ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ

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

പെട്രോളിയം കോക്ക്
പെട്രോളിയം കോക്ക് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ്, ഇത് ഉയർന്ന അനിസോട്രോപിക് സൂചി കോക്ക് മുതൽ ഏതാണ്ട് ഐസോട്രോപിക് ഫ്ലൂയിഡ് കോക്ക് വരെയുള്ള വിവിധ ഘടനകളിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഉയർന്ന അനിസോട്രോപിക് സൂചി കോക്ക്, അതിൻ്റെ ഘടന കാരണം, ഇലക്ട്രിക് ആർക്ക് ചൂളകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്, അവിടെ വളരെ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഇലക്ട്രിക്കൽ, മെക്കാനിക്കൽ, തെർമൽ ലോഡ്-ചുമക്കുന്ന ശേഷി ആവശ്യമാണ്. അസംസ്‌കൃത എണ്ണ വാറ്റിയെടുക്കൽ അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ നേരിയ സാവധാനത്തിലുള്ള കാർബണൈസിംഗ് പ്രക്രിയയായ കാലതാമസമുള്ള കോക്കിംഗ് പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് പെട്രോളിയം കോക്ക് നിർമ്മിക്കുന്നത്.

ടർബോസ്ട്രാറ്റിക് പാളിയുടെ ഘടനയുടെയും ധാന്യങ്ങളുടെ ഒരു പ്രത്യേക ഭൗതിക രൂപത്തിൻ്റെയും ശക്തമായ മുൻഗണനയുള്ള സമാന്തര ഓറിയൻ്റേഷൻ്റെ ഫലമായി ഉയർന്ന ഗ്രാഫിറ്റിസബിലിറ്റി ഉള്ള ഒരു പ്രത്യേക തരം കോക്കിന് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പദമാണ് നീഡിൽ കോക്ക്.

ബൈൻഡറുകൾ (ഏകദേശം 20-25% ഉള്ളടക്കത്തിൽ)

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

കൽക്കരി ടാർ പിച്ച് ഒരു ഓർഗാനിക് സംയുക്തമാണ് കൂടാതെ ഒരു പ്രത്യേക സൌരഭ്യ ഘടനയുമുണ്ട്. ബദലുള്ളതും ഘനീഭവിച്ചതുമായ ബെൻസീൻ വളയങ്ങളുടെ ഉയർന്ന അനുപാതം കാരണം, ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ വ്യക്തമായി രൂപപ്പെടുത്തിയ ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ലാറ്റിസ് ഘടന ഇതിനകം തന്നെ ഇതിന് ഉണ്ട്, അങ്ങനെ ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ സമയത്ത് നന്നായി ക്രമീകരിച്ച ഗ്രാഫിറ്റിക് ഡൊമെയ്‌നുകളുടെ രൂപീകരണം സുഗമമാക്കുന്നു. പിച്ച് ഏറ്റവും പ്രയോജനകരമായ ബൈൻഡറാണെന്ന് തെളിയിക്കുന്നു. ഇത് കൽക്കരി ടാറിൻ്റെ വാറ്റിയെടുക്കൽ അവശിഷ്ടമാണ്.

2. മിക്സിംഗ് ആൻഡ് എക്സ്ട്രൂഷൻ
വറുത്ത കോക്ക് കൽക്കരി ടാർ പിച്ചും ചില അഡിറ്റീവുകളും ചേർത്ത് ഒരു ഏകീകൃത പേസ്റ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇത് എക്സ്ട്രൂഷൻ സിലിണ്ടറിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നു. ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ, പ്രിപ്രസ് ചെയ്തുകൊണ്ട് വായു നീക്കം ചെയ്യണം. ആവശ്യമുള്ള വ്യാസത്തിൻ്റെയും നീളത്തിൻ്റെയും ഇലക്‌ട്രോഡ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് മിശ്രിതം എക്‌സ്‌ട്രൂഡ് ചെയ്യുന്നിടത്ത് യഥാർത്ഥ എക്‌സ്‌ട്രൂഷൻ ഘട്ടം പിന്തുടരുന്നു. മിക്‌സിംഗും പ്രത്യേകിച്ച് എക്‌സ്‌ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയയും പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കാൻ (വലതുവശത്തുള്ള ചിത്രം കാണുക) മിശ്രിതം വിസ്കോസ് ആയിരിക്കണം. ഏകദേശം ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നിലനിർത്തുന്നതിലൂടെ ഇത് നേടാനാകും. മുഴുവൻ ഹരിത ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ 120 ° C (പിച്ച് അനുസരിച്ച്). സിലിണ്ടർ ആകൃതിയിലുള്ള ഈ അടിസ്ഥാന രൂപത്തെ "ഗ്രീൻ ഇലക്ട്രോഡ്" എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

3. ബേക്കിംഗ്
രണ്ട് തരം ബേക്കിംഗ് ചൂളകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

ഇവിടെ പുറംതള്ളപ്പെട്ട തണ്ടുകൾ സിലിണ്ടർ ആകൃതിയിലുള്ള സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ കാനിസ്റ്ററുകളിൽ (സാഗറുകൾ) സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ രൂപഭേദം ഒഴിവാക്കാൻ, സാഗറുകൾ മണലിൻ്റെ സംരക്ഷിത ആവരണം കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. സാഗറുകൾ റെയിൽകാർ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിൽ (കാറിൻ്റെ അടിഭാഗം) കയറ്റുകയും പ്രകൃതിവാതക ചൂളകളിലേക്ക് ഉരുട്ടുകയും ചെയ്യുന്നു.

