എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കും കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കും തമ്മിലുള്ള കാൽസിനേഷൻ സ്വഭാവത്തിലെ കാതലായ വ്യത്യാസം എന്താണ്?

എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കും കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കും തമ്മിലുള്ള കാൽസിനേഷൻ സ്വഭാവത്തിലെ പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങൾ അവയുടെ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ രാസഘടനയിലെ വ്യത്യാസങ്ങളാൽ നയിക്കപ്പെടുന്ന വ്യത്യസ്തമായ പ്രതിപ്രവർത്തന പാതകളിലാണ്, ഇത് പിന്നീട് ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന പരിണാമത്തിലും, ഭൗതിക സ്വത്ത് മാറ്റങ്ങളിലും, പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണ ബുദ്ധിമുട്ടുകളിലും കാര്യമായ വ്യതിയാനങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. വിശദമായ വിശകലനം ഇപ്രകാരമാണ്:

1. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ രാസഘടനയിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ കാൽസിനേഷൻ സ്വഭാവത്തിന് അടിത്തറയിടുന്നു

പെട്രോളിയം അവശിഷ്ടം, കാറ്റലറ്റിക് ക്രാക്കിംഗ് ക്ലാരിഫൈഡ് ഓയിൽ തുടങ്ങിയ കനത്ത ഡിസ്റ്റിലേറ്റുകളിൽ നിന്നാണ് എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്ക് ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്. ഇതിന്റെ രാസഘടന പ്രധാനമായും ഹ്രസ്വ സൈഡ്-ചെയിൻ, രേഖീയമായി ബന്ധിപ്പിച്ച പോളിസൈക്ലിക് ആരോമാറ്റിക് ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ, സൾഫർ, നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ, ലോഹ ഹെറ്ററോആറ്റങ്ങൾ എന്നിവയുടെ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഉള്ളടക്കം, അതുപോലെ തന്നെ കുറഞ്ഞ ഖര മാലിന്യങ്ങൾ, ക്വിനോലിൻ-ലയിക്കാത്ത പദാർത്ഥം എന്നിവയാണ്. പൈറോളിസിസ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ആധിപത്യം പുലർത്തുന്ന ഒരു കാൽസിനേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഈ ഘടന കാരണമാകുന്നു, താരതമ്യേന ലളിതമായ പ്രതിപ്രവർത്തന പാതയും സമഗ്രമായ മാലിന്യ നീക്കം ചെയ്യലും ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഇതിനു വിപരീതമായി, കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്ക് കൽക്കരി ടാർ പിച്ചിൽ നിന്നും അതിന്റെ ഡിസ്റ്റിലേറ്റുകളിൽ നിന്നുമാണ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്, അതിൽ ഉയർന്ന അളവിൽ നീളമുള്ള സൈഡ്-ചെയിൻ, ഘനീഭവിച്ച പോളിസൈക്ലിക് ആരോമാറ്റിക് ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ, ഗണ്യമായ അളവിൽ സൾഫർ, നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ ഹെറ്ററോആറ്റങ്ങൾ, ഖര മാലിന്യങ്ങൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ ഘടന പൈറോളിസിസ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് മാത്രമല്ല, കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത് ഗണ്യമായ ഘനീഭവിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രതിപ്രവർത്തന പാതയ്ക്കും മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിൽ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടിനും കാരണമാകുന്നു.

2. ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന പരിണാമത്തിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങളെ ബാധിക്കുന്നു

കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത്, എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിലെ കാർബൺ മൈക്രോക്രിസ്റ്റലുകൾ വ്യാസം (La), ഉയരം (Lc), ക്രിസ്റ്റലിനുള്ളിലെ പാളികളുടെ എണ്ണം (N) എന്നിവയിൽ ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു. ആദർശ ഗ്രാഫൈറ്റ് മൈക്രോക്രിസ്റ്റലുകളുടെ (Ig/Iall) ഉള്ളടക്കവും ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു. അസ്ഥിരമായ പദാർത്ഥത്തിന്റെ രക്ഷപ്പെടലും അസംസ്കൃത കോക്ക് ചുരുങ്ങലും കാരണം എൽസിക്ക് ഒരു "ഇൻഫ്ലക്ഷൻ പോയിന്റ്" അനുഭവപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷനോടെ മൊത്തത്തിലുള്ള ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന കൂടുതൽ ക്രമത്തിലാകുന്നു. ഈ ഘടനാപരമായ പരിണാമം എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിന് കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകം, കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത പ്രതിരോധശേഷി, കാൽസിനേഷനുശേഷം ഉയർന്ന വൈദ്യുതചാലകത തുടങ്ങിയ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു, ഇത് വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള അൾട്രാ-ഹൈ-പവർ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

