१. कच्चा माल
कोक (अंदाजे ७५-८०% सामग्री)
पेट्रोलियम कोक
पेट्रोलियम कोक हा सर्वात महत्त्वाचा कच्चा माल आहे आणि तो अत्यंत अ‍ॅनिसोट्रॉपिक सुई कोकपासून ते जवळजवळ समस्थानिक द्रव कोकपर्यंत विविध रचनांमध्ये तयार होतो. अत्यंत अ‍ॅनिसोट्रॉपिक सुई कोक, त्याच्या संरचनेमुळे, इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या उच्च-कार्यक्षमता इलेक्ट्रोडच्या निर्मितीसाठी अपरिहार्य आहे, जिथे खूप उच्च प्रमाणात विद्युत, यांत्रिक आणि थर्मल भार सहन करण्याची क्षमता आवश्यक असते. पेट्रोलियम कोक जवळजवळ केवळ विलंबित कोकिंग प्रक्रियेद्वारे तयार केला जातो, जो कच्च्या तेलाच्या ऊर्धपातन अवशेषांचे सौम्य मंद कार्बनीकरण प्रक्रिया आहे.
नीडल कोक हा शब्द सामान्यतः एका विशेष प्रकारच्या कोकसाठी वापरला जातो जो अत्यंत उच्च ग्राफिटिझेशनक्षमता असलेला असतो जो त्याच्या टर्बोस्ट्रॅटिक थराच्या संरचनेच्या मजबूत पसंतीच्या समांतर अभिमुखतेमुळे आणि धान्यांच्या विशिष्ट भौतिक आकारामुळे निर्माण होतो.
बाइंडर (अंदाजे २०-२५% सामग्री)
कोळशाच्या डांबराचा वापर
घन कण एकमेकांशी एकत्रित करण्यासाठी बंधनकारक घटकांचा वापर केला जातो. अशा प्रकारे त्यांची उच्च ओले करण्याची क्षमता मिश्रणाचे प्लास्टिक अवस्थेत रूपांतर करते ज्यामुळे नंतर मोल्डिंग किंवा एक्सट्रूझन करता येते.
कोळसा टार पिच हे एक सेंद्रिय संयुग आहे आणि त्याची एक वेगळी सुगंधी रचना आहे. त्याच्या उच्च प्रमाणातील बदललेल्या आणि घनरूप बेंझिन रिंग्जमुळे, त्यात आधीच ग्रेफाइटची स्पष्टपणे पूर्वनिर्मित षटकोनी जाळीची रचना आहे, ज्यामुळे ग्राफिटायझेशन दरम्यान सुव्यवस्थित ग्राफिक डोमेन तयार होण्यास मदत होते. पिच हे सर्वात फायदेशीर बाईंडर असल्याचे सिद्ध होते. हे कोळसा टारचे ऊर्धपातन अवशेष आहे.
२. मिश्रण आणि बाहेर काढणे
दळलेला कोक कोळशाच्या टार पिच आणि काही अ‍ॅडिटीव्हजमध्ये मिसळून एकसमान पेस्ट बनवली जाते. हे एक्सट्रूजन सिलेंडरमध्ये आणले जाते. पहिल्या टप्प्यात प्रीप्रेसिंग करून हवा काढून टाकावी लागते. त्यानंतर प्रत्यक्ष एक्सट्रूजन पायरी येते जिथे मिश्रण बाहेर काढले जाते जेणेकरून इच्छित व्यास आणि लांबीचा इलेक्ट्रोड तयार होईल. मिश्रण सक्षम करण्यासाठी आणि विशेषतः एक्सट्रूजन प्रक्रिया (उजवीकडील चित्र पहा) सक्षम करण्यासाठी मिश्रण चिकट असले पाहिजे. संपूर्ण हिरव्या उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान ते सुमारे १२०°C (पिचवर अवलंबून) च्या उच्च तापमानावर ठेवून हे साध्य केले जाते. दंडगोलाकार आकार असलेल्या या मूलभूत स्वरूपाला "ग्रीन इलेक्ट्रोड" म्हणून ओळखले जाते.