റിംഗ് ചൂള

ഇവിടെ ഇലക്ട്രോഡുകൾ പ്രൊഡക്ഷൻ ഹാളിൻ്റെ അടിയിൽ ഒരു കല്ല് മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന അറയിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. 10-ലധികം അറകളുള്ള റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഭാഗമാണ് ഈ അറ. ഊർജം ലാഭിക്കുന്നതിനായി അറകൾ ഒരു ചൂടുള്ള വായു സഞ്ചാര സംവിധാനവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിലുള്ള ശൂന്യത രൂപഭേദം ഒഴിവാക്കാൻ മണൽ കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ബേക്കിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, പിച്ച് കാർബണൈസ്ഡ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ, താപനില ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്, കാരണം 800 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ താപനിലയിൽ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വാതകം അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് ഇലക്ട്രോഡിന് വിള്ളലിന് കാരണമാകും.

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

4. ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ
ചുട്ടുപഴുത്ത ഇലക്‌ട്രോഡുകൾ ഒരു പ്രത്യേക പിച്ച് (200 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ലിക്വിഡ് പിച്ച്) കൊണ്ട് സന്നിവേശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അവയ്ക്ക് ഉയർന്ന സാന്ദ്രത, മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി, ചൂളകൾക്കുള്ളിലെ കഠിനമായ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളെ നേരിടാൻ ആവശ്യമായ വൈദ്യുതചാലകത എന്നിവ നൽകുന്നു.

5. റീ-ബേക്കിംഗ്
പിച്ച് ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ കാർബണൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും ശേഷിക്കുന്ന അസ്ഥിരതകൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനും രണ്ടാമത്തെ ബേക്കിംഗ് സൈക്കിൾ അല്ലെങ്കിൽ "റീബേക്ക്" ആവശ്യമാണ്. റീബേക്ക് താപനില ഏകദേശം 750 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ എത്തുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ഏകദേശം 1,67 - 1,74 കി.ഗ്രാം/ഡിഎം3 സാന്ദ്രതയിൽ എത്താൻ കഴിയും.

6. ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ
അച്ചെസൺ ചൂള
ഗ്രാഫൈറ്റ് നിർമ്മാണത്തിലെ അവസാന ഘട്ടം ചുട്ടുപഴുത്ത കാർബണിനെ ഗ്രാഫൈറ്റാക്കി മാറ്റുന്നതാണ്, ഇതിനെ ഗ്രാഫിറ്റൈസിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഗ്രാഫിറ്റൈസിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, കൂടുതലോ കുറവോ മുൻകൂട്ടി ഓർഡർ ചെയ്ത കാർബൺ (ടർബോസ്ട്രാറ്റിക് കാർബൺ) ത്രിമാന ക്രമത്തിലുള്ള ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടനയായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

കാർബൺ കണങ്ങളാൽ ചുറ്റപ്പെട്ട വൈദ്യുത ചൂളകളിൽ ഇലക്ട്രോഡുകൾ പായ്ക്ക് ചെയ്ത് ഒരു ഖര പിണ്ഡം ഉണ്ടാക്കുന്നു. ചൂളയിലൂടെ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുന്നു, താപനില ഏകദേശം 3000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസായി ഉയർത്തുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ സാധാരണയായി ഒരു അച്ചെസൺ ഫർണസ് അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ലെങ്ത്വൈസ് ഫർണസ് (LWG) ഉപയോഗിച്ചാണ് കൈവരിക്കുന്നത്.

അച്ചെസൺ ഫർണസ് ഉപയോഗിച്ച് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഒരു ബാച്ച് പ്രോസസ്സ് ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രാഫിറ്റൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതേസമയം ഒരു എൽഡബ്ല്യുജി ചൂളയിൽ മുഴുവൻ നിരയും ഒരേ സമയം ഗ്രാഫിറ്റൈസ് ചെയ്യുന്നു.

7. മെഷീനിംഗ്
ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ (തണുപ്പിക്കലിനു ശേഷം) കൃത്യമായ അളവുകൾക്കും സഹിഷ്ണുതകൾക്കും വേണ്ടി മെഷീൻ ചെയ്യുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തിൽ ത്രെഡ് ചെയ്ത ഗ്രാഫൈറ്റ് പിൻ (മുലക്കണ്ണ്) ചേരുന്ന സംവിധാനം ഉപയോഗിച്ച് ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ അറ്റത്ത് (സോക്കറ്റുകൾ) മെഷീനിംഗും ഘടിപ്പിക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടാം.