ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක කර්මාන්තයේ ග්රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් වල යෙදීම් සහ වාසි විශ්ලේෂණය
I. කැතෝඩ කුට්ටි සහ ඇනෝඩ පේස්ට් වල ග්රැෆයිටීකරණය කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් යෙදීම
1. කැතෝඩ බ්ලොක් නිෂ්පාදනය
ග්රැෆයිටීකරණය කරන ලද කැතෝඩ කාබන් කුට්ටි නිෂ්පාදනය සඳහා ප්රධාන අමුද්රව්ය වන්නේ ග්රැෆයිටීකරණය කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් ය. ආසන්න වශයෙන් 3000°C දී ඉහළ උෂ්ණත්ව ග්රැෆයිටීකරණ ප්රතිකාරයෙන් පසු, එහි කාබන් සංශුද්ධතාවය 98% ඉක්මවන අතර, සත්ය ඝනත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වන අතර, ඉහළ ඇණවුම් කළ ග්රැෆයිට් ස්ඵටික ව්යුහයක් සාදයි. මෙම ව්යුහය පහත ගුණාංග සහිත කැතෝඩ කුට්ටි ලබා දෙයි:
- වැඩිදියුණු කළ සෝඩියම් ඛාදන ප්රතිරෝධය: ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ග්රැෆිටයිස් කරන ලද ව්යුහය ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදනය අතරතුර සෝඩියම් විනිවිද යාමට ඵලදායී ලෙස ප්රතිරෝධය දක්වයි, කැතෝඩ සේවා කාලය දීර්ඝ කරයි.
- වැඩිදියුණු කළ විද්යුත් සන්නායකතාවය: ග්රැෆිටීකරණය ප්රතිරෝධකතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි, සෛල පතුලේ වෝල්ටීයතා පහත වැටීම අඩු කරයි සහ ඇලුමිනියම් නිෂ්පාදන බලශක්ති පරිභෝජනය ආසන්න වශයෙන් 5%–10% කින් අඩු කරයි.
- ප්රශස්ත තාප ස්ථායිතාව: ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී අඩු පරිමාව ප්රසාරණය වීම තාප ආතතිය නිසා ඇතිවන ඉරිතැලීම් අවදානම අවම කරයි.
2. ඇනෝඩ පේස්ට් සකස් කිරීම
ඇනෝඩ පේස්ට් වලදී, ග්රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් ප්රධාන වශයෙන් කාබන් ආකලන සහ සන්නායක රාමු ද්රව්යයක් ලෙස ක්රියා කරන අතර, පහත සඳහන් බලපෑම් ඇති කරයි:
- වැඩි දියුණු කළ විද්යුත් සන්නායකතාවය: ග්රැෆිටයිස් කරන ලද ව්යුහය ඒකාකාර ධාරා ව්යාප්තිය ප්රවර්ධනය කරයි, ඇනෝඩ අධි වෝල්ටීයතාව අඩු කරයි.
- වැඩිදියුණු කළ ඔක්සිකරණ ප්රතිරෝධය: අඩු සල්ෆර් අන්තර්ගතය (සාමාන්යයෙන් <0.06%) CO₂ සමඟ ප්රතික්රියා අතරතුර වායු ප්රේරිත ඉරිතැලීම් අවම කරයි, වානේ ටොන් එකකට ඇනෝඩ පරිභෝජනය අඩු කරයි (උදා: නිශ්චිත ව්යවසායක යෙදුමක 12% ක අඩුවීමක්).
- ප්රශස්ත සිදුරු ව්යුහය: ග්රැෆිටීකරණය තාර කෝක් වල සිදුරු අඩු කරයි, ඇනෝඩ ඝනත්වය සහ යාන්ත්රික ශක්තිය වැඩි කරයි.
