प्रौद्योगिकी | एल्युमीनियम में प्रयुक्त पेट्रोलियम कोक के गुणवत्ता सूचकांकों के लिए आवश्यकताएँ

इलेक्ट्रोलाइटिक एल्युमीनियम उद्योग के तीव्र विकास के साथ, एल्युमीनियम प्रीबेकिंग एनोड उद्योग एक नया निवेश केंद्र बन गया है, प्रीबेकिंग एनोड का उत्पादन बढ़ रहा है, पेट्रोलियम कोक प्रीबेकिंग एनोड का मुख्य कच्चा माल है, और इसके सूचकांक उत्पादों की गुणवत्ता पर एक निश्चित प्रभाव डालेंगे।

सल्फर की मात्रा

पेट्रोलियम कोक में सल्फर की मात्रा मुख्य रूप से कच्चे तेल की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। सामान्यतः, जब पेट्रोलियम कोक में सल्फर की मात्रा अपेक्षाकृत कम होती है, तो सल्फर की मात्रा बढ़ने के साथ एनोड की खपत कम हो जाती है, क्योंकि सल्फर एस्फाल्ट के कोकिंग की दर को बढ़ाता है और एस्फाल्ट कोकिंग की सरंध्रता को कम करता है। साथ ही, सल्फर धातु की अशुद्धियों के साथ मिलकर उत्प्रेरण को कम करता है, जिससे कार्बन एनोड की कार्बन डाइऑक्साइड और वायु के प्रति प्रतिक्रियाशीलता दब जाती है। हालांकि, यदि सल्फर की मात्रा बहुत अधिक हो जाती है, तो यह कार्बन एनोड की ऊष्मीय भंगुरता को बढ़ा देती है, और चूंकि विद्युत अपघटन प्रक्रिया के दौरान सल्फर मुख्य रूप से ऑक्साइड के रूप में गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाता है, यह विद्युत अपघटन वातावरण को गंभीर रूप से प्रभावित करता है, जिससे पर्यावरण संरक्षण का दबाव बढ़ जाता है। इसके अलावा, एनोड रॉड पर सल्फ्यूरिक एसिड की एक परत बन सकती है, जिससे वोल्टेज ड्रॉप बढ़ जाता है। हमारे देश में कच्चे तेल के आयात में लगातार वृद्धि और प्रसंस्करण विधियों में निरंतर सुधार के कारण, निम्न गुणवत्ता वाले पेट्रोलियम कोक का प्रचलन अपरिहार्य है। कच्चे माल में होने वाले परिवर्तनों के अनुरूप ढलने के लिए, प्रीबेक्ड एनोड निर्माताओं और इलेक्ट्रोलाइटिक एल्युमीनियम उद्योग ने बड़ी संख्या में तकनीकी परिवर्तन और तकनीकी सफलताएँ हासिल की हैं। चीन के घरेलू प्रीबेक्ड एनोड उत्पादन उद्यमों के सर्वेक्षण के अनुसार, लगभग 3% सल्फर सामग्री वाले पेट्रोलियम कोक को आमतौर पर सीधे कैल्सीनेशन द्वारा परिवर्तित किया जा सकता है।

ट्रेस तत्व

पेट्रोलियम कोक में पाए जाने वाले सूक्ष्म तत्व मुख्य रूप से Fe, Ca, V, Na, Si, Ni, P, Al, Pb आदि होते हैं। पेट्रोलियम रिफाइनरियों के विभिन्न तेल स्रोतों के कारण, सूक्ष्म तत्वों की संरचना और मात्रा में बहुत भिन्नता होती है। कुछ सूक्ष्म तत्व कच्चे तेल से आते हैं, जैसे S, V आदि। कुछ क्षार धातुएँ और क्षारीय पृथ्वी धातुएँ भी साथ आती हैं, और परिवहन और भंडारण के दौरान कुछ राख भी जुड़ जाती है, जैसे Si, Fe, Ca आदि। पेट्रोलियम कोक में सूक्ष्म तत्वों की मात्रा सीधे तौर पर प्रीबेक्ड एनोड के सेवा जीवन और इलेक्ट्रोलाइटिक एल्यूमीनियम उत्पादों की गुणवत्ता और श्रेणी को प्रभावित करती है। Ca, V, Na, Ni और अन्य तत्वों का एनोडिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया पर प्रबल उत्प्रेरक प्रभाव होता है, जो एनोड के चयनात्मक ऑक्सीकरण को बढ़ावा देता है, जिससे एनोड से स्लैग और ब्लॉक निकलते हैं, और एनोड की अत्यधिक खपत बढ़ जाती है। सिलिकॉन (Si) और आयरन (Fe) मुख्य रूप से प्राथमिक एल्यूमीनियम की गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। सिलिकॉन की मात्रा बढ़ने से एल्यूमीनियम की कठोरता बढ़ती है और विद्युत चालकता कम हो जाती है। आयरन (Fe) की मात्रा बढ़ने से एल्यूमीनियम मिश्रधातु की प्लास्टिसिटी और संक्षारण प्रतिरोध पर गहरा प्रभाव पड़ता है। उद्यमों की वास्तविक उत्पादन आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, पेट्रोलियम कोक में आयरन (Fe), कैल्शियम (Ca), वैनेडियम (V), सोडियम (Na), सिलिकॉन (Si) और निकेल (Ni) जैसे सूक्ष्म तत्वों की मात्रा सीमित होनी चाहिए।

