கிராஃபைட் மின்முனை மற்றும் ஊசி கோக்

கார்பன் பொருள் உற்பத்தி செயல்முறை என்பது இறுக்கமாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஒரு அமைப்புப் பொறியியலாகும். கிராஃபைட் மின்முனை, சிறப்பு கார்பன் பொருட்கள், அலுமினிய கார்பன், புதிய உயர்தர கார்பன் பொருட்கள் ஆகியவற்றின் உற்பத்தியானது, மூலப்பொருட்களின் பயன்பாடு, உபகரணங்கள், தொழில்நுட்பம், மேலாண்மை மற்றும் அது தொடர்பான தனியுரிமத் தொழில்நுட்பம் ஆகிய நான்கு உற்பத்திக் காரணிகளிலிருந்து பிரிக்க முடியாதது.

கார்பன் பொருட்களின் அடிப்படைப் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கும் முக்கியக் காரணிகளாக மூலப்பொருட்கள் விளங்குகின்றன, மேலும் மூலப்பொருட்களின் செயல்திறனே உற்பத்தி செய்யப்படும் கார்பன் பொருட்களின் செயல்திறனைத் தீர்மானிக்கிறது. UHP மற்றும் HP கிராஃபைட் மின்முனைகளின் உற்பத்திக்கு, உயர்தர நீடில் கோக் முதல் தேர்வாக உள்ளது, அத்துடன் உயர்தர பைண்டர் அஸ்பால்ட் மற்றும் இம்ப்ரெக்னேட்டிங் ஏஜென்ட் அஸ்பால்ட் ஆகியவையும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆனால், உயர்தர மூலப்பொருட்கள் மட்டுமே இருந்து, உபகரணங்கள், தொழில்நுட்பம், மேலாண்மைக் காரணிகள் மற்றும் அது தொடர்பான தனியுரிமத் தொழில்நுட்பம் இல்லாத பட்சத்தில், உயர்தர UHP, HP கிராஃபைட் மின்முனைகளை உற்பத்தி செய்ய இயலாது.

இந்தக் கட்டுரை, உயர்தர நீடில் கோக்கின் பண்புகள் குறித்து சில தனிப்பட்ட கருத்துக்களை விளக்குவதோடு, நீடில் கோக் உற்பத்தியாளர்கள், மின்முனை உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் விவாதிப்பதற்கும் வழிவகுக்கிறது.

சீனாவில் ஊசி கோக்கின் தொழில்துறை உற்பத்தி வெளிநாட்டு நிறுவனங்களை விட தாமதமாக இருந்தாலும், அது சமீபத்திய ஆண்டுகளில் வேகமாக வளர்ந்து ஒரு வடிவத்தை எடுக்கத் தொடங்கியுள்ளது. மொத்த உற்பத்தி அளவைப் பொறுத்தவரை, உள்நாட்டு கார்பன் நிறுவனங்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் UHP மற்றும் HP கிராஃபைட் மின்முனைகளுக்கான ஊசி கோக்கின் தேவையை இது அடிப்படையில் பூர்த்தி செய்ய முடியும். இருப்பினும், வெளிநாட்டு நிறுவனங்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஊசி கோக்கின் தரத்தில் இன்னும் ஒரு குறிப்பிட்ட இடைவெளி உள்ளது. தொகுதி செயல்திறனில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்கள், பெரிய அளவிலான UHP மற்றும் HP கிராஃபைட் மின்முனைகளின் உற்பத்தியில் உயர்தர ஊசி கோக்கின் தேவையைப் பாதிக்கின்றன; குறிப்பாக, கிராஃபைட் மின்முனை இணைப்புகளின் உற்பத்தியைப் பூர்த்தி செய்யக்கூடிய உயர்தர இணைப்பு ஊசி கோக் இல்லை.

பெரிய அளவிலான UHP, HP கிராஃபைட் மின்முனைகளை உற்பத்தி செய்யும் வெளிநாட்டு கார்பன் நிறுவனங்கள், தங்களின் முக்கிய மூலப்பொருளாக உயர்தர பெட்ரோலிய நீடில் கோக்கை பெரும்பாலும் முதல் தேர்வாகக் கொள்கின்றன. ஜப்பானிய கார்பன் நிறுவனங்களும் சில நிலக்கரி வகை நீடில் கோக்கை மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் அவை φ 600 மிமீ அளவிலான கிராஃபைட் மின்முனைகளை உற்பத்தி செய்வதற்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தற்போது, ​​சீனாவில் உள்ள நீடில் கோக் முக்கியமாக நிலக்கரி வகை நீடில் கோக்காகவே உள்ளது. கார்பன் நிறுவனங்களின் உயர்தர, பெரிய அளவிலான UHP கிராஃபைட் மின்முனை உற்பத்தியானது பெரும்பாலும் இறக்குமதி செய்யப்பட்ட பெட்ரோலிய வகை நீடில் கோக்கையே சார்ந்துள்ளது. குறிப்பாக, இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஜப்பானிய சுயிஷிமா எண்ணெய் வகை நீடில் கோக் மற்றும் பிரிட்டிஷ் HSP எண்ணெய் வகை நீடில் கோக் ஆகியவற்றை மூலப்பொருளாகக் கொண்டு உயர்தர உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.