३. बेकिंग
दोन प्रकारचे बेकिंग फर्नेस वापरात आहेत:
येथे बाहेर काढलेले रॉड दंडगोलाकार स्टेनलेस स्टीलच्या डब्यांमध्ये (सॅगर्स) ठेवलेले असतात. गरम प्रक्रियेदरम्यान इलेक्ट्रोडचे विकृतीकरण टाळण्यासाठी, सॅगर्स वाळूच्या संरक्षक आवरणाने देखील भरले जातात. सॅगर्स रेल्वेगाडीच्या प्लॅटफॉर्मवर (कारच्या तळाशी) लोड केले जातात आणि नैसर्गिक वायूने चालवलेल्या भट्टींमध्ये रोल केले जातात.
रिंग फर्नेस
येथे इलेक्ट्रोड्स उत्पादन हॉलच्या तळाशी असलेल्या दगडी गुप्त पोकळीत ठेवलेले आहेत. ही पोकळी १० पेक्षा जास्त चेंबर्सच्या रिंग सिस्टमचा भाग आहे. ऊर्जा वाचवण्यासाठी चेंबर्स गरम हवेच्या अभिसरण प्रणालीने एकमेकांशी जोडलेले आहेत. विकृतीकरण टाळण्यासाठी इलेक्ट्रोड्समधील पोकळी देखील वाळूने भरली जातात. बेकिंग प्रक्रियेदरम्यान, जिथे पिच कार्बनाइज्ड असते, तिथे तापमान काळजीपूर्वक नियंत्रित करावे लागते कारण ८००°C पर्यंत तापमानात जलद वायू जमा झाल्यामुळे इलेक्ट्रोड क्रॅक होऊ शकतो.
या टप्प्यात इलेक्ट्रोडची घनता सुमारे १.५५ - १.६० किलो/डीएम३ असते.
४. गर्भाधान
बेक्ड इलेक्ट्रोड्सना एका विशेष पिचने (२००°C वर द्रव पिच) गर्भित केले जाते जेणेकरून त्यांना भट्टीच्या आत गंभीर ऑपरेटिंग परिस्थितीचा सामना करण्यासाठी आवश्यक असलेली उच्च घनता, यांत्रिक शक्ती आणि विद्युत चालकता मिळेल.
५. पुन्हा बेकिंग
पिच इम्प्रेग्नेशन कार्बनाइज करण्यासाठी आणि उर्वरित अस्थिर पदार्थ काढून टाकण्यासाठी दुसरे बेकिंग सायकल किंवा "रीबेक" आवश्यक आहे. रिबेक तापमान जवळजवळ ७५०°C पर्यंत पोहोचते. या टप्प्यात इलेक्ट्रोड्सची घनता सुमारे १.६७ - १.७४ kg/dm3 पर्यंत पोहोचू शकते.
६. ग्राफिटीझेशन
अ‍ॅचेसन फर्नेस
ग्रेफाइट उत्पादनातील अंतिम टप्पा म्हणजे बेक्ड कार्बनचे ग्रेफाइटमध्ये रूपांतर करणे, ज्याला ग्राफिटायझिंग म्हणतात. ग्राफिटायझिंग प्रक्रियेदरम्यान, कमी-अधिक प्रमाणात पूर्व-ऑर्डर केलेला कार्बन (टर्बोस्ट्रॅटिक कार्बन) त्रिमितीय क्रमबद्ध ग्रेफाइट रचनेत रूपांतरित होतो.
इलेक्ट्रोड्स कार्बन कणांनी वेढलेल्या विद्युत भट्टीत भरलेले असतात जेणेकरून घन वस्तुमान तयार होते. भट्टीतून विद्युत प्रवाह जातो, ज्यामुळे तापमान अंदाजे 3000°C पर्यंत वाढते. ही प्रक्रिया सहसा ACHESON FURNACE किंवा LENGTHWISE FURNACE (LWG) वापरून साध्य केली जाते.
अ‍ॅचेसन फर्नेसमध्ये बॅच प्रक्रियेचा वापर करून इलेक्ट्रोड्स ग्राफिटाइज केले जातात, तर एलडब्ल्यूजी फर्नेसमध्ये संपूर्ण स्तंभ एकाच वेळी ग्राफिटाइज केला जातो.
७. मशीनिंग
ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड (थंड झाल्यानंतर) अचूक परिमाण आणि सहनशीलतेनुसार मशीन केले जातात. या टप्प्यात इलेक्ट्रोडच्या टोकांना (सॉकेट) थ्रेडेड ग्रेफाइट पिन (निप्पल) जॉइनिंग सिस्टमसह मशीनिंग आणि फिटिंग देखील समाविष्ट असू शकते.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-०८-२०२१