परिवर्तनशील वस्तु

पेट्रोलियम कोक की उच्च वाष्पशील मात्रा यह दर्शाती है कि इसमें बिना कोक वाला भाग अधिक है। अत्यधिक उच्च वाष्पशील मात्रा कैल्सीनेटेड कोक के वास्तविक घनत्व को प्रभावित करती है और कैल्सीनेटेड कोक की वास्तविक उपज को कम करती है, जबकि उचित मात्रा में वाष्पशील मात्रा पेट्रोलियम कोक के कैल्सीनेशन के लिए अनुकूल होती है। उच्च तापमान पर कैल्सीनेशन के बाद पेट्रोलियम कोक की वाष्पशील मात्रा कम हो जाती है। चूंकि विभिन्न उपयोगकर्ताओं की वाष्पशील मात्रा के संबंध में अलग-अलग अपेक्षाएं होती हैं, और निर्माताओं और उपयोगकर्ताओं की वास्तविक आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, यह निर्धारित किया जाता है कि वाष्पशील मात्रा 10%-12% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

राख

पेट्रोलियम कोक के ज्वलनशील भाग को 850 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान और वायु संचार की स्थिति में पूरी तरह से जलाने के बाद बचे हुए अज्वलनशील खनिज अशुद्धियों (अतिरिक्त तत्वों) को राख कहा जाता है। राख मापने का उद्देश्य खनिज अशुद्धियों (अतिरिक्त तत्वों) की मात्रा का पता लगाना है, ताकि पेट्रोलियम कोक की गुणवत्ता का आकलन किया जा सके। राख की मात्रा को नियंत्रित करने से अतिरिक्त तत्वों को भी नियंत्रित किया जा सकता है। राख की अधिक मात्रा निश्चित रूप से एनोड और प्राथमिक एल्यूमीनियम की गुणवत्ता को प्रभावित करेगी। उपयोगकर्ताओं की वास्तविक आवश्यकताओं और उद्यमों की वास्तविक उत्पादन स्थिति को ध्यान में रखते हुए, यह निर्धारित किया गया है कि राख की मात्रा 0.3%-0.5% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

नमी

पेट्रोलियम कोक में जल की मात्रा के मुख्य स्रोत: पहला, कोक टावर से कोक निकालते समय, हाइड्रोलिक कटिंग की क्रिया द्वारा पेट्रोलियम कोक कोक पूल में डाला जाता है; दूसरा, सुरक्षा की दृष्टि से, कोक डालने के बाद, जो पेट्रोलियम कोक पूरी तरह से ठंडा नहीं हुआ होता है, उसे ठंडा करने के लिए उस पर पानी का छिड़काव करना आवश्यक होता है; तीसरा, पेट्रोलियम कोक कोक पूल और भंडारण यार्ड में खुले में रखा जाता है, और इसकी नमी की मात्रा भी पर्यावरण से प्रभावित होती है; चौथा, पेट्रोलियम कोक की संरचना अलग-अलग होती है और नमी बनाए रखने की क्षमता भी अलग-अलग होती है।

कोक की मात्रा

पेट्रोलियम कोक के कणों का आकार वास्तविक उत्पादन, ऊर्जा खपत और कैल्सीनेटेड कोक की मात्रा पर बहुत अधिक प्रभाव डालता है। उच्च पाउडर कोक सामग्री वाले पेट्रोलियम कोक में कैल्सीनेशन प्रक्रिया के दौरान कार्बन की भारी हानि होती है। विस्फोट और अन्य स्थितियाँ भट्टी के ढांचे का जल्दी टूटना, अत्यधिक जलना, डिस्चार्ज वाल्व का अवरुद्ध होना, कैल्सीनेटेड कोक का ढीला और आसानी से चूर्णित होना जैसी समस्याओं को जन्म दे सकती हैं और कैल्सीनर के जीवनकाल को प्रभावित कर सकती हैं। साथ ही, कैल्सीनेटेड कोक का वास्तविक घनत्व, टैप घनत्व, सरंध्रता और मजबूती, प्रतिरोधकता और ऑक्सीकरण क्षमता भी इन पर बहुत अधिक प्रभाव डालती हैं। घरेलू पेट्रोलियम कोक उत्पादन की गुणवत्ता की विशिष्ट स्थिति के आधार पर, पाउडर कोक (5 मिमी) की मात्रा को 30%-50% के बीच नियंत्रित किया जाता है।

शॉट कोक की मात्रा

शॉट कोक, जिसे गोलाकार कोक या शॉट कोक भी कहा जाता है, अपेक्षाकृत कठोर, सघन और छिद्ररहित होता है और गोलाकार पिघले हुए द्रव्यमान के रूप में मौजूद होता है। शॉट कोक की सतह चिकनी होती है, और आंतरिक संरचना बाहरी संरचना से भिन्न होती है। सतह पर छिद्रों की कमी के कारण, जब इसे बाइंडर कोल टार पिच के साथ गूंथा जाता है, तो बाइंडर का कोक के अंदरूनी भाग में प्रवेश करना कठिन होता है, जिसके परिणामस्वरूप ढीला बंधन और आंतरिक दोषों की संभावना बढ़ जाती है। इसके अलावा, शॉट कोक का तापीय विस्तार गुणांक उच्च होता है, जिससे एनोड को पकाते समय तापीय झटके से दरारें पड़ सकती हैं। पूर्व-पकाए गए एनोड में प्रयुक्त पेट्रोलियम कोक में शॉट कोक नहीं होना चाहिए।

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