ग्राफायटीकरण ही उत्पादन प्रक्रियेतील एक मुख्य पायरी आहे. ती सहसा कोणत्या उपकरणात केली जाते?

ग्राफायटीकरण, मुख्य उत्पादन प्रक्रिया म्हणून, सामान्यतः चार प्रकारच्या उपकरणांमध्ये केले जाते: अचेसन ग्राफायटीकरण भट्टी, अंतर्गत मालिका ग्राफायटीकरण भट्टी, बॉक्स-प्रकारची ग्राफायटीकरण भट्टी आणि सतत ग्राफायटीकरण भट्टी. विशिष्ट विश्लेषण खालीलप्रमाणे आहे:

अचेसन ग्राफिटायझेशन फर्नेस

एक पारंपरिक मुख्य प्रवाहातील उपकरण म्हणून, ते तापमान २,८००-३,०००°C पर्यंत वाढवण्यासाठी प्रतिरोध तापनाच्या (रेझिस्टन्स हीटिंगच्या) तत्त्वाचा वापर करते, ज्यामुळे ते उच्च-शुद्धतेच्या ग्रॅफाइटच्या उत्पादनासाठी उपयुक्त ठरते. या प्रकारच्या भट्टीची रचना साधी आणि मजबूत असते. तथापि, याचे काही तोटे आहेत, जसे की दीर्घ उत्पादन चक्र, जास्त ऊर्जा वापर (अंदाजे ४,०००-४,८०० kWh/t), आणि कमी कार्यक्षमता. सध्या, पुताईलाई आणि शानशान सारख्या कंपन्या अजूनही हे तंत्रज्ञान मोठ्या प्रमाणावर वापरतात आणि प्रतिरोध सामग्रीचे प्रमाण अनुकूल करून व इन्सुलेशन रचना सुधारून त्यांनी ऊर्जा कार्यक्षमता वाढवली आहे.

अंतर्गत मालिका ग्राफिटायझेशन भट्टी

ही भट्टी थेट इलेक्ट्रोड्समधूनच उष्णता निर्माण करते, ज्यामुळे उष्णता निर्माण करण्यासाठी प्रतिरोधक सामग्रीची गरज भासत नाही. यामुळे उच्च औष्णिक कार्यक्षमता, कमी पॉवर-ऑन वेळ (उच्च-तापमानाच्या टप्प्यात फक्त १-२ तास) आणि तुलनेने कमी ऊर्जा वापर (अंदाजे ३,३००-४,००० kWh/t) यांसारखे फायदे मिळतात. भट्टीच्या प्रकारांमध्ये आय-टाइप, यू-टाइप, डब्ल्यू-टाइप आणि प्लम-ब्लॉसम-टाइप यांचा समावेश आहे, ज्यापैकी यू-टाइपचा वापर सर्वाधिक होतो. जर्मनी, अमेरिका आणि जपानमधील कार्बन प्लांट्सनी मोठ्या आकाराचे अल्ट्रा-हाय-पॉवर ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड्सच्या उत्पादनासाठी हे तंत्रज्ञान मोठ्या प्रमाणावर स्वीकारले आहे. तथापि, याचे कमाल भट्टी तापमान (सुमारे २,८००°C) अचिसन भट्टीपेक्षा किंचित कमी आहे.

बॉक्स-टाइप ग्राफिटायझेशन फर्नेस

हे तंत्रज्ञान, पारंपरिक कोक-आधारित प्रतिरोधक सामग्रीऐवजी, कार्बन किंवा ग्रॅफाइट प्लेट्सचाच प्रतिरोधक उष्णता घटक म्हणून वापर करून, एक बॉक्स संरचना तयार करते. औष्णिक क्षेत्राचे वितरण अनुकूलित करून, ते ऊर्जेचा वापर कमी करते. तथापि, या तंत्रज्ञानामध्ये सामग्रीचे ऑक्सिडीकरण, कमी औष्णिक कार्यक्षमता आणि भट्टीमधील असमान तापमान वितरण यांसारखी आव्हाने आहेत. हेबेई कुंटियन आणि शानशान कंपनी लिमिटेड यांसारख्या कंपन्यांकडे संबंधित पेटंट आहेत आणि त्यांनी बॉक्स सीलिंग सुधारून व पॉवर-ऑन कर्व्ह अनुकूलित करून उत्पादनातील सुसंगतता वाढवली आहे.

