ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड विशेषताएँ, अनुप्रयोग और भविष्य का विकास

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड किससे बने होते हैं?

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड कृत्रिम ग्रेफाइट उत्पाद हैं, प्राकृतिक फ्लेक ग्रेफाइट नहीं। पेट्रोलियम कोक या सुई कोक को बाइंडर के रूप में कोयले के साथ मिलाया जाता है, फिर गूंधा जाता है, एक्सट्रूज़न द्वारा बनाया जाता है, बेक किया जाता है, संसेचित किया जाता है और अंत में लगभग 2,500{6}}3,000 डिग्री पर ग्राफ़ाइज़ किया जाता है। नीडल कोक अनिसोट्रोपिक संरचना देता है जिस पर अल्ट्रा-हाई पावर ग्रेड निर्भर करते हैं, जबकि सावधानीपूर्वक बेकिंग और संसेचन घनत्व और सरंध्रता को नियंत्रित करते हैं।

तैयार इलेक्ट्रोडों को प्रत्येक छोर पर एक पतला सॉकेट के साथ मशीनीकृत किया जाता है और एक थ्रेडेड निपल के साथ जोड़ा जाता है, ताकि भट्ठी की मांग की ऊंचाई तक एक कॉलम बनाया जा सके और टिप से उत्तरोत्तर उपभोग किया जा सके।

प्रमुख भौतिक और रासायनिक विशेषताएँ

अच्छी विद्युत चालकता, हेक्सागोनल परत संरचना में डेलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉनों द्वारा वहन की जाती है।

उच्च तापमान प्रतिरोध: कार्बन पिघलने के बजाय उर्ध्वपातित होता है, इसलिए इलेक्ट्रोड चाप में अपना आकार बनाए रखता है।

रासायनिक स्थिरता: ग्रेफाइट भट्ठी के तापमान पर अधिकांश स्लैग, एसिड और पिघली हुई धातुओं के हमले का प्रतिरोध करता है।

कम थर्मल विस्तार और कम लोचदार मापांक, जो सामग्री को थर्मल शॉक प्रतिरोध प्रदान करते हैं।

मशीनीकरण: सामान्य कार्बन मशीनिंग अभ्यास से इलेक्ट्रोड को थ्रेड किया जा सकता है, घुमाया जा सकता है और ड्रिल किया जा सकता है।

ये गुण एक इलेक्ट्रोड को भट्टी के वातावरण की गर्मी को झेलते हुए बहुत अधिक धारा प्रवाहित करने देते हैं, जो कि ऐसा संयोजन है जिसका आर्क सेवा में कोई भी दुर्दम्य या धातु मुकाबला नहीं कर सकता है।

मुख्य अनुप्रयोग: इलेक्ट्रिक आर्क, लैडल और जलमग्न आर्क फर्नेस

प्रमुख अनुप्रयोग इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (ईएएफ) इस्पात निर्माण है। इलेक्ट्रोड और भट्ठी चार्ज के बीच मारा गया चाप स्क्रैप को पिघला देता है और कम हुए लोहे को निर्देशित करता है, और इलेक्ट्रोड दोहरी भूमिका निभाता है: यह भट्टी में करंट का संचालन करता है और यह चाप के तापमान पर जीवित रहता है। लैडल भट्टियां फिर पिघले हुए स्टील को एक नियंत्रित चाप के तहत लक्ष्य रसायन में गर्म और परिष्कृत करती हैं।

जलमग्न {{0}आर्क भट्टियां: लौह मिश्र धातु गलाने, सिलिकॉन धातु और कैल्शियम कार्बाइड उत्पादन, जहां इलेक्ट्रोड को चार्ज में दबा दिया जाता है।

लैडल और रिफाइनिंग भट्टियां: आर्क हीटिंग के तहत तापमान सुधार और मिश्रधातु।

अलौह और रासायनिक कर्तव्य: प्रतिरोधी हीटिंग और इलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाएं जिन्हें एक अक्रिय कार्बन कंडक्टर की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रोड का व्यास, लंबाई और ग्रेड ट्रांसफार्मर की क्षमता और वर्तमान कार्यक्रम से मेल खाते हैं, क्योंकि डिज़ाइन सीमा से ऊपर वर्तमान घनत्व ऑक्सीकरण और खपत को तेज करता है।

कार्बन उत्पाद जो फर्नेस इलेक्ट्रोड नहीं हैं

कई उद्योग ग्रेफाइट का उपयोग करते हैं, लेकिन उत्पाद अलग-अलग हैं और तकनीकी लेखन में फर्नेस इलेक्ट्रोड के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए।

