ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ

1. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ
കോക്ക് (ഏകദേശം 75-80% ഉള്ളടക്കം)

പെട്രോളിയം കോക്ക്
പെട്രോളിയം കോക്ക് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ്, ഉയർന്ന അനിസോട്രോപിക് സൂചി കോക്ക് മുതൽ ഏതാണ്ട് ഐസോട്രോപിക് ദ്രാവക കോക്ക് വരെയുള്ള വിവിധ ഘടനകളിലാണ് ഇത് രൂപം കൊള്ളുന്നത്. ഉയർന്ന അനിസോട്രോപിക് സൂചി കോക്ക്, അതിന്റെ ഘടന കാരണം, ഇലക്ട്രിക് ആർക്ക് ചൂളകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാണ്, അവിടെ വളരെ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള വൈദ്യുത, ​​മെക്കാനിക്കൽ, താപ ലോഡ്-വഹിക്കുന്ന ശേഷി ആവശ്യമാണ്. പെട്രോളിയം കോക്ക് മിക്കവാറും വൈകിയ കോക്കിംഗ് പ്രക്രിയയിലൂടെ മാത്രമേ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നുള്ളൂ, ഇത് ക്രൂഡ് ഓയിൽ വാറ്റിയെടുക്കൽ അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ നേരിയ മന്ദഗതിയിലുള്ള കാർബണൈസിംഗ് പ്രക്രിയയാണ്.

ടർബോസ്ട്രാറ്റിക് പാളി ഘടനയുടെ ശക്തമായ സമാന്തര ഓറിയന്റേഷനും ധാന്യങ്ങളുടെ ഒരു പ്രത്യേക ഭൗതിക ആകൃതിയും മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന വളരെ ഉയർന്ന ഗ്രാഫിറ്റൈസബിലിറ്റിയുള്ള ഒരു പ്രത്യേക തരം കോക്കിനെ സൂചി കോക്ക് എന്ന് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ബൈൻഡറുകൾ (ഏകദേശം 20-25% ഉള്ളടക്കം)

കൽക്കരി ടാർ പിച്ച്
ഖരകണങ്ങളെ പരസ്പരം കൂട്ടിച്ചേർക്കാൻ ബൈൻഡിംഗ് ഏജന്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവയുടെ ഉയർന്ന നനവ് കഴിവ് മിശ്രിതത്തെ തുടർന്നുള്ള മോൾഡിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ എക്സ്ട്രൂഷൻ ചെയ്യുന്നതിനായി ഒരു പ്ലാസ്റ്റിക് അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.

കൽക്കരി ടാർ പിച്ച് ഒരു ജൈവ സംയുക്തമാണ്, ഇതിന് വ്യത്യസ്തമായ സുഗന്ധമുള്ള ഘടനയുണ്ട്. ഉയർന്ന അളവിൽ പകരമുള്ളതും ഘനീഭവിച്ചതുമായ ബെൻസീൻ വളയങ്ങൾ ഉള്ളതിനാൽ, ഇതിന് ഇതിനകം തന്നെ ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ വ്യക്തമായ ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ലാറ്റിസ് ഘടനയുണ്ട്, അതിനാൽ ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ സമയത്ത് നന്നായി ക്രമീകരിച്ച ഗ്രാഫിറ്റിക് ഡൊമെയ്‌നുകളുടെ രൂപീകരണം സുഗമമാക്കുന്നു. പിച്ച് ഏറ്റവും ഗുണകരമായ ബൈൻഡറാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് കൽക്കരി ടാറിന്റെ വാറ്റിയെടുക്കൽ അവശിഷ്ടമാണ്.

2. മിക്സിംഗും എക്സ്ട്രൂഷനും
പൊടിച്ച കോക്ക് കൽക്കരി ടാർ പിച്ചും ചില അഡിറ്റീവുകളും ചേർത്ത് ഒരു ഏകീകൃത പേസ്റ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇത് എക്സ്ട്രൂഷൻ സിലിണ്ടറിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നു. ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ പ്രീപ്രസ്സിംഗ് വഴി വായു നീക്കം ചെയ്യണം. തുടർന്ന് യഥാർത്ഥ എക്സ്ട്രൂഷൻ ഘട്ടം പിന്തുടരുന്നു, അവിടെ മിശ്രിതം എക്സ്ട്രൂഡ് ചെയ്ത് ആവശ്യമുള്ള വ്യാസവും നീളവുമുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രോഡ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. മിക്സിംഗ്, പ്രത്യേകിച്ച് എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയ (വലതുവശത്തുള്ള ചിത്രം കാണുക) പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിന് മിശ്രിതം വിസ്കോസ് ആയിരിക്കണം. മുഴുവൻ പച്ച ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിലും ഏകദേശം 120°C (പിച്ചിനെ ആശ്രയിച്ച്) ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നിലനിർത്തുന്നതിലൂടെ ഇത് നേടാനാകും. സിലിണ്ടർ ആകൃതിയിലുള്ള ഈ അടിസ്ഥാന രൂപത്തെ "പച്ച ഇലക്ട്രോഡ്" എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

3. ബേക്കിംഗ്
രണ്ട് തരം ബേക്കിംഗ് ഫർണസുകൾ ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്:

ഇവിടെ പുറത്തെടുത്ത കമ്പുകൾ സിലിണ്ടർ ആകൃതിയിലുള്ള സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ കാനിസ്റ്ററുകളിലാണ് (സാഗറുകൾ) സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്. ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ രൂപഭേദം ഒഴിവാക്കാൻ, സാഗറുകൾ മണൽ കൊണ്ടുള്ള ഒരു സംരക്ഷണ ആവരണം കൊണ്ട് നിറച്ചിരിക്കുന്നു. സാഗറുകൾ റെയിൽകാർ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിൽ (കാറിന്റെ അടിഭാഗം) കയറ്റുകയും പ്രകൃതിവാതകത്തിലേക്ക് ഉരുട്ടുകയും ചെയ്യുന്നു - തീയിട്ട ചൂളകൾ.

