గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ మరియు సూది కోక్

కార్బన్ పదార్థాల ఉత్పత్తి ప్రక్రియ అనేది పటిష్టంగా నియంత్రించబడిన సిస్టమ్ ఇంజనీరింగ్. గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్, ప్రత్యేక కార్బన్ పదార్థాలు, అల్యూమినియం కార్బన్, కొత్త ఉన్నత-శ్రేణి కార్బన్ పదార్థాల ఉత్పత్తిలో ముడి పదార్థాలు, పరికరాలు, సాంకేతికత, నిర్వహణ అనే నాలుగు ఉత్పత్తి కారకాలు మరియు సంబంధిత యాజమాన్య సాంకేతికత విడదీయరానివి.

ముడి పదార్థాలు కార్బన్ పదార్థాల ప్రాథమిక లక్షణాలను నిర్ధారించే కీలక అంశాలు, మరియు ముడి పదార్థాల పనితీరే తయారైన కార్బన్ పదార్థాల పనితీరును నిర్ధారిస్తుంది. UHP మరియు HP గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల ఉత్పత్తికి, అధిక నాణ్యత గల నీడిల్ కోక్ మొదటి ఎంపిక, అలాగే అధిక నాణ్యత గల బైండర్ ఆస్ఫాల్ట్, ఇంప్రెగ్నేటింగ్ ఏజెంట్ ఆస్ఫాల్ట్ కూడా అవసరం. కానీ కేవలం అధిక నాణ్యత గల ముడి పదార్థాలు మాత్రమే ఉండి, పరికరాలు, సాంకేతికత, నిర్వహణ అంశాలు మరియు సంబంధిత యాజమాన్య సాంకేతికత లేకపోతే, అధిక నాణ్యత గల UHP, HP గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్‌ను కూడా ఉత్పత్తి చేయడం సాధ్యం కాదు.

ఈ వ్యాసం, నీడిల్ కోక్ తయారీదారులు, ఎలక్ట్రోడ్ తయారీదారులు, శాస్త్రీయ పరిశోధనా సంస్థలు చర్చించుకోవడానికి వీలుగా, కొన్ని వ్యక్తిగత అభిప్రాయాలను వివరించడానికి అధిక నాణ్యత గల నీడిల్ కోక్ యొక్క లక్షణాలపై దృష్టి పెడుతుంది.

చైనాలో నీడిల్ కోక్ పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి విదేశీ సంస్థల కంటే ఆలస్యంగా ప్రారంభమైనప్పటికీ, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ఇది వేగంగా అభివృద్ధి చెంది, ఒక రూపాన్ని సంతరించుకోవడం ప్రారంభించింది. మొత్తం ఉత్పత్తి పరిమాణం పరంగా, ఇది దేశీయ కార్బన్ సంస్థలు ఉత్పత్తి చేసే UHP మరియు HP గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల కోసం అవసరమైన నీడిల్ కోక్ డిమాండ్‌ను ప్రాథమికంగా తీర్చగలదు. అయినప్పటికీ, విదేశీ సంస్థలతో పోలిస్తే నీడిల్ కోక్ నాణ్యతలో ఇంకా కొంత అంతరం ఉంది. బ్యాచ్ పనితీరులోని హెచ్చుతగ్గులు, పెద్ద పరిమాణంలో ఉండే UHP మరియు HP గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల ఉత్పత్తిలో అధిక-నాణ్యత గల నీడిల్ కోక్ డిమాండ్‌ను ప్రభావితం చేస్తున్నాయి, ముఖ్యంగా గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ జాయింట్ ఉత్పత్తి అవసరాలను తీర్చగల అధిక-నాణ్యత గల జాయింట్ నీడిల్ కోక్ లభ్యత లేదు.

పెద్ద స్పెసిఫికేషన్ల UHP, HP గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్‌లను ఉత్పత్తి చేసే విదేశీ కార్బన్ సంస్థలు, ప్రధాన ముడి పదార్థంగా అధిక-నాణ్యత గల పెట్రోలియం నీడిల్ కోక్‌ను తరచుగా మొదటి ఎంపికగా తీసుకుంటాయి. జపనీస్ కార్బన్ సంస్థలు కూడా కొంత కోల్ సిరీస్ నీడిల్ కోక్‌ను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగిస్తాయి, కానీ కేవలం φ 600 mm స్పెసిఫికేషన్ కంటే తక్కువ ఉన్న గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్పత్తికి మాత్రమే. ప్రస్తుతం, చైనాలో లభించే నీడిల్ కోక్ ప్రధానంగా కోల్ సిరీస్ నీడిల్ కోక్. కార్బన్ సంస్థల ద్వారా అధిక-నాణ్యత గల భారీ-స్థాయి UHP గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్పత్తి తరచుగా దిగుమతి చేసుకున్న పెట్రోలియం సిరీస్ నీడిల్ కోక్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా దిగుమతి చేసుకున్న జపనీస్ సుయిషిమా ఆయిల్ సిరీస్ నీడిల్ కోక్ మరియు బ్రిటిష్ HSP ఆయిల్ సిరీస్ నీడిల్ కోక్‌లను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగించి అధిక-నాణ్యత గల జాయింట్ కోక్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తారు.

