कच्चा माल: कार्बन उत्पादनासाठी कोणता कच्चा माल वापरला जातो?
कार्बन उत्पादनामध्ये, सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या कच्च्या मालाचे वर्गीकरण घन कार्बन कच्चा माल आणि बाइंडर व इम्प्रेग्नेटिंग एजंटमध्ये केले जाऊ शकते.
घन कार्बन कच्च्या मालामध्ये पेट्रोलियम कोक, बिटुमिनस कोक, मेटलर्जिकल कोक, अँथ्रासाइट, नैसर्गिक ग्रॅफाइट आणि ग्रॅफाइट स्क्रॅप इत्यादींचा समावेश होतो.
बंधक आणि संसेचनकारक घटकांमध्ये कोल पिच, कोल टार, अँथ्रासीन तेल आणि कृत्रिम रेझिन इत्यादींचा समावेश होतो.
याव्यतिरिक्त, उत्पादनामध्ये क्वार्ट्ज वाळू, धातूशास्त्रीय कोकचे कण आणि कोक पावडर यांसारख्या काही सहायक सामग्रीचा देखील वापर केला जातो.
काही विशेष कार्बन आणि ग्राफाइट उत्पादने (जसे की कार्बन फायबर, सक्रिय कार्बन, पायरोलिटिक कार्बन आणि पायरोलिटिक ग्राफाइट, ग्लास कार्बन) इतर विशेष सामग्रीपासून तयार केली जातात.
कॅल्सीनेशन: कॅल्सीनेशन म्हणजे काय? कोणत्या कच्च्या मालाचे कॅल्सीनेशन करणे आवश्यक आहे??
उष्णता उपचाराच्या प्रक्रियेला कॅल्सिनेशन म्हणतात.
कॅल्सिनेशन ही कार्बन उत्पादनातील पहिली उष्णता प्रक्रिया आहे. कॅल्सिनेशनमुळे सर्व प्रकारच्या कार्बनयुक्त कच्च्या मालाच्या संरचनेत आणि भौतिक व रासायनिक गुणधर्मांमध्ये अनेक बदल घडतात.
बिटुमिनस कोक आणि मेटलर्जिकल कोकचे कोक तयार होण्याचे तापमान तुलनेने जास्त (१०००°C पेक्षा जास्त) असते, जे कार्बन प्लांटमधील कॅल्सायनिंग फर्नेसच्या तापमानाइतकेच असते. त्यानंतर त्याचे कॅल्सायनेशन होऊ शकत नाही आणि त्याला फक्त आर्द्रतेने सुकवण्याची गरज असते.
तथापि, जर कॅल्सायनिंग करण्यापूर्वी बिटुमिनस कोक आणि पेट्रोलियम कोक एकत्र वापरले जात असतील, तर ते पेट्रोलियम कोकसोबतच कॅल्सायनिंगसाठी कॅल्सायनरकडे पाठवले पाहिजेत.
नैसर्गिक ग्रॅफाइट आणि कार्बन ब्लॅक यांना कॅल्सिनेशनची आवश्यकता नसते.
एक्सट्रूजन मोल्डिंग प्रक्रिया ही प्रामुख्याने पेस्टची प्लास्टिक विरूपण प्रक्रिया आहे.
पेस्टची एक्सट्रूजन प्रक्रिया मटेरियल चेंबर (किंवा पेस्ट सिलेंडर) आणि सर्क्युलर आर्क नोझलमध्ये पार पाडली जाते.
लोडिंग चेंबरमधील गरम पेस्ट मागील मुख्य प्लंजरद्वारे पुढे ढकलली जाते.
पेस्टमधील वायू सतत बाहेर काढला जातो, पेस्ट सतत घट्ट केली जाते आणि त्याच वेळी पेस्ट पुढे सरकते.
जेव्हा पेस्ट चेंबरच्या सिलेंडर भागामध्ये फिरते, तेव्हा तिचा प्रवाह स्थिर असतो आणि दाणेदार थर मूलतः समांतर असतो.
जेव्हा पेस्ट कमानीच्या आकाराच्या विकृतीसह एक्सट्रूजन नोझलच्या भागात प्रवेश करते, तेव्हा तोंडाच्या भिंतीजवळच्या पेस्टला पुढे जाताना जास्त घर्षण प्रतिकाराचा सामना करावा लागतो, त्यामुळे पदार्थ वाकू लागतो, आतील पेस्टचा पुढे जाण्याचा वेग वेगवेगळा असतो, आतील पेस्ट जास्त वेगाने पुढे जाते, परिणामी उत्पादनाची त्रिज्यीय घनता एकसमान नसते, म्हणून एक्सट्रूजनमध्ये अडथळा येतो.
शेवटी, पेस्ट रेषीय विरूपण भागात प्रवेश करते आणि तिचे बहिःक्षेपण केले जाते.
रोस्टिंग ही एक उष्णता प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये दाबलेल्या कच्च्या उत्पादनांना भट्टीमधील संरक्षक माध्यमात हवा वेगळी ठेवून एका विशिष्ट दराने गरम केले जाते.