II. කැල්සින් කළ පෙට්රෝලියම් කෝක් වලට වඩා ග්රැෆයිටීකරණය කළ පෙට්රෝලියම් කෝක් වල ප්රධාන වාසි
| කාර්ය සාධන මිනුම | ග්රැෆයිටීකරණය කළ පෙට්රෝලියම් කෝක් | කැල්සින් කළ පෙට්රෝලියම් කෝක් |
|---|---|---|
| සල්ෆර් අන්තර්ගතය | 0.03%–0.06% (අඩු සල්ෆර් වර්ගය) | ~0.5% (සම්මත වර්ගය) |
| අවශෝෂණ අනුපාතය | 90%–95% | 80%–90% |
| ග්රැෆිටිකරණ උපාධිය | ඉහළ ග්රැෆිටයිස්කරණය (සත්ය ඝනත්වය ≥2.18 g/cm³) | අර්ධ වශයෙන් ග්රැෆිටයිස් කර ඇත (සත්ය ඝනත්වය 1.8–2.0 g/cm³) |
| අපිරිසිදු අන්තර්ගතය | අළු ≤0.15%, වාෂ්පශීලී ද්රව්ය <0.5% | අළු 0.3%–0.8%, වාෂ්පශීලී ද්රව්ය 0.7%–1.5% |
| තාප ප්රසාරණ සංගුණකය | අඩු (ඉඳිකටු කෝක් වර්ගය) | ඉහළ (ස්පොන්ජ් කෝක් වර්ගය) |
| යෙදුම් අවස්ථා | අධි බලැති මිනිරන් ඉලෙක්ට්රෝඩ, විශේෂිත කාබන් නිෂ්පාදන | සම්මත පෙර බේක් කළ ඇනෝඩ, කාර්මික සිලිකන් ඉලෙක්ට්රෝඩ |
නිශ්චිත වාසි:
1. විද්යුත් රසායනික කාර්ය සාධන ප්රශස්තිකරණය
- ග්රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් වල ප්රතිරෝධකතාව කැල්සින් කළ කෝක් වලට වඩා 30%–50% අඩු වන අතර එමඟින් විද්යුත් විච්ඡේදක සෛල ශක්ති පරිභෝජනය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, 750 mm ඉඳිකටු කෝක් ඉලෙක්ට්රෝඩවල, සන්නායකතාවය සම්මත කෝක් වලට වඩා තුන් ගුණයකින් වැඩි වන අතර, වානේ සෑදීමේ කාර්යක්ෂමතාව උදුනකට මිනිත්තු 25 දක්වා වැඩි දියුණු කරයි.
- අඩු සල්ෆර් අන්තර්ගතය ඇනෝඩ සහ ෆ්ලෝරයිඩ් අඩංගු ඉලෙක්ට්රෝටයිට් අතර ප්රතික්රියා අඩු කරයි, වායු ප්රේරිත ඉදිමීම අවම කර ඇනෝඩ ආයු කාලය දීර්ඝ කරයි.
2. යාන්ත්රික දේපල වැඩිදියුණු කිරීම
- ග්රැෆිටයිස් කිරීම ද්රව්ය දෘඪතාව සහ තාප කම්පන ප්රතිරෝධය වැඩි කරයි. ඉහළ උෂ්ණත්ව ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක පරිසරයන්හිදී, ග්රැෆිටයිස් කරන ලද කැතෝඩ කුට්ටි වල තාප ප්රසාරණ සංගුණකය කැල්සින් කරන ලද කෝක් වලට වඩා 30% කින් අඩු වන අතර, උෂ්ණත්ව උච්චාවචනයන්ගෙන් ව්යුහාත්මක හානිය අඩු කරයි.
- සත්ය ඝනත්වය (≥2.18 g/cm³) ඉහළ යාම ද්රව්ය සංයුක්තතාවය වැඩි දියුණු කරයි, ඇලුමිනියම් ද්රව විනිවිද යාම සහ සෝඩියම් ඛාදනය අවම කරයි.
3. පාරිසරික හා ආර්ථික ප්රතිලාභ
- අඩු කළ සල්ෆර් ප්රමාණය SO₂ විමෝචනය අඩු කරයි, පාරිසරික රෙගුලාසි සපුරාලයි. උදාහරණයක් ලෙස, අඩු සල්ෆර් ග්රැෆිටයිස් කළ කෝක් භාවිතා කරන ඇලුමිනියම් කම්හලක් ඇලුමිනියම් ටොන් එකකට SO₂ විමෝචනය 15% කින් අඩු කරයි.