सतत ग्राफिटायझेशन भट्टी

या भट्टीमुळे सामग्रीचा अखंड पुरवठा, उच्च-तापमान प्रक्रिया (२,५००-३,०००°C) आणि थंड करून सामग्री बाहेर काढणे शक्य होते. यामुळे उच्च उत्पादन कार्यक्षमता, कमी ऊर्जा वापर आणि उच्च पातळीवरील स्वचालन यांसारखे फायदे मिळतात. तापमान प्रवणतेचे नियंत्रण प्रतिरोधी तापनाद्वारे (बाह्य तापन पद्धत) किंवा सामग्रीच्या स्व-उष्णीकरणाद्वारे (अंतर्गत तापन पद्धत) साधले जाते. तथापि, सामग्रीचे स्व-उष्णीकरण आणि हालचाल यामुळे अंतर्गत तापन पद्धत चालवणे अधिक गुंतागुंतीचे आहे. कुंटियन आणि बीटीआर सारख्या कंपन्या या तंत्रज्ञानाच्या औद्योगिकीकरणाला प्रोत्साहन देत आहेत, ज्यामुळे भविष्यात खंडित उत्पादन पद्धतींची जागा घेतली जाण्याची अपेक्षा आहे.

उद्योग कल आणि उपकरण निवडीच्या शिफारसी

• ऊर्जा वापराचे इष्टतमीकरण: अंतर्गत सिरीज आणि बॉक्स-प्रकारच्या भट्ट्या प्रतिरोधक सामग्रीचा वापर कमी करून ऊर्जा वापर कमी करतात, तर सतत चालणाऱ्या भट्ट्या उष्णता पुनर्प्राप्तीद्वारे कार्यक्षमता आणखी वाढवतात, जे कार्बन तटस्थतेच्या उद्दिष्टांनुसार कमी खर्चाच्या उत्पादनाच्या मागणीशी सुसंगत आहे.
• कार्यक्षमतेत वाढ: सतत चालणाऱ्या भट्ट्यांमुळे २४ तास अखंड उत्पादन शक्य होते, आणि त्यांची एकेरी उत्पादन क्षमता १०,००० टनांपर्यंत पोहोचते, ज्यामुळे पारंपरिक उपकरणांच्या उत्पादनात तिप्पटीहून अधिक वाढ होते. यामुळे त्या मोठ्या प्रमाणावर ॲनोड मटेरियलचे उत्पादन करणाऱ्या उद्योगांसाठी उपयुक्त ठरतात.
• उत्पादनाची गुणवत्ता: उच्च तापमान एकसमानतेमुळे अचेसन फर्नेस उच्च श्रेणीच्या ग्रॅफाइट उत्पादनासाठी पसंत केला जातो, तर कंटिन्युअस फर्नेस अचूक तापमान नियंत्रणाद्वारे पॉवर बॅटरी सामग्रीच्या कडक सुसंगततेच्या आवश्यकता पूर्ण करतो.
• तांत्रिक पुनरावृत्ती: मायक्रोवेव्ह ग्राफायटायझेशन आणि प्लाझ्मा ग्राफायटायझेशन यांसारख्या नवीन प्रक्रिया संशोधन आणि विकासाधीन आहेत, ज्यामुळे भविष्यात ३,०००°C तापमानाची मर्यादा ओलांडण्याची आणि प्रक्रियेचा कालावधी आणखी कमी करण्याची क्षमता आहे.