भाजण्याच्या प्रक्रियेत, बाष्पशील पदार्थ काढून टाकल्यामुळे, डांबराचे कोकिंग होऊन कोकची जाळी तयार होते, डांबराचे विघटन आणि बहुलकीकरण होते, आणि मोठ्या षटकोनी कार्बन रिंग प्लेन नेटवर्कची निर्मिती होते, इत्यादींमुळे रोधकता लक्षणीयरीत्या कमी होते. कच्च्या उत्पादनाची रोधकता सुमारे १०००० x १०⁻⁶ Ω m असते, जी भाजल्यानंतर ४०-५० x १०⁻⁶ Ω m होते, त्यामुळे याला सुवाहक म्हटले जाते.
भाजल्यानंतर, उत्पादनाचा व्यास सुमारे १%, लांबी २% आणि आकारमान २-३% ने कमी होते.
तथापि, कच्च्या उत्पादनांना भाजल्यानंतर, कोळशाच्या डांबराचा काही भाग वायूमध्ये विघटित होऊन बाहेर पडतो आणि उर्वरित भागाचे कोकिंग होऊन बिटुमिनस कोक तयार होतो.
तयार झालेल्या बिटुमिनस कोकचे आकारमान कोळशाच्या बिटुमेनपेक्षा खूपच कमी असते. भाजण्याच्या प्रक्रियेत ते किंचित आकुंचन पावत असले तरी, उत्पादनामध्ये वेगवेगळ्या आकारांची अनेक अनियमित आणि लहान छिद्रे तयार होतात.
उदाहरणार्थ, ग्राफाइटयुक्त उत्पादनांची एकूण सच्छिद्रता साधारणपणे २५-३२% पर्यंत असते आणि कार्बन उत्पादनांची साधारणपणे १६-२५% असते.
मोठ्या संख्येने छिद्रांच्या अस्तित्वामुळे उत्पादनांच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांवर अपरिहार्यपणे परिणाम होतो.
सर्वसाधारणपणे सांगायचे झाल्यास, ग्रॅफायटीकरण केलेल्या उत्पादनांमध्ये सच्छिद्रता वाढते, घनता कमी होते, रोधकता आणि यांत्रिक शक्ती वाढते, परंतु एका विशिष्ट तापमानाला ऑक्सिडेशनचा वेग वाढतो, गंजरोधकता देखील खालावते आणि वायू व द्रव अधिक सहजपणे पारगम्य होतात.
इम्प्रग्नेशन ही एक अशी प्रक्रिया आहे जी तयार उत्पादनाची सच्छिद्रता कमी करते, घनता वाढवते, संपीडन शक्ती वाढवते, रोधकता कमी करते आणि उत्पादनाचे भौतिक व रासायनिक गुणधर्म बदलते.
त्याची उद्दिष्ट्ये आहेत:
(1) उत्पादनाची औष्णिक आणि विद्युत वाहकता सुधारा.
(2) उत्पादनाची उष्णता धक्का प्रतिरोध आणि रासायनिक स्थिरता सुधारणे.
(3) उत्पादनाची स्नेहनक्षमता आणि झीज प्रतिरोधकता सुधारा.
(4) अशुद्धता दूर करा आणि उत्पादनाची मजबुती वाढवा.
विशिष्ट आकार आणि आकृती असलेल्या संकुचित कार्बन उत्पादनांमध्ये भाजण्याच्या आणि ग्राफायटीकरणाच्या प्रक्रियेदरम्यान वेगवेगळ्या प्रमाणात विरूपण आणि आघातामुळे होणारे नुकसान होते. त्याच वेळी, काही पूरक पदार्थ संकुचित कार्बन उत्पादनांच्या पृष्ठभागावर जोडले जातात.
यांत्रिक प्रक्रियेशिवाय त्याचा वापर करता येत नाही, त्यामुळे उत्पादनाला एका विशिष्ट भौमितिक आकारात घडवून त्यावर प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे.
(2) वापराची गरज
वापरकर्त्याच्या प्रक्रियेच्या आवश्यकतेनुसार.
जर इलेक्ट्रिक फर्नेस स्टीलमेकिंगमधील ग्राफाइट इलेक्ट्रोड जोडण्याची आवश्यकता असेल, तर उत्पादनाच्या दोन्ही टोकांना थ्रेडेड छिद्र पाडावे लागते आणि नंतर दोन्ही इलेक्ट्रोड्स एका विशेष थ्रेडेड जॉइंटने जोडून वापरावे लागतात.
(3) तांत्रिक आवश्यकता
वापरकर्त्यांच्या तांत्रिक गरजांनुसार काही उत्पादनांवर प्रक्रिया करून त्यांना विशेष आकार आणि वैशिष्ट्ये देण्याची गरज असते.
याहूनही कमी पृष्ठभागीय खडबडपणा आवश्यक आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: १० डिसेंबर २०२०