గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ల తయారీ ప్రక్రియ

1. ముడి పదార్థాలు
కోక్ (కంటెంట్‌లో దాదాపు 75-80%)

పెట్రోలియం కోక్
పెట్రోలియం కోక్ అత్యంత ముఖ్యమైన ముడి పదార్థం, మరియు ఇది అధిక అనిసోట్రోపిక్ సూది కోక్ నుండి దాదాపు ఐసోట్రోపిక్ ఫ్లూయిడ్ కోక్ వరకు అనేక రకాల నిర్మాణాలలో ఏర్పడుతుంది.అధిక అనిసోట్రోపిక్ సూది కోక్, దాని నిర్మాణం కారణంగా, ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఫర్నేస్‌లలో ఉపయోగించే అధిక-పనితీరు గల ఎలక్ట్రోడ్‌ల తయారీకి ఎంతో అవసరం, ఇక్కడ చాలా ఎక్కువ ఎలక్ట్రికల్, మెకానికల్ మరియు థర్మల్ లోడ్-బేరింగ్ సామర్థ్యం అవసరం.పెట్రోలియం కోక్ దాదాపుగా ఆలస్యమైన కోకింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, ఇది ముడి చమురు స్వేదనం అవశేషాల యొక్క తేలికపాటి నెమ్మదిగా కార్బోనైజింగ్ ప్రక్రియ.

నీడిల్ కోక్ అనేది టర్బోస్ట్రాటిక్ లేయర్ స్ట్రక్చర్ యొక్క బలమైన ప్రాధాన్య సమాంతర ధోరణి మరియు ధాన్యాల యొక్క నిర్దిష్ట భౌతిక ఆకృతి ఫలితంగా చాలా ఎక్కువ గ్రాఫిటైజబిలిటీ కలిగిన ప్రత్యేక రకం కోక్ కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే పదం.

బైండర్‌లు (కంటెంట్‌లో దాదాపు 20-25%)

బొగ్గు తారు పిచ్
ఘన కణాలను ఒకదానికొకటి కలపడానికి బైండింగ్ ఏజెంట్లు ఉపయోగించబడతాయి.వారి అధిక చెమ్మగిల్లడం సామర్ధ్యం తదుపరి అచ్చు లేదా వెలికితీత కోసం మిశ్రమాన్ని ప్లాస్టిక్ స్థితిగా మారుస్తుంది.

బొగ్గు తారు పిచ్ అనేది ఒక సేంద్రీయ సమ్మేళనం మరియు ఒక ప్రత్యేకమైన సుగంధ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.ప్రత్యామ్నాయ మరియు ఘనీభవించిన బెంజీన్ వలయాల యొక్క అధిక నిష్పత్తి కారణంగా, ఇది ఇప్పటికే గ్రాఫైట్ యొక్క స్పష్టంగా ముందుగా రూపొందించబడిన షట్కోణ జాలక నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది, తద్వారా గ్రాఫిటైజేషన్ సమయంలో బాగా-ఆర్డర్ చేయబడిన గ్రాఫిటిక్ డొమైన్‌ల ఏర్పాటును సులభతరం చేస్తుంది.పిచ్ అత్యంత ప్రయోజనకరమైన బైండర్‌గా నిరూపించబడింది.ఇది బొగ్గు తారు యొక్క స్వేదనం అవశేషం.

2. మిక్సింగ్ మరియు ఎక్స్‌ట్రూషన్
మిల్లింగ్ చేసిన కోక్‌ను బొగ్గు తారు పిచ్ మరియు కొన్ని సంకలితాలతో కలిపి ఏకరీతి పేస్ట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.ఇది ఎక్స్‌ట్రాషన్ సిలిండర్‌లోకి తీసుకురాబడుతుంది.మొదటి దశలో గాలిని ప్రీప్రెస్ చేయడం ద్వారా తొలగించాలి.కావలసిన వ్యాసం మరియు పొడవు యొక్క ఎలక్ట్రోడ్‌ను ఏర్పరచడానికి మిశ్రమం వెలికితీసిన చోట అసలు వెలికితీత దశ అనుసరిస్తుంది.మిక్సింగ్ మరియు ముఖ్యంగా ఎక్స్‌ట్రాషన్ ప్రక్రియను ప్రారంభించడానికి (కుడివైపు ఉన్న చిత్రాన్ని చూడండి) మిశ్రమం జిగటగా ఉండాలి.ఇది సుమారుగా ఎత్తైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.మొత్తం ఆకుపచ్చ ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో 120°C (పిచ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది).స్థూపాకార ఆకారంతో ఈ ప్రాథమిక రూపాన్ని "గ్రీన్ ఎలక్ట్రోడ్" అని పిలుస్తారు.