ప్రస్తుతం, వివిధ సంస్థలు ఉత్పత్తి చేసే నీడిల్ కోక్‌ను సాధారణంగా బూడిద శాతం, నిజ సాంద్రత, సల్ఫర్ శాతం, నైట్రోజన్ శాతం, కణ పరిమాణ పంపిణీ, ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం వంటి సాంప్రదాయ పనితీరు సూచికల ద్వారా విదేశీ నీడిల్ కోక్ యొక్క వాణిజ్య పనితీరు సూచికలతో పోలుస్తారు. అయినప్పటికీ, విదేశాలతో పోలిస్తే నీడిల్ కోక్‌లో వివిధ గ్రేడ్‌ల వర్గీకరణ ఇప్పటికీ లేదు. అందువల్ల, వాడుకలో "ఏకీకృత వస్తువులు" అని పిలవబడే నీడిల్ కోక్ ఉత్పత్తి, అధిక-నాణ్యత గల ప్రీమియం నీడిల్ కోక్ యొక్క గ్రేడ్‌ను ప్రతిబింబించదు.

సాంప్రదాయ పనితీరు పోలికతో పాటు, కార్బన్ సంస్థలు నీడిల్ కోక్ యొక్క లక్షణాల వర్గీకరణపై కూడా శ్రద్ధ వహించాలి. ఉదాహరణకు, ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం (CTE), కణ బలం, అనిసోట్రోపీ డిగ్రీ, నిరోధం లేని మరియు నిరోధిత స్థితులలోని వ్యాకోచ డేటా, మరియు వ్యాకోచ-సంకోచాల మధ్య ఉష్ణోగ్రత పరిధి వంటి అంశాలను పరిగణించాలి. ఎందుకంటే గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో గ్రాఫైటైజేషన్ ప్రక్రియను నియంత్రించడానికి నీడిల్ కోక్ యొక్క ఈ ఉష్ణ లక్షణాలు చాలా ముఖ్యమైనవి. సహజంగానే, బైండర్ మరియు ఇంప్రెగ్నేటింగ్ ఏజెంట్ ఆస్ఫాల్ట్‌ను కాల్చిన తర్వాత ఏర్పడిన ఆస్ఫాల్ట్ కోక్ యొక్క ఉష్ణ లక్షణాల ప్రభావాన్ని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

1. సూది కోక్ యొక్క అనిసోట్రోపీ పోలిక

అత్యధిక శక్తి గల గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్పత్తిలో అనైసోట్రోపిక్ డిగ్రీ పనితీరు విశ్లేషణ అనేది నీడిల్ కోక్ ముడి పదార్థం యొక్క నాణ్యతను అంచనా వేయడానికి ఒక ముఖ్యమైన విశ్లేషణ పద్ధతి. అనైసోట్రోపిక్ డిగ్రీ పరిమాణం, వాస్తవానికి, ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియపై కూడా కొంత ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. తక్కువ సగటు శక్తి గల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క అనైసోట్రోపిక్ డిగ్రీ కంటే, అధిక విద్యుత్ అనైసోట్రోపిక్ డిగ్రీ గల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉష్ణఘాత పనితీరు మెరుగ్గా ఉంటుంది.

ప్రస్తుతం, చైనాలో పెట్రోలియం నీడిల్ కోక్ ఉత్పత్తి కంటే బొగ్గు నీడిల్ కోక్ ఉత్పత్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంది. ముడి పదార్థాల అధిక వ్యయం మరియు కార్బన్ సంస్థల ధర కారణంగా, UHP ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్పత్తిలో 100% దేశీయ నీడిల్ కోక్‌ను ఉపయోగించడం కష్టం. అయితే, ఎలక్ట్రోడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి కొంత నిష్పత్తిలో కాల్క్ట్ చేసిన పెట్రోలియం కోక్ మరియు గ్రాఫైట్ పౌడర్‌ను కలుపుతారు. అందువల్ల, దేశీయ నీడిల్ కోక్ యొక్క అనిసోట్రోపీని అంచనా వేయడం కష్టం.