தற்போது, ​​பல்வேறு நிறுவனங்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் நீடில் கோக், சாம்பல் உள்ளடக்கம், உண்மையான அடர்த்தி, கந்தக உள்ளடக்கம், நைட்ரஜன் உள்ளடக்கம், துகள் அளவுப் பரவல், வெப்ப விரிவாக்கக் குணகம் போன்ற வழக்கமான செயல்திறன் குறியீடுகளைக் கொண்டு, வெளிநாட்டு நீடில் கோக்கின் வணிகச் செயல்திறன் குறியீடுகளுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. இருப்பினும், வெளிநாடுகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​நீடில் கோக்கின் வெவ்வேறு தர வகைப்பாடுகளில் இன்னும் ஒரு குறைபாடு உள்ளது. எனவே, நீடில் கோக் உற்பத்தியானது பேச்சுவழக்கில் "ஒருங்கிணைந்த பொருட்கள்" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது உயர்தர பிரீமியம் நீடில் கோக்கின் தரத்தைப் பிரதிபலிக்க முடியாது.

வழக்கமான செயல்திறன் ஒப்பீட்டிற்கு கூடுதலாக, கார்பன் நிறுவனங்கள் ஊசி கோக்கின் பண்புகளிலும் கவனம் செலுத்த வேண்டும். அதாவது, வெப்ப விரிவாக்க குணகத்தின் (CTE) வகைப்பாடு, துகள் வலிமை, திசைமாறாத்தன்மை அளவு, தடையற்ற மற்றும் தடைபட்ட நிலைகளில் உள்ள விரிவாக்கத் தரவுகள், மற்றும் விரிவாக்கத்திற்கும் சுருக்கத்திற்கும் இடையிலான வெப்பநிலை வரம்பு போன்றவை. கிராஃபைட் மின்முனையின் உற்பத்திச் செயல்பாட்டில் கிராஃபைட்டாக்கல் செயல்முறையைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு ஊசி கோக்கின் இந்த வெப்பப் பண்புகள் மிகவும் முக்கியமானவை என்பதால், பிணைப்பான் மற்றும் உட்புகுத்தும் காரணியான நிலக்கீலை வறுத்த பிறகு உருவாகும் நிலக்கீல் கோக்கின் வெப்பப் பண்புகளின் தாக்கத்தையும் நிச்சயமாக நிராகரிக்க முடியாது.

1. ஊசி கோக்கின் திசைச்சார்பு ஒப்பீடு

மிக அதிக சக்தி வாய்ந்த கிராஃபைட் மின்முனை உற்பத்தியின் திசைச்சார்புத் தன்மைப் படிநிலை செயல்திறன் பகுப்பாய்வு என்பது, ஊசி கோக் மூலப்பொருளின் தரத்தை மதிப்பிடுவதற்கான ஒரு முக்கிய பகுப்பாய்வு முறையாகும். திசைச்சார்புத் தன்மைப் படிநிலையின் அளவு, நிச்சயமாக, மின்முனை உற்பத்தி செயல்முறையிலும் ஒரு குறிப்பிட்ட தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. குறைந்த சக்தி வாய்ந்த மின்முனைகளின் திசைச்சார்புத் தன்மைப் படிநிலையைக் காட்டிலும், மின்சாரத்தின் தீவிர வெப்ப அதிர்ச்சி செயல்திறனில் அதிக திசைச்சார்புத் தன்மைப் படிநிலை இருப்பது சிறந்தது.

தற்போது, ​​சீனாவில் நிலக்கரி நீடில் கோக்கின் உற்பத்தி, பெட்ரோலிய நீடில் கோக்கின் உற்பத்தியை விட மிகவும் அதிகமாக உள்ளது. மூலப்பொருட்களின் விலை மற்றும் கார்பன் நிறுவனங்களின் விலை அதிகமாக இருப்பதால், UHP மின்முனையின் உற்பத்தியில் 100% உள்நாட்டு நீடில் கோக்கைப் பயன்படுத்துவதும், அதே நேரத்தில் மின்முனையை உற்பத்தி செய்ய ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் சுண்ணமாக்கப்பட்ட பெட்ரோலிய கோக் மற்றும் கிராஃபைட் தூளைச் சேர்ப்பதும் கடினமாக உள்ளது. எனவே, உள்நாட்டு நீடில் கோக்கின் திசைச்சார்புத் தன்மையை மதிப்பிடுவது கடினமாக உள்ளது.