3. బేకింగ్
రెండు రకాల బేకింగ్ ఫర్నేసులు వాడుకలో ఉన్నాయి:

ఇక్కడ వెలికితీసిన రాడ్లు స్థూపాకార స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ డబ్బాల్లో (సాగర్స్) ఉంచబడతాయి.తాపన ప్రక్రియలో ఎలక్ట్రోడ్ల వైకల్యాన్ని నివారించడానికి, సాగర్లు కూడా ఇసుక యొక్క రక్షిత కవచంతో నిండి ఉంటాయి.రైల్‌కార్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లపై (కార్ బాటమ్‌లు) సాగర్లు లోడ్ చేయబడతాయి మరియు సహజ వాయువు - కాల్చిన బట్టీల్లోకి చుట్టబడతాయి.

రింగ్ కొలిమి

ఇక్కడ ఎలక్ట్రోడ్లు ఉత్పత్తి హాల్ దిగువన ఒక రాతి రహస్య కుహరంలో ఉంచబడ్డాయి.ఈ కుహరం 10 కంటే ఎక్కువ గదుల రింగ్ వ్యవస్థలో భాగం.శక్తిని ఆదా చేయడానికి గదులు వేడి గాలి ప్రసరణ వ్యవస్థతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య శూన్యాలు కూడా వైకల్యాన్ని నివారించడానికి ఇసుకతో నిండి ఉంటాయి.బేకింగ్ ప్రక్రియలో, పిచ్ కార్బోనైజ్ చేయబడినప్పుడు, ఉష్ణోగ్రతను జాగ్రత్తగా నియంత్రించాలి, ఎందుకంటే 800 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వేగవంతమైన వాయువు ఏర్పడటం వలన ఎలక్ట్రోడ్ పగుళ్లు ఏర్పడవచ్చు.

ఈ దశలో ఎలక్ట్రోడ్లు 1,55 – 1,60 kg/dm3 సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి.

4. ఇంప్రెగ్నేషన్
కాల్చిన ఎలక్ట్రోడ్‌లు ప్రత్యేక పిచ్‌తో (200 ° C వద్ద ద్రవ పిచ్) కలిపి ఉంటాయి, వాటికి అధిక సాంద్రత, యాంత్రిక బలం మరియు విద్యుత్ వాహకత వంటివి ఫర్నేసుల లోపల తీవ్రమైన ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులను తట్టుకోవలసి ఉంటుంది.

5. రీ-బేకింగ్
పిచ్ ఇంప్రెగ్నేషన్‌ను కార్బోనైజ్ చేయడానికి మరియు మిగిలిన అస్థిరతలను తొలగించడానికి రెండవ బేకింగ్ సైకిల్ లేదా "రీబేక్" అవసరం.రీబేక్ ఉష్ణోగ్రత దాదాపు 750 ° C చేరుకుంటుంది.ఈ దశలో ఎలక్ట్రోడ్లు దాదాపు 1,67 – 1,74 kg/dm3 సాంద్రతను చేరుకోగలవు.

6. గ్రాఫిటైజేషన్
అచెసన్ ఫర్నేస్
గ్రాఫైట్ తయారీలో చివరి దశ కాల్చిన కార్బన్‌ను గ్రాఫైట్‌గా మార్చడం, దీనిని గ్రాఫిటైజింగ్ అంటారు.గ్రాఫిటైజింగ్ ప్రక్రియలో, ఎక్కువ లేదా తక్కువ ముందుగా ఆర్డర్ చేయబడిన కార్బన్ (టర్బోస్ట్రాటిక్ కార్బన్) త్రిమితీయంగా ఆర్డర్ చేయబడిన గ్రాఫైట్ నిర్మాణంగా మార్చబడుతుంది.

ఎలక్ట్రోడ్లు ఘన ద్రవ్యరాశిని ఏర్పరచడానికి కార్బన్ కణాలతో చుట్టుముట్టబడిన విద్యుత్ కొలిమిలలో ప్యాక్ చేయబడతాయి.కొలిమి గుండా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని పంపి, ఉష్ణోగ్రతను దాదాపు 3000°Cకి పెంచుతుంది.ఈ ప్రక్రియ సాధారణంగా ACHESON FURNACE లేదా LENGTHWISE FURNACE (LWG)ని ఉపయోగించి సాధించబడుతుంది.

అచెసన్ ఫర్నేస్‌తో ఎలక్ట్రోడ్‌లు బ్యాచ్ ప్రక్రియను ఉపయోగించి గ్రాఫిటైజ్ చేయబడతాయి, అయితే ఎల్‌డబ్ల్యుజి ఫర్నేస్‌లో మొత్తం కాలమ్ ఒకే సమయంలో గ్రాఫిటైజ్ చేయబడుతుంది.

7. మ్యాచింగ్
గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్లు (శీతలీకరణ తర్వాత) ఖచ్చితమైన కొలతలు మరియు సహనానికి యంత్రం చేయబడతాయి.ఈ దశలో థ్రెడ్ గ్రాఫైట్ పిన్ (నిపుల్) జాయినింగ్ సిస్టమ్‌తో ఎలక్ట్రోడ్‌ల చివరలను (సాకెట్లు) మ్యాచింగ్ చేయడం మరియు అమర్చడం కూడా ఉండవచ్చు.