അന്തിമ ഗ്രാഫിറ്റൈസ് ചെയ്ത പെട്രോളിയം കോക്കിന്റെ ഗുണനിലവാരം ഉറപ്പാക്കാൻ ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയയിൽ ഏതൊക്കെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകളാണ് കർശനമായി നിയന്ത്രിക്കേണ്ടത്?

ഗ്രാഫിറ്റൈസ് ചെയ്ത പെട്രോളിയം കോക്കിന്റെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ, അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന്, അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്, പ്രീ-ട്രീറ്റ്മെന്റ്, ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ പ്രക്രിയ മുതൽ പോസ്റ്റ്-ട്രീറ്റ്മെന്റ് വരെയുള്ള ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ കർശനമായി നിയന്ത്രിക്കേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്:

I. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പും പ്രീട്രീറ്റ്മെന്റും

സൾഫറിന്റെ അളവ്

  • നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം: അസംസ്കൃത പെട്രോളിയം കോക്കിന്റെ സൾഫറിന്റെ അളവ് ≤0.5% ആയിരിക്കണം. ഉയർന്ന സൾഫർ കോക്ക് ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ സമയത്ത് വാതക വികാസത്തിന് കാരണമാകും, ഇത് ഉൽപ്പന്ന വിള്ളലിന് കാരണമാകും.
  • ആഘാതം: സൾഫറിന്റെ അളവ് ഓരോ 0.1% കുറയുമ്പോഴും ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പൊട്ടൽ നിരക്ക് 15%-20% കുറയുകയും പ്രതിരോധശേഷി 5%-8% കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.

ആഷ് ഉള്ളടക്കം

  • നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം: ചാരത്തിന്റെ അളവ് ≤0.3% ആയിരിക്കണം, പ്രാഥമിക മാലിന്യങ്ങൾ ഇരുമ്പ്, സിലിക്കൺ, കാൽസ്യം തുടങ്ങിയ ലോഹ ഓക്സൈഡുകളാണ്.
  • ആഘാതം: ചാരത്തിന്റെ അളവിലുള്ള ഓരോ 0.1% വർദ്ധനവും ഉൽപ്പന്ന പ്രതിരോധശേഷി 10%-15% വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി 8%-10% കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

കണികാ വലിപ്പ വിതരണം

  • നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം: ഗ്രാനുലാർ കോക്ക് ≥80% ആയിരിക്കണം, അതേസമയം പൊടിച്ച കോക്ക് (കണികാ വലിപ്പം <0.5 മിമി) ≤20% ആയിരിക്കണം.
  • ആഘാതം: അമിതമായി പൊടിച്ച കോക്ക് കാൽസിനേഷൻ സമയത്ത് കേക്കിംഗിന് കാരണമാകും, ഇത് ബാഷ്പശീലമായ പദാർത്ഥ നീക്കം ചെയ്യലിനെ ബാധിക്കും; ഗ്രാനുലാർ കോക്കിന്റെ മെച്ചപ്പെട്ട ഏകത ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 5%-10% കുറയ്ക്കുന്നു.

കാൽസിനേഷൻ പ്രക്രിയ

  • താപനില: 8-12 മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക് 1200-1400°C.
  • പ്രവർത്തനം: ബാഷ്പശീലമായ പദാർത്ഥം (8%-15% മുതൽ <1% വരെ) നീക്കം ചെയ്യുകയും യഥാർത്ഥ സാന്ദ്രത (1.9 g/cm³ മുതൽ ≥2.05 g/cm³ വരെ) വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
  • നിയന്ത്രണ പോയിന്റ്: കാൽസിനേഷനു ശേഷമുള്ള യഥാർത്ഥ സാന്ദ്രത ≥2.08 g/cm³ ആയിരിക്കണം; അല്ലാത്തപക്ഷം, ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ ബുദ്ധിമുട്ട് വർദ്ധിക്കുകയും പ്രതിരോധശേഷി വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യും.

II. ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ പ്രക്രിയ

താപനില നിയന്ത്രണം

  • കോർ പാരാമീറ്റർ: 2800-3000°C, 48-72 മണിക്കൂർ നിലനിർത്തുന്നു.
  • ആഘാതം:
    • ഓരോ 100°C താപനിലയിലെ വർദ്ധനവും ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി 5%-8% വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പ്രതിരോധശേഷി 3%-5% കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
    • അപര്യാപ്തമായ താപനില (<2700°C) രൂപരഹിതമായ കാർബൺ അവശിഷ്ടത്തിന് കാരണമാകുന്നു, ഉൽപ്പന്ന പ്രതിരോധശേഷി 15 μΩ·m ലും കൂടുതലാണ്; അമിതമായ താപനില (>3100°C) കാർബൺ ഘടനയ്ക്ക് കേടുപാടുകൾ വരുത്തിയേക്കാം.

താപനില ഏകത

  • നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം: ഫർണസ് കോറിനും എഡ്ജിനും ഇടയിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം ≤150°C, തെർമോകപ്പിൾ അകലം ≤30 സെ.മീ.
  • ആഘാതം: താപനില വ്യത്യാസത്തിലെ ഓരോ 50°C വർദ്ധനവും പ്രാദേശിക പ്രതിരോധശേഷി വ്യതിയാനം 10%-15% വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ഉൽപ്പന്ന വിളവ് 5%-8% കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചൂടാക്കൽ നിരക്ക്

  • നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം:
    • 25-800°C ഘട്ടം: ≤3°C/h (താപ സമ്മർദ്ദ വിള്ളലുകൾ തടയാൻ).
    • 800-1250°C ഘട്ടം: ≤5°C/h (ക്രമീകരിച്ച കാർബൺ ഘടന രൂപീകരണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന്).
  • ആഘാതം: അമിതമായ ചൂടാക്കൽ നിരക്ക് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ അളവ് 15% കവിയാൻ കാരണമാകുന്നു, ഇത് വിള്ളലുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

സംരക്ഷണ അന്തരീക്ഷം

  • നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം: നൈട്രജൻ പ്രവാഹ നിരക്ക് 0.8-1.2 m³/h, അല്ലെങ്കിൽ ആർഗോൺ/വാക്വം പരിസ്ഥിതിയുടെ ഉപയോഗം.
  • പ്രവർത്തനം: ഓക്സീകരണം തടയുകയും മാലിന്യത്തിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുക (ഉദാ: ഓക്സിജന്റെ അളവ് 0.5% ൽ നിന്ന് <0.1% ആയി കുറയുന്നു).