2. ஊசி கோக்கின் நேரியல் மற்றும் கன அளவு பண்புகள்

ஊசி கோக்கின் நேரியல் மற்றும் கன அளவு மாற்றச் செயல்திறன், முக்கியமாக மின்முனையால் உற்பத்தி செய்யப்படும் கிராஃபைட் செயல்முறையில் பிரதிபலிக்கிறது. வெப்பநிலை மாற்றத்தால், கிராஃபைட் செயல்முறை வெப்பமடையும் போது ஊசி கோக் நேரியல் மற்றும் கன அளவு விரிவாக்கம் மற்றும் சுருக்கத்திற்கு உள்ளாகும். இது கிராஃபைட் செயல்முறையில் மின்முனையால் வறுக்கப்பட்ட கட்டியின் நேரியல் மற்றும் கன அளவு மாற்றத்தை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்ட மூல கோக் மற்றும் வெவ்வேறு தரத்திலான ஊசி கோக் மாற்றங்களைப் பயன்படுத்தும்போது இது ஒரே மாதிரியாக இருப்பதில்லை. மேலும், வெவ்வேறு தரத்திலான ஊசி கோக் மற்றும் சுட்ட பெட்ரோலிய கோக்கின் நேரியல் மற்றும் கன அளவு மாற்றங்களின் வெப்பநிலை வரம்பும் வேறுபடுகிறது. மூல கோக்கின் இந்த பண்பை நன்கு அறிந்தால் மட்டுமே, கிராஃபைட் வேதியியல் வரிசையின் உற்பத்தியை நாம் சிறப்பாகக் கட்டுப்படுத்தி மேம்படுத்த முடியும். இது குறிப்பாக தொடர் கிராஃபைட்டாக்கல் செயல்முறையில் தெளிவாகத் தெரிகிறது.

எண்ணெய் நீடில் கோக் சூடாகத் தொடங்கும் போது முதலில் நேரியல் விரிவாக்கம் ஏற்படுகிறது, ஆனால் நேரியல் சுருக்கத்தின் தொடக்கத்தில் உள்ள வெப்பநிலை பொதுவாக அதிகபட்ச கால்சினேஷன் வெப்பநிலையை விட பின்தங்கியே இருக்கும். 1525℃ முதல் 1725℃ வரை, நேரியல் விரிவாக்கம் தொடங்குகிறது, மேலும் முழு நேரியல் சுருக்கத்தின் வெப்பநிலை வரம்பு குறுகியதாக, வெறும் 200℃ ஆக உள்ளது. சாதாரண தாமதப்படுத்தப்பட்ட பெட்ரோலிய கோக்கின் முழு நேரியல் சுருக்கத்தின் வெப்பநிலை வரம்பு, நீடில் கோக்கை விட மிகவும் பெரியது, மேலும் நிலக்கரி நீடில் கோக் இவ்விரண்டிற்கும் இடையில், எண்ணெய் நீடில் கோக்கை விட சற்றே பெரியதாக உள்ளது. ஜப்பானின் ஒசாகா தொழில்துறை தொழில்நுட்ப சோதனை நிறுவனத்தின் சோதனை முடிவுகள், கோக்கின் வெப்ப செயல்திறன் மோசமாக இருந்தால், நேரியல் சுருக்க வெப்பநிலை வரம்பு அதிகமாக இருக்கும் என்பதைக் காட்டுகின்றன; நேரியல் சுருக்க வெப்பநிலை வரம்பு 500 ~ 600℃ வரை உள்ளது, மேலும் நேரியல் சுருக்கத்தின் தொடக்க வெப்பநிலை குறைவாக உள்ளது, 1150 ~ 1200℃ இல் நேரியல் சுருக்கம் ஏற்படத் தொடங்கியது, இதுவும் சாதாரண தாமதப்படுத்தப்பட்ட பெட்ரோலிய கோக்கின் பண்புகளாகும்.

நீடில் கோக்கின் வெப்பப் பண்புகள் சிறப்பாகவும், அதன் திசைச்சார்பு அதிகமாகவும் இருந்தால், நேரியல் சுருக்கத்தின் வெப்பநிலை வரம்பு குறுகியதாக இருக்கும். சில உயர்தர எண்ணெய் நீடில் கோக்குகளுக்கு 100 ~ 150℃ நேரியல் சுருக்க வெப்பநிலை வரம்பு மட்டுமே உள்ளது. பல்வேறு மூலப்பொருட்களான கோக்கின் நேரியல் விரிவாக்கம், சுருக்கம் மற்றும் மறுவிரிவாக்கம் ஆகியவற்றின் பண்புகளைப் புரிந்துகொண்ட பிறகு, கிராஃபைட்டாக்கல் செயல்முறை உற்பத்தியை வழிநடத்துவது கார்பன் நிறுவனங்களுக்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். இதன் மூலம், பாரம்பரிய அனுபவ முறையைப் பயன்படுத்துவதால் ஏற்படும் சில தேவையற்ற தரமற்ற கழிவுப் பொருட்களைத் தவிர்க்கலாம்.