2. నీడిల్ కోక్ యొక్క రేఖీయ మరియు ఘనపరిమాణ లక్షణాలు

నీడిల్ కోక్ యొక్క రేఖీయ మరియు ఘనపరిమాణ మార్పు పనితీరు ప్రధానంగా ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన గ్రాఫైట్ ప్రక్రియలో ప్రతిబింబిస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో, గ్రాఫైట్ ప్రక్రియలో వేడెక్కే సమయంలో నీడిల్ కోక్ రేఖీయ మరియు ఘనపరిమాణ వ్యాకోచ సంకోచాలకు లోనవుతుంది, ఇది గ్రాఫైట్ ప్రక్రియలో ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా కాల్చబడిన బిల్లెట్ యొక్క రేఖీయ మరియు ఘనపరిమాణ మార్పును నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. విభిన్న లక్షణాలు గల ముడి కోక్ వాడకం, విభిన్న గ్రేడ్‌ల నీడిల్ కోక్ మార్పుల విషయంలో ఇది ఒకేలా ఉండదు. అంతేకాకుండా, విభిన్న గ్రేడ్‌ల నీడిల్ కోక్ మరియు కాల్చిన పెట్రోలియం కోక్ యొక్క రేఖీయ మరియు ఘనపరిమాణ మార్పుల ఉష్ణోగ్రత పరిధి కూడా భిన్నంగా ఉంటుంది. ముడి కోక్ యొక్క ఈ లక్షణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా మాత్రమే మనం గ్రాఫైట్ రసాయన క్రమం యొక్క ఉత్పత్తిని మెరుగ్గా నియంత్రించగలము మరియు ఆప్టిమైజ్ చేయగలము. ఇది ముఖ్యంగా శ్రేణి గ్రాఫైటైజేషన్ ప్రక్రియలో స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది.

ఆయిల్ నీడిల్ కోక్ వేడెక్కడం ప్రారంభించినప్పుడు మొదట రేఖీయ వ్యాకోచం జరుగుతుంది, కానీ రేఖీయ సంకోచం ప్రారంభమయ్యే ఉష్ణోగ్రత సాధారణంగా గరిష్ట కాల్సినేషన్ ఉష్ణోగ్రత కంటే వెనుకబడి ఉంటుంది. 1525℃ నుండి 1725℃ వరకు, రేఖీయ వ్యాకోచం ప్రారంభమవుతుంది, మరియు మొత్తం రేఖీయ సంకోచం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పరిధి ఇరుకైనదిగా, కేవలం 200℃ మాత్రమే ఉంటుంది. సాధారణ డిలేడ్ పెట్రోలియం కోక్ యొక్క మొత్తం రేఖీయ సంకోచం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పరిధి నీడిల్ కోక్ కంటే చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది, మరియు కోల్ నీడిల్ కోక్ ఈ రెండింటి మధ్య ఉండి, ఆయిల్ నీడిల్ కోక్ కంటే కొద్దిగా పెద్దదిగా ఉంటుంది. జపాన్‌లోని ఒసాకా ఇండస్ట్రియల్ టెక్నాలజీ టెస్ట్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ యొక్క పరీక్ష ఫలితాలు చూపిస్తున్నదేమిటంటే, కోక్ యొక్క ఉష్ణ పనితీరు ఎంత అధ్వాన్నంగా ఉంటే, రేఖీయ సంకోచ ఉష్ణోగ్రత పరిధి అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది 500 ~ 600℃ వరకు ఉంటుంది, మరియు రేఖీయ సంకోచం ప్రారంభమయ్యే ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా, 1150 ~ 1200℃ వద్ద రేఖీయ సంకోచం జరగడం ప్రారంభమవుతుంది, ఇది సాధారణ డిలేడ్ పెట్రోలియం కోక్ యొక్క లక్షణం కూడా.

నీడిల్ కోక్ యొక్క ఉష్ణ లక్షణాలు ఎంత మెరుగ్గా ఉండి, అనైసోట్రోపీ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, దాని రేఖీయ సంకోచ ఉష్ణోగ్రతా పరిధి అంత తక్కువగా ఉంటుంది. కొన్ని అధిక-నాణ్యత గల ఆయిల్ నీడిల్ కోక్‌లు కేవలం 100 ~ 150℃ రేఖీయ సంకోచ ఉష్ణోగ్రతా పరిధిని మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి. వివిధ ముడి పదార్థాలైన కోక్ యొక్క రేఖీయ వ్యాకోచం, సంకోచం మరియు పునర్‌వ్యాకోచ లక్షణాలను అర్థం చేసుకున్న తర్వాత, కార్బన్ సంస్థలు గ్రాఫైటైజేషన్ ప్రక్రియ ఉత్పత్తికి మార్గనిర్దేశం చేయడం చాలా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. దీనివల్ల, సాంప్రదాయ ప్రయోగాత్మక పద్ధతిని ఉపయోగించడం వలన ఏర్పడే కొన్ని అనవసరమైన నాణ్యతా వ్యర్థ ఉత్పత్తులను నివారించవచ్చు.