 31.347 mg/g/h थी; 1273 K पर, ये दरें क्रमशः 126.729 mg/g/h और 169.978 mg/g/h थीं। दोनों प्रणालियाँ प्राकृतिक ग्रेफाइट ब्लॉकों की ऑक्सीकरण भार हानि दर को काफी हद तक कम कर सकती हैं। इसी प्रकार, बोरिक एसिड-यूरिया प्रणाली का एंटीऑक्सीडेंट प्रभाव एथिल सिलिकेट-एथेनॉल-हाइड्रोक्लोरिक एसिड प्रणाली की तुलना में बेहतर है।