एनोड की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए भट्टी में प्रवेश करने वाले सल्फर की अधिकतम अनुमेय सीमा क्या है?

विभिन्न सल्फर मात्रा वाले पेट्रोलियम कोक के लिए मिश्रण अनुपात के सिद्धांत:

एनोड की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए भट्टी में डाली जाने वाली गैस में सल्फर की अधिकतम अनुमेय सीमा क्या है?**

एल्युमीनियम प्रीबेक्ड एनोड के उत्पादन में, एनोड की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए भट्टी में उपयोग होने वाले ईंधन में सल्फर की अधिकतम अनुमेय सीमा आमतौर पर 3.0% होती है। यह सीमा निम्नलिखित मुख्य सिद्धांतों और तकनीकी विचारों पर आधारित है:

1. एनोड के प्रदर्शन पर सल्फर की मात्रा का दोहरा प्रभाव

• कम सल्फर के फायदे:
  जब सल्फर की मात्रा कम होती है (उदाहरण के लिए, ≤2.0%), तो एनोड की ऊष्मीय स्थिरता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार होता है, जिससे विद्युत अपघटन के दौरान सल्फर ऑक्साइड (SOₓ) उत्सर्जन कम होता है और पर्यावरणीय प्रदूषण का खतरा न्यूनतम हो जाता है। इसके अतिरिक्त, कम सल्फर वाला कोक एनोड में दरारें, टूटन और अत्यधिक खपत को कम करता है, साथ ही सेवा जीवन को भी बढ़ाता है।
• उच्च सल्फर के जोखिम:
  सल्फर की अत्यधिक मात्रा (जैसे, 3.0% से अधिक) एनोड की ऊष्मीय भंगुरता को काफी बढ़ा देती है, जिससे विद्युत अपघटन के दौरान दरारें और टूटन उत्पन्न होती है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा की खपत अत्यधिक बढ़ जाती है। इसके अलावा, सल्फर विद्युत अपघटन के दौरान सल्फाइड (जैसे, FeS) उत्पन्न करता है, जिससे एनोड रॉड और कार्बन एनोड के बीच संपर्क प्रतिरोध बढ़ जाता है, वोल्टेज में गिरावट आती है और ऊर्जा की खपत में वृद्धि होती है।

2. मिश्रण अनुपात के सिद्धांत: भट्टी में ईंधन के सल्फर की मात्रा को ≤3.0% तक नियंत्रित करना

• उच्च और निम्न सल्फर वाले कोक का मिश्रण:
  उच्च सल्फर वाले कोक (जैसे, 4.5% सल्फर) को कम सल्फर वाले कोक (जैसे, 1.2% सल्फर) के साथ मिलाकर मिश्रित कोक में सल्फर की मात्रा को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 1:1 के मिश्रण अनुपात से मिश्रित सल्फर की मात्रा 2.85% प्राप्त होती है, जो भट्टी की फीड सीमा को पूरा करती है। इसे और कम करने के लिए, अनुपात को समायोजित करके (जैसे, 1:2) सल्फर की मात्रा को 2.30% तक कम किया जा सकता है।
• समर्पित भंडारण और सटीक बैचिंग:
  संदूषण से बचने के लिए उच्च और निम्न सल्फर वाले कोक को अलग-अलग संग्रहित किया जाना चाहिए। बैचिंग के दौरान, सामग्रियों को अनुपात के अनुसार मिलाने के लिए ग्रैब बकेट का उपयोग किया जाता है, जिससे कैल्सीनर में प्रवेश करने से पहले एकसमान मिश्रण सुनिश्चित होता है और सल्फर की मात्रा लक्षित सीमा के भीतर स्थिर रहती है।
• कैल्सीनेशन प्रक्रिया का अनुकूलन:
  वाष्पशील अवशेषों को कम करने और कैल्सीनेटेड कोक की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए कैल्सीनेशन तापमान (आमतौर पर 1250-1350 डिग्री सेल्सियस) की बारीकी से निगरानी और पर्याप्त सोकिंग समय आवश्यक है। मापदंडों में समायोजन से कैल्सीनर का स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है।

3. भट्टी में डाले जाने वाले ईंधन में सल्फर की अधिकतम सीमा के लिए उद्योग में प्रचलित प्रथाएं

• घरेलू प्रीबेक्ड एनोड निर्माता सर्वेक्षण:
  3.0% सल्फर युक्त पेट्रोलियम कोक को अतिरिक्त डीसल्फराइजेशन के बिना सीधे कैल्सीनेशन किया जा सकता है, जो एनोड की गुणवत्ता और लागत-प्रभावशीलता को संतुलित करने पर उद्योग की आम सहमति को दर्शाता है।
• अंतर्राष्ट्रीय मानक संदर्भ:
  एल्युमीनियम कार्बन उद्योग में आमतौर पर पेट्रोलियम कोक में सल्फर की मात्रा 3.0% या उससे कम होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, ग्रेड 3B कच्चे पेट्रोलियम कोक में सल्फर की सीमा 3.0% निर्धारित है, जो प्रीबेक्ड एनोड उत्पादन के लिए उपयुक्त है।

4. सल्फर की निर्धारित सीमा से अधिक मात्रा के परिणाम

• एनोड की गुणवत्ता में गिरावट:
  अत्यधिक सल्फर की उपस्थिति से ऊष्मीय भंगुरता बढ़ जाती है, जिससे दरारें पड़ना, टूटना और विद्युत अपघटन के दौरान ऊर्जा की खपत बढ़ जाती है। एनोड की उच्च प्रतिरोधकता से सेल वोल्टेज और प्रति टन एल्युमीनियम की ऊर्जा खपत बढ़ जाती है।
• पर्यावरण प्रदूषण में वृद्धि:
  विद्युत अपघटन के दौरान SOₓ उत्सर्जन में वृद्धि से वायुमंडलीय गुणवत्ता को नुकसान पहुंचता है और पर्यावरणीय नियमों का उल्लंघन होता है।
• उपकरणों की त्वरित टूट-फूट:
  एनोड रॉड पर सल्फाइड परतें (जैसे, FeS) संपर्क प्रतिरोध को बढ़ाती हैं, जिससे उपकरण का क्षरण तेज होता है और सेवा जीवन छोटा हो जाता है।