III. ചികിത്സയ്ക്കു ശേഷമുള്ള ചികിത്സയും ശുദ്ധീകരണവും

കൂളിംഗ് നിരക്ക്

  • നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം: ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷനുശേഷം മന്ദഗതിയിലുള്ള തണുപ്പിക്കൽ നിരക്ക് ≤20°C/h.
  • ആഘാതം: ദ്രുത തണുപ്പിക്കൽ ശേഷിക്കുന്ന താപ സമ്മർദ്ദത്തിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ഉൽപ്പന്ന താപ ആഘാത പ്രതിരോധം 30%-50% വരെ കുറയ്ക്കുന്നു.

ക്രഷിംഗും സ്ക്രീനിംഗും

  • നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം: 10-20 μm-ൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന കണിക വലുപ്പം D50, ഉപരിതല കോട്ടിംഗ് (ഉദാ: പിച്ച് അല്ലെങ്കിൽ കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം) കനം ഏകീകൃതത ≤5%.
  • പ്രവർത്തനം: കണിക രൂപഘടന ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും ഉൽപ്പന്ന ബൾക്ക് സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (0.8 g/cm³ മുതൽ ≥1.2 g/cm³ വരെ).

ശുദ്ധീകരണ ചികിത്സ

  • ഹാലോജൻ ശുദ്ധീകരണം: Cl₂ വാതകം 1900-2300°C താപനിലയിൽ 24 മണിക്കൂർ പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് മാലിന്യത്തിന്റെ അളവ് ≤50 ppm ആയി കുറയ്ക്കുന്നു.
  • വാക്വം ശുദ്ധീകരണം: 50 മണിക്കൂർ 10⁻³ Pa വാക്വത്തിൽ നിലനിർത്തുന്നു, മൊത്തം മാലിന്യ ഉള്ളടക്കം ≤10 ppm (ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്) കൈവരിക്കുന്നു.

IV. പ്രധാന നിയന്ത്രണ പോയിന്റുകളുടെ സംഗ്രഹം.

പാരാമീറ്റർ നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡം ആഘാതം
സൾഫറിന്റെ അളവ് ≤0.5% വാതക വികാസം മൂലമുണ്ടാകുന്ന വിള്ളലുകൾ ഒഴിവാക്കുന്നു; പ്രതിരോധശേഷി 5%-8% വരെ കുറയ്ക്കുന്നു.
ആഷ് ഉള്ളടക്കം ≤0.3% ലോഹ മാലിന്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നു; പ്രതിരോധശേഷി 10%-15% കുറയ്ക്കുന്നു.
ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ താപനില 48-72 മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക് 2800-3000°C ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി 5%-8% വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു; പ്രതിരോധശേഷി 3%-5% കുറയ്ക്കുന്നു.
താപനില ഏകത ഫർണസ് കോർ-എഡ്ജ് 温差 ≤150°C വിളവ് 5%-8% വരെ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു; പ്രതിരോധശേഷി വ്യതിയാനം 10%-15% വരെ കുറയ്ക്കുന്നു.
കൂളിംഗ് നിരക്ക് ≤20°C/മണിക്കൂർ താപ ആഘാത പ്രതിരോധം 30%-50% വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു; ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം കുറയ്ക്കുന്നു.
ശുദ്ധീകരണ മാലിന്യ ഉള്ളടക്കം ≤50 പിപിഎം (ഹാലോജൻ), ≤10 പിപിഎം (വാക്വം) ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നു (ഉദാ. സെമികണ്ടക്ടറുകൾ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്‌സ്)

V. സാങ്കേതിക പ്രവണതകളും ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ദിശകളും

അൾട്രാഫൈൻ സ്ട്രക്ചർ കൺട്രോൾ: ഐസോട്രോപ്പി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും പ്രതിരോധശേഷി <5 μΩ·m ആയി കുറയ്ക്കുന്നതിനുമായി 0.1-1 μm കോക്ക് പൗഡർ തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുക.
സ്മാർട്ട് മാനുഫാക്ചറിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ: വിളവ് 95% ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഡിജിറ്റൽ ഇരട്ട-അധിഷ്ഠിത താപനില ഫീൽഡ് ഡൈനാമിക് നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുക.
ഹരിത പ്രക്രിയകൾ: CO₂ ഉദ്‌വമനം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഹൈഡ്രജനെ ഒരു കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റായി ഉപയോഗിക്കുക; ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 10%-15% കുറയ്ക്കാൻ മാലിന്യ താപ വീണ്ടെടുക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിക്കുക.

ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ കർശനമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ഗ്രാഫിറ്റൈസ് ചെയ്ത പെട്രോളിയം കോക്കിന് ≥99.9% കാർബൺ ഉള്ളടക്കം, 5-7 μΩ·m പ്രതിരോധശേഷി, 1.5-2.5×10⁻⁶/°C എന്ന താപ വികാസ ഗുണകം എന്നിവ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നു.


പോസ്റ്റ് സമയം: സെപ്റ്റംബർ-12-2025