അതുപോലെ, കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിന്റെ കാർബൺ മൈക്രോക്രിസ്റ്റൽ ഘടന കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത് വർദ്ധിക്കുന്ന La, Lc, N എന്നിവയോടെ പരിണമിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിലെ മാലിന്യങ്ങളുടെയും ഘനീഭവിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെയും സ്വാധീനം കാരണം, കൂടുതൽ ക്രിസ്റ്റൽ വൈകല്യങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നു, കൂടാതെ അനുയോജ്യമായ ഗ്രാഫൈറ്റ് മൈക്രോക്രിസ്റ്റൽ ഉള്ളടക്കത്തിലെ വർദ്ധനവ് പരിമിതമാണ്. കൂടാതെ, കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിൽ Lc യുടെ "ഇൻഫ്ലക്ഷൻ പോയിന്റ്" പ്രതിഭാസം കൂടുതൽ പ്രകടമാണ്, കൂടാതെ പുതുതായി ചേർത്ത പാളികൾ യഥാർത്ഥ പാളികളുമായി ക്രമരഹിതമായ "സ്റ്റാക്കിംഗ് ഫോൾട്ടുകൾ" കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഇന്റർലെയർ സ്പേസിംഗിൽ (d002) കാര്യമായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. ഈ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ കാൽസിനേഷനുശേഷം എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകവും വൈദ്യുത പ്രതിരോധശേഷിയും ഉള്ളതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, പക്ഷേ ശക്തിയും അബ്രേഷൻ പ്രതിരോധവും കുറവാണ്, ഇത് ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോഡുകളും ഇടത്തരം വലിപ്പമുള്ള അൾട്രാ-ഹൈ-പവർ ഇലക്ട്രോഡുകളും നിർമ്മിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

3. ഭൗതിക സ്വത്ത് മാറ്റങ്ങളിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ ആപ്ലിക്കേഷൻ മേഖലകളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു

കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത്, എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്ക് ബാഷ്പശീലമായ പദാർത്ഥത്തിന്റെ പൂർണ്ണമായ ചോർച്ചയ്ക്കും വ്യാപ്തം ഏകീകൃതമായി ചുരുങ്ങലിനും വിധേയമാകുന്നു, ഇത് യഥാർത്ഥ സാന്ദ്രതയിൽ (2.00–2.12 g/cm³ വരെ) ഗണ്യമായ വർദ്ധനവിനും മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയിൽ ഗണ്യമായ പുരോഗതിക്കും കാരണമാകുന്നു. അതേസമയം, കാൽസിൻ ചെയ്ത വസ്തുക്കളുടെ വൈദ്യുതചാലകത, ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധം, രാസ സ്ഥിരത എന്നിവ ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കായുള്ള കർശനമായ പ്രകടന ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു.

ഇതിനു വിപരീതമായി, കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിൽ ഉയർന്ന മാലിന്യ ഉള്ളടക്കം കാരണം ബാഷ്പശീല പദാർത്ഥം രക്ഷപ്പെടുമ്പോൾ പ്രാദേശിക സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രത അനുഭവപ്പെടുന്നു, ഇത് അസമമായ വ്യാപ്ത ചുരുങ്ങലിനും യഥാർത്ഥ സാന്ദ്രതയിൽ താരതമ്യേന ചെറിയ വർദ്ധനവിനും കാരണമാകുന്നു. കൂടാതെ, കാൽസിനേഷനുശേഷം കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിന്റെ കുറഞ്ഞ ശക്തിയും കുറഞ്ഞ അബ്രസിഷൻ പ്രതിരോധവും ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ സമയത്ത് വികസിക്കാനുള്ള പ്രവണതയും താപനില വർദ്ധനവ് നിരക്കിന്റെ കർശന നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഫീൽഡുകളിൽ കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിന്റെ പ്രയോഗത്തെ ഈ ഗുണ സവിശേഷതകൾ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു, എന്നിരുന്നാലും അതിന്റെ കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകവും വൈദ്യുത പ്രതിരോധശേഷിയും ഇപ്പോഴും പ്രത്യേക മേഖലകളിൽ അതിനെ മാറ്റാനാവാത്തതാക്കുന്നു.

4. പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണ ബുദ്ധിമുട്ടുകളിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉൽപ്പാദന കാര്യക്ഷമതയെ ബാധിക്കുന്നു

താരതമ്യേന ലളിതമായ രാസഘടന കാരണം, എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്ക് കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത് വ്യക്തമായ പ്രതിപ്രവർത്തന പാതകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞ പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണ ബുദ്ധിമുട്ടിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. കാൽസിനേഷൻ താപനില, ചൂടാക്കൽ നിരക്ക്, അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം തുടങ്ങിയ പാരാമീറ്ററുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, കാൽസിൻ ചെയ്ത ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഗുണനിലവാരവും ഉൽപാദനക്ഷമതയും ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. കൂടാതെ, എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിലെ ഉയർന്ന ബാഷ്പീകരണ പദാർത്ഥത്തിന്റെ അളവ് കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത് സ്വയം വിതരണം ചെയ്യുന്ന താപ ഊർജ്ജം നൽകുന്നു, ഇത് ഉൽപാദന ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നു.

ഇതിനു വിപരീതമായി, കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ രാസഘടന കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത് വൈവിധ്യമാർന്ന പ്രതിപ്രവർത്തന പാതകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണ ബുദ്ധിമുട്ട് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. കാൽസിനേഷനുശേഷം സ്ഥിരമായ ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാരം ഉറപ്പാക്കാൻ കർശനമായ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ മുൻകൂർ സംസ്കരണം, കൃത്യമായ ചൂടാക്കൽ നിരക്ക് നിയന്ത്രണം, പ്രത്യേക അന്തരീക്ഷ ക്രമീകരണം എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. കൂടാതെ, കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത് കൽക്കരി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കോക്കിന് അധിക താപ ഊർജ്ജ സപ്ലിമെന്റേഷൻ ആവശ്യമാണ്, ഇത് ഉൽപാദന ചെലവും ഊർജ്ജ ഉപഭോഗവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.