अति-उच्च शक्तीच्या ग्राफाइट इलेक्ट्रोड्सच्या उत्पादन प्रक्रियेसाठी विशेष आवश्यकता कोणत्या आहेत?

अति-उच्च शक्तीच्या ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड्सच्या उत्पादन प्रक्रियेला उच्च विद्युत प्रवाह घनता, उच्च औष्णिक ताण आणि कठोर भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांच्या कडक आवश्यकता पूर्ण कराव्या लागतात. त्याच्या मुख्य विशेष आवश्यकता खालील तपशिलानुसार पाच प्रमुख टप्प्यांमध्ये दिसून येतात: कच्च्या मालाची निवड, मोल्डिंग तंत्रज्ञान, इम्प्रग्नेशन प्रक्रिया, ग्रॅफायटीकरण उपचार आणि अचूक मशीनिंग.

१. कच्च्या मालाची निवड: उच्च शुद्धता आणि विशिष्ट रचना यांचा समतोल साधणे

प्राथमिक कच्च्या मालाच्या गरजा
नीडल कोक त्याच्या उच्च ग्राफायटीकरण प्रमाणामुळे आणि कमी औष्णिक प्रसरण गुणांकामुळे (α₀-₀: 0.5–1.2×10⁻⁶/℃) मुख्य कच्चा माल म्हणून वापरला जातो, जो अति-उच्च शक्तीच्या इलेक्ट्रोड्सच्या कडक औष्णिक स्थिरतेच्या गरजा पूर्ण करतो. सामान्य पॉवर इलेक्ट्रोड्सच्या तुलनेत नीडल कोकचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या जास्त असते, जे अति-उच्च शक्तीच्या इलेक्ट्रोड्समध्ये ६०% पेक्षा अधिक असते, तर सामान्य पॉवर इलेक्ट्रोड्समध्ये प्रामुख्याने पेट्रोलियम कोकचा वापर केला जातो.

सहायक सामग्री ऑप्टिमायझेशन
उच्च-तापमान सुधारित पिचचा वापर बाइंडर म्हणून केला जातो, कारण त्यात कार्बन अवशेषांचे प्रमाण जास्त असते आणि बाष्पशील घटकांचे प्रमाण कमी असते. यामुळे इलेक्ट्रोडची स्थूल घनता (≥१.६८ ग्रॅम/सेमी³) आणि यांत्रिक शक्ती (लवचिक शक्ती ≥१०.५ एमपीए) वाढते. याव्यतिरिक्त, कणांच्या आकाराचे वितरण समायोजित करण्यासाठी, वाहकता आणि औष्णिक धक्क्याला प्रतिकारशक्ती इष्टतम करण्यासाठी मेटॅलर्जिकल कोक मिसळला जातो.

II. मोल्डिंग तंत्रज्ञान: सेकंडरी मोल्डिंगमुळे आकाराच्या मर्यादांवर मात होते

कंपन-एक्सट्रूजन कंपोझिट मोल्डिंग
पारंपारिक प्रक्रियांमध्ये मोठ्या व्यासाच्या इलेक्ट्रोड्ससाठी मोठ्या एक्सट्रूडर्सचा वापर केला जातो, तर अति-उच्च शक्तीच्या इलेक्ट्रोड्समध्ये दुय्यम मोल्डिंग पद्धतीचा अवलंब केला जातो:

• प्राथमिक मोल्डिंग: मिश्रित पदार्थाला प्राथमिकरित्या दाबून कच्च्या स्वरूपात आणण्यासाठी असमान-पिच स्पायरल कंटीन्युअस एक्सट्रूडरचा वापर केला जातो.
• सेकंडरी मोल्डिंग: व्हायब्रेशन मोल्डिंग तंत्रज्ञान ग्रीन कॉम्पॅक्ट्समधील अंतर्गत दोष आणखी दूर करते, ज्यामुळे घनतेची एकसमानता सुधारते.
  या पद्धतीमुळे पारंपरिक प्रक्रियेतील मर्यादांवर मात करून, लहान उपकरणांचा वापर करून मोठ्या व्यासाचे इलेक्ट्रोड (उदा., १,३३० मिमी पर्यंत) तयार करणे शक्य होते.

इंटेलिजेंट एक्सट्रूजन उपकरणांचा वापर
इंटेलिजेंट लेंथ सेटिंग, सिंक्रोनस शियरिंग आणि कन्व्हेइंग सिस्टीमने सुसज्ज असलेला 60 MN ग्राफाइट इलेक्ट्रोड एक्सट्रूडर, पारंपरिक प्रक्रियांच्या तुलनेत लेंथ सेटिंगची अचूकता 55% ने सुधारतो, ज्यामुळे पूर्णपणे स्वयंचलित अखंड उत्पादन शक्य होते आणि कार्यक्षमता व उत्पादनातील सातत्य लक्षणीयरीत्या वाढते.