റിംഗ് ഫർണസ്

ഇവിടെ ഇലക്ട്രോഡുകൾ പ്രൊഡക്ഷൻ ഹാളിന്റെ അടിഭാഗത്തുള്ള ഒരു കല്ല് കൊണ്ടുള്ള മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന അറയിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ അറ 10-ലധികം അറകളുള്ള ഒരു റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്. ഊർജ്ജം ലാഭിക്കുന്നതിനായി അറകൾ ഒരു ചൂടുള്ള വായു സഞ്ചാര സംവിധാനവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. രൂപഭേദം ഒഴിവാക്കാൻ ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിലുള്ള ശൂന്യതകളും മണൽ കൊണ്ട് നിറയ്ക്കുന്നു. പിച്ചിൽ കാർബണൈസ് ചെയ്യുന്ന ബേക്കിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, 800°C വരെയുള്ള താപനിലയിൽ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വാതക ശേഖരണം ഇലക്ട്രോഡിന്റെ വിള്ളലിന് കാരണമാകുമെന്നതിനാൽ താപനില ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ഏകദേശം 1,55 - 1,60 കിലോഗ്രാം/dm3 സാന്ദ്രതയുണ്ട്.

4. ഗർഭധാരണം
ചൂളകൾക്കുള്ളിലെ കഠിനമായ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളെ നേരിടാൻ ആവശ്യമായ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത, മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി, വൈദ്യുതചാലകത എന്നിവ നൽകുന്നതിനായി ചുട്ടുപഴുപ്പിച്ച ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഒരു പ്രത്യേക പിച്ച് (200°C-ൽ ദ്രാവക പിച്ച്) ഉപയോഗിച്ച് ഇംപ്രെഗ്നേറ്റ് ചെയ്യുന്നു.

5. വീണ്ടും ബേക്കിംഗ്
പിച്ച് ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ കാർബണൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും ശേഷിക്കുന്ന ബാഷ്പീകരണ വസ്തുക്കളെ പുറന്തള്ളുന്നതിനും രണ്ടാമത്തെ ബേക്കിംഗ് സൈക്കിൾ അല്ലെങ്കിൽ "റീബേക്ക്" ആവശ്യമാണ്. റീബേക്ക് താപനില ഏകദേശം 750°C വരെ എത്തുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ഏകദേശം 1,67 - 1,74 കിലോഗ്രാം/dm3 സാന്ദ്രതയിൽ എത്താൻ കഴിയും.

6. ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ
അച്ചേസൺ ഫർണസ്
ഗ്രാഫൈറ്റ് നിർമ്മാണത്തിലെ അവസാന ഘട്ടം ബേക്ക് ചെയ്ത കാർബണിനെ ഗ്രാഫൈറ്റാക്കി മാറ്റുന്നതാണ്, ഇതിനെ ഗ്രാഫൈറ്റൈസിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റൈസിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, കൂടുതലോ കുറവോ മുൻകൂട്ടി ഓർഡർ ചെയ്ത കാർബൺ (ടർബോസ്ട്രാറ്റിക് കാർബൺ) ത്രിമാനമായി ഓർഡർ ചെയ്ത ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടനയായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

കാർബൺ കണികകളാൽ ചുറ്റപ്പെട്ട വൈദ്യുത ചൂളകളിലാണ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ പായ്ക്ക് ചെയ്ത് ഒരു ഖര പിണ്ഡം ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ചൂളയിലൂടെ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടത്തിവിടുന്നു, ഇത് താപനില ഏകദേശം 3000°C ആയി ഉയർത്തുന്നു. സാധാരണയായി ഈ പ്രക്രിയ ഒരു അച്ചെസൺ ഫർണസ് അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ലെങ്ത്വൈസ് ഫർണസ് (LWG) ഉപയോഗിച്ചാണ് ചെയ്യുന്നത്.

അച്ചെസൺ ഫർണസിൽ ഒരു ബാച്ച് പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഗ്രാഫിറ്റൈസ് ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം ഒരു എൽഡബ്ല്യുജി ഫർണസിൽ മുഴുവൻ കോളവും ഒരേ സമയം ഗ്രാഫിറ്റൈസ് ചെയ്യുന്നു.

7. മെഷീനിംഗ്
ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ (തണുപ്പിച്ചതിനുശേഷം) കൃത്യമായ അളവുകളിലും സഹിഷ്ണുതകളിലും മെഷീൻ ചെയ്യുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ അറ്റങ്ങൾ (സോക്കറ്റുകൾ) ത്രെഡ് ചെയ്ത ഗ്രാഫൈറ്റ് പിൻ (നിപ്പിൾ) ജോയിങ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് മെഷീൻ ചെയ്യുന്നതും ഫിറ്റ് ചെയ്യുന്നതും ഉൾപ്പെട്ടേക്കാം.