- ඉහළ පිරිවැයක් තිබියදීත් (කැල්සින් කළ කෝක් වලට වඩා ආසන්න වශයෙන් 1.5-2 ගුණයක්), දිගු ආයු කාලය සහ අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය ආරම්භක ආයෝජන පියවා ගනී. උදාහරණයක් ලෙස, කැතෝඩ බ්ලොක් ආයු කාලය අවුරුදු 5 සිට 8 දක්වා වැඩි වූ අතර, සමස්ත පිරිවැය 20% කින් අඩු කළේය.
III. යෙදුම් අවස්ථා සහ දත්ත සහාය
- ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක කර්මාන්තය: ගෝලීය වශයෙන්, කැල්සින් කරන ලද කෝක් වලින් 70% ක් ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක ඇනෝඩ සඳහා භාවිතා කරයි, නමුත් ඉහළ මට්ටමේ වෙළඳපල (උදා: ග්රැෆිටයිස් කරන ලද කැතෝඩ) ග්රැෆිටයිස් කරන ලද කෝක් වැඩි වැඩියෙන් භාවිතා කරයි. ග්රැෆිටයිස් කරන ලද කැතෝඩ භාවිතා කිරීමෙන් පසු එක් ව්යවසායයක් ඇනෝඩ පරිභෝජනය 420 kg/t-Al සිට 370 kg/t-Al දක්වා අඩු කළ අතර, වාර්ෂිකව RMB මිලියන 200 ක් ඉතිරි කළේය.
- වානේ කර්මාන්තය: 100,000 A ධාරාවක් රැගෙන යන 750 mm ඉඳිකටු කෝක් ඉලෙක්ට්රෝඩ, උදුනකට මිනිත්තු 25 ක වානේ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත් අතර, සම්මත කෝක් වලට වඩා තුන් ගුණයකින් වැඩි සන්නායකතාවක් ලබා ගත්තේය.
- බලශක්ති ගබඩා අංශය: ඇස්ෆල්ට්-වෙනස් කරන ලද කැල්සින් කරන ලද කෝක්, සෝඩියම්-අයන බැටරි වෙළඳපොළවල ආකර්ෂණය ලබා ගනිමින්, දෘඩ කාබන් ඇනෝඩ චක්ර ආයු කාලය චක්ර 400 කින් වැඩි දියුණු කළේය.
IV. නිගමනය
ග්රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක්, ඉහළ-උෂ්ණත්ව ග්රැෆිටයිස් කිරීම හරහා, කැල්සින් කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් හා සසඳන විට උසස් සංශුද්ධතාවය, විද්යුත් සන්නායකතාවය සහ තාප ස්ථායිතාව පෙන්නුම් කරන අතර, එය ඉහළ මට්ටමේ ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක කැතෝඩ බ්ලොක් සහ විශේෂිත ඇනෝඩ පේස්ට් නිෂ්පාදනය සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ. ඉහළ පිරිවැයක් තිබියදීත්, එහි දීර්ඝ ආයු කාලය, බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව සහ පාරිසරික ප්රතිලාභ ඇලුමිනියම් කර්මාන්තය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා තීරණාත්මක ද්රව්යයක් ලෙස එය ස්ථානගත කරයි. ග්රැෆිටයිස් කිරීමේ තාක්ෂණයේ අනාගත දියුණුව (උදා: 3000°C දී අතිශය ඉහළ-උෂ්ණත්ව ප්රතිකාරය) එහි යෙදුම් න්යෂ්ටික ශ්රේණියේ ග්රැෆයිට්, ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනෝඩ සහ අනෙකුත් අති නවීන ක්ෂේත්ර වෙත තවදුරටත් පුළුල් කරනු ඇත.
පළ කිරීමේ කාලය: සැප්තැම්බර්-22-2025