III. गर्भाधान प्रक्रिया: उच्च-दाब गर्भाधानामुळे घनता आणि सामर्थ्य वाढते

अनेक गर्भाधान-बेकिंग चक्रे
अति-उच्च शक्तीच्या इलेक्ट्रोड्सना इम्प्रेग्नंट म्हणून मध्यम-तापमान सुधारित पिच वापरून २-३ उच्च-दाब इम्प्रेग्नेशन चक्रांची आवश्यकता असते, ज्यामध्ये वजनातील वाढ १५%-१८% पर्यंत नियंत्रित केली जाते. प्रत्येक इम्प्रेग्नेशननंतर छिद्रे भरण्यासाठी दुय्यम बेकिंग (१,२००-१,२५०℃) केले जाते, ज्यामुळे १.७२ ग्रॅम/सेमी³ पेक्षा जास्त अंतिम स्थूल घनता आणि ≥२६.८ MPa ची संपीडन शक्ती प्राप्त होते.

कनेक्टर ब्लँक्सची विशेष प्रक्रिया
उच्च-प्रवाह पारेषण आवश्यकतांची पूर्तता करण्यासाठी, कनेक्टर विभागांवर उच्च-दाब इम्प्रग्नेशन (≥2 MPa) आणि अनेक बेकिंग सायकल केल्या जातात, ज्यामुळे ≤0.15 mΩ चा संपर्क प्रतिरोध सुनिश्चित होतो.

IV. ग्राफायटीकरण उपचार: अति-उच्च तापमान रूपांतरण आणि ऊर्जा कार्यक्षमता अनुकूलन

अचेसन फर्नेस अति-उच्च तापमान प्रक्रिया
कार्बन अणूंचे द्विमितीय अव्यवस्थित रचनेतून त्रिमितीय सुव्यवस्थित ग्रॅफाइट संरचनेत रूपांतर करण्यासाठी ग्रॅफायटीकरण तापमान ≥२,८००℃ पर्यंत पोहोचणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे कमी रोधकता (≤६.५ μΩ·m) आणि उच्च औष्णिक वाहकता प्राप्त होते. उदाहरणार्थ, एका उद्योगाने इन्सुलेशन सामग्रीच्या रचनेत सुधारणा करून ग्रॅफायटीकरण चक्र पाच महिन्यांपर्यंत कमी केले आणि ऊर्जेचा वापरही कमी केला.

एकात्मिक ऊर्जा-बचत तंत्रज्ञान
व्हेरिएबल फ्रिक्वेन्सी ऊर्जा-बचत तंत्रज्ञान आणि डायनॅमिक ऊर्जा कार्यक्षमता मॉडेल्समुळे उपकरणांवरील भाराचे रिअल-टाइम निरीक्षण आणि ऑपरेटिंग मोड्सचे स्वयंचलित स्विचिंग शक्य होते, ज्यामुळे पंप समूहाचा ऊर्जा वापर ३०% ने कमी होतो आणि परिचालन खर्च लक्षणीयरीत्या कमी होतो.

५. अचूक यंत्रण: उच्च-अचूक नियंत्रणामुळे कार्यान्वयन कामगिरीची खात्री होते

यांत्रिक मशीनिंग अचूकतेच्या आवश्यकता
इलेक्ट्रोड व्यासाची सहनशीलता ±१.५%, एकूण लांबीची सहनशीलता ±०.५% आहे आणि कनेक्टर थ्रेडची अचूकता क्लास ४एच/४एच पर्यंत पोहोचते. सीएनसी मशीनिंग आणि ऑनलाइन डिटेक्शन सिस्टीमचा वापर करून उच्च-अचूक भौमितिक नियंत्रण साधले जाते, ज्यामुळे इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसच्या कार्यादरम्यान इलेक्ट्रोडच्या विकेंद्रिततेमुळे होणारे विद्युत प्रवाहातील चढउतार टाळले जातात.

पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेचे अनुकूलन
कचरा-मुक्त एक्सट्रूजन तंत्रज्ञान मशिनिंगमधील अनावश्यक भाग कमी करते, ज्यामुळे कच्च्या मालाचा वापर सुधारतो. वक्र नोजल डिझाइनमुळे वाहकता अनुकूलित होते, ज्यामुळे उत्पादनाचे उत्पन्न ३% ने वाढते आणि वाहकता ८% ने सुधारते.