लिथियम-आयन बैटरियां नकारात्मक इलेक्ट्रोड कोटिंग की सक्रिय सामग्री के रूप में ग्रेफाइट पाउडर का उपयोग करती हैं, ग्रेफाइट रॉड का नहीं। लेड{{2}एसिड बैटरियां नेगेटिव प्लेट के लिए लेड पेस्ट का उपयोग करती हैं।

सेमीकंडक्टर क्रिस्टल ग्रोथ इलेक्ट्रोड के बजाय सिलिकॉन कार्बाइड और गैलियम नाइट्राइड के लिए ग्रेफाइट क्रूसिबल, ससेप्टर्स और हॉट जोन इन्सुलेशन का उपयोग करता है।

रॉकेट नोजल थ्रोट्स और एयरक्राफ्ट ब्रेक पैड जैसे एयरोस्पेस घटक कार्बन/कार्बन कंपोजिट या महीन दाने वाले ग्रेफाइट से बने होते हैं, जो व्यापक कार्बन सामग्री परिवार से संबंधित होते हैं।

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादों का भविष्य का विकास

उच्च शक्ति घनत्व: कम प्रतिरोधकता और उच्च थोक घनत्व के साथ यूएचपी ग्रेड, प्रीमियम सुई कोक से बना है।

लंबे समय तक सेवा जीवन: ऑक्सीकरण प्रतिरोधी कोटिंग्स और संसेचन जो दीवार की खपत को धीमा कर देते हैं।

संयुक्त प्रौद्योगिकी: बेहतर निपल और सॉकेट ज्यामिति और लंबे समय तक, अधिक भारी लोड वाले कॉलम के लिए कनेक्शन विधियां।

संसाधन दक्षता: इलेक्ट्रोड स्क्रैप का पुनर्चक्रण और भट्ठी की धूल से कार्बन की वसूली।

प्रक्रिया अनुकूलन: चालकता, यांत्रिक गुणों और रासायनिक स्थिरता में सुधार के लिए संशोधन, कंपाउंडिंग और ग्राफ़िटिसेशन पर काम जारी रखा।

विकास स्टील निर्माताओं द्वारा संचालित होता है जो इलेक्ट्रोड प्रदर्शन को प्रति टन स्टील की खपत किलोग्राम में मापते हैं, इसलिए कम प्रतिरोधकता और कम ऑक्सीकरण हानि सीधे लागत बचत में तब्दील हो जाती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

प्रश्न: ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड किससे बने होते हैं?
कोयले के साथ पेट्रोलियम कोक या सुई कोक {{0}टार पिच बाइंडर, लगभग 2,500-3,000 डिग्री पर बनाने, पकाने, संसेचन और ग्रेफाइटाइजेशन द्वारा कृत्रिम ग्रेफाइट में संसाधित किया जाता है।

प्रश्न: क्या ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड भट्टी में पिघलते हैं?
नहीं, वायुमंडलीय दबाव पर कार्बन पिघलता नहीं है; ग्रेफाइट लगभग 3,650 डिग्री पर उर्ध्वपातित होता है, यही कारण है कि यह 3,000 डिग्री से अधिक के चाप में भी जीवित रहता है।

प्रश्न: क्या बैटरी एनोड इलेक्ट्रोड के समान उत्पाद हैं?
नहीं, लिथियम आयन एनोड एक कोटिंग की सक्रिय सामग्री के रूप में ग्रेफाइट पाउडर का उपयोग करते हैं, जबकि फर्नेस इलेक्ट्रोड बड़ी मशीनीकृत कृत्रिम ग्रेफाइट छड़ें हैं।

प्रश्न: ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का मुख्य अनुप्रयोग क्या है?
इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस स्टीलमेकिंग, उसके बाद फेरोअलॉय, सिलिकॉन धातु और कैल्शियम कार्बाइड की जलमग्न {{0}आर्क फर्नेस गलाने, और लैडल फर्नेस रिफाइनिंग।

प्रश्न: यूएचपी ग्रेड की लागत आरपी ग्रेड से अधिक क्यों होती है?
यूएचपी उत्पादन के लिए प्रीमियम सुई कोक, अतिरिक्त संसेचन चरणों और सख्त घनत्व नियंत्रण की आवश्यकता होती है, और इसका लाभ कम प्रतिरोधकता और उच्च -शक्ति भट्टियों में कम खपत है।