ග්රැෆයිටීකරණය කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී, අවසාන නිෂ්පාදනයේ ගුණාත්මකභාවය සහතික කිරීම සඳහා අමුද්රව්ය තෝරා ගැනීම, පූර්ව ප්රතිකාර කිරීම, ග්රැෆයිටීකරණ ක්රියාවලියේ සිට පසු ප්රතිකාර කිරීම දක්වා පහත සඳහන් ප්රධාන පරාමිතීන් දැඩි ලෙස පාලනය කිරීම අත්යවශ්ය වේ:
I. අමුද්රව්ය තෝරා ගැනීම සහ පූර්ව ප්රතිකාර කිරීම
සල්ෆර් අන්තර්ගතය
- පාලන ප්රමිතිය: අමු පෙට්රෝලියම් කෝක් වල සල්ෆර් ප්රමාණය ≤0.5% විය යුතුය. අධික සල්ෆර් කෝක් ග්රැෆිටයිසේෂන් අතරතුර වායු ප්රසාරණයට හේතු විය හැකි අතර එමඟින් නිෂ්පාදන ඉරිතැලීමට හේතු වේ.
- බලපෑම: සල්ෆර් අන්තර්ගතයේ සෑම 0.1% ක අඩුවීමක්ම නිෂ්පාදන ඉරිතැලීම් අනුපාතය 15%-20% කින් අඩු කරන අතර ප්රතිරෝධය 5%-8% කින් අඩු කරයි.
අළු අන්තර්ගතය
- පාලන ප්රමිතිය: අළු ප්රමාණය ≤0.3% විය යුතු අතර, ප්රාථමික අපද්රව්ය යකඩ, සිලිකන් සහ කැල්සියම් වැනි ලෝහ ඔක්සයිඩ වේ.
- බලපෑම: අළු අන්තර්ගතයේ සෑම 0.1% ක වැඩිවීමක්ම නිෂ්පාදන ප්රතිරෝධය 10%-15% කින් වැඩි කරන අතර යාන්ත්රික ශක්තිය 8%-10% කින් අඩු කරයි.
අංශු ප්රමාණය ව්යාප්තිය
- පාලන ප්රමිතිය: කැටිති කෝක් ≥80% ක් විය යුතු අතර, කුඩු කළ කෝක් (අංශු ප්රමාණය <0.5 mm) ≤20% විය යුතුය.
- බලපෑම: අධික ලෙස කුඩු කරන ලද කෝක් කැල්සියම් කිරීමේදී කේක් සෑදීමට හේතු විය හැකි අතර එය වාෂ්පශීලී ද්රව්ය ඉවත් කිරීමට බලපායි; කැටිති කෝක් වල ඒකාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම ග්රැෆිටයිසේෂන් බලශක්ති පරිභෝජනය 5%-10% කින් අඩු කරයි.
කැල්සිනේෂන් ක්රියාවලිය
- උෂ්ණත්වය: පැය 8-12 සඳහා 1200-1400°C.
- කාර්යය: වාෂ්පශීලී ද්රව්ය (8%-15% සිට <1% දක්වා) ඉවත් කර සත්ය ඝනත්වය (1.9 g/cm³ සිට ≥2.05 g/cm³ දක්වා) වැඩි කරයි.
- පාලන ලක්ෂ්යය: ගණනය කිරීමෙන් පසු සත්ය ඝනත්වය ≥2.08 g/cm³ විය යුතුය; එසේ නොවුවහොත්, ග්රැෆිටීකරණ අපහසුතාව වැඩි වන අතර ප්රතිරෝධකතාව ඉහළ යයි.
II. ග්රැෆිටිකරණ ක්රියාවලිය
උෂ්ණත්ව පාලනය
- මූලික පරාමිතිය: 2800-3000°C, පැය 48-72 අතර කාලයක් පවත්වා ගෙන යනු ලැබේ.
- බලපෑම:
- සෑම 100°C උෂ්ණත්වය වැඩිවීමකදීම ස්ඵටිකතාව 5%-8% කින් වැඩි වන අතර ප්රතිරෝධකතාව 3%-5% කින් අඩු වේ.
- ප්රමාණවත් නොවන උෂ්ණත්වය (<2700°C) හේතුවෙන් නිෂ්පාදන ප්රතිරෝධය 15 μΩ·m ට වඩා වැඩි අස්ඵටික කාබන් අවශේෂ ඇති වේ; අධික උෂ්ණත්වය (>3100°C) කාබන් ව්යුහයට හානි කළ හැකිය.
උෂ්ණත්ව ඒකාකාරිත්වය
- පාලන ප්රමිතිය: උදුන හරය සහ දාරය අතර උෂ්ණත්ව වෙනස ≤150°C, තාපකූප පරතරය ≤30 සෙ.මී.
- බලපෑම: උෂ්ණත්ව වෙනසෙහි සෑම 50°C වැඩිවීමක්ම දේශීය ප්රතිරෝධක විචලනය 10%-15% කින් ප්රසාරණය කරන අතර නිෂ්පාදන අස්වැන්න 5%-8% කින් අඩු කරයි.
තාපන අනුපාතය
- පාලන ප්රමිතිය:
- 25-800°C අවධිය: ≤3°C/h (තාප පීඩන ඉරිතැලීම් වැළැක්වීම සඳහා).
- 800-1250°C අවධිය: ≤5°C/h (පිළිවෙලට සකස් කරන ලද කාබන් ව්යුහය ගොඩනැගීම ප්රවර්ධනය කිරීමට).
- බලපෑම: අධික උනුසුම් අනුපාත නිසා නිෂ්පාදන පරිමාව 15% ඉක්මවන අතර එමඟින් ඉරිතැලීම් ඇති වේ.
ආරක්ෂිත වායුගෝලය
- පාලන ප්රමිතිය: නයිට්රජන් ප්රවාහ අනුපාතය 0.8-1.2 m³/h, හෝ ආගන්/රික්ත පරිසරය භාවිතය.
- කාර්යය: ඔක්සිකරණය වැළැක්වීම සහ අපිරිසිදු අන්තර්ගතය අඩු කිරීම (උදා: ඔක්සිජන් අන්තර්ගතය 0.5% සිට <0.1% දක්වා අඩු වේ).
III. පශ්චාත් ප්රතිකාර සහ පිරිසිදු කිරීම
සිසිලන අනුපාතය
- පාලන ප්රමිතිය: ග්රැෆිටීකරණයෙන් පසු මන්දගාමී සිසිලන අනුපාතය ≤20°C/h.
- බලපෑම: වේගවත් සිසිලනය අවශේෂ තාප ආතතිය ඇති කරයි, නිෂ්පාදන තාප කම්පන ප්රතිරෝධය 30%-50% කින් අඩු කරයි.
තලා දැමීම සහ පරීක්ෂා කිරීම
- පාලන ප්රමිතිය: අංශු ප්රමාණය D50 10-20 μm දී පාලනය වන අතර, මතුපිට ආලේපනය (උදා: තාරතාව හෝ රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීම) ඝණකම ඒකාකාරිත්වය ≤5% වේ.
- කාර්යය: අංශු රූප විද්යාව ප්රශස්ත කර නිෂ්පාදන තොග ඝනත්වය වැඩි කරයි (0.8 g/cm³ සිට ≥1.2 g/cm³ දක්වා).
පිරිසිදු කිරීමේ ප්රතිකාරය
- හැලජන් පිරිසිදු කිරීම: Cl₂ වායුව 1900-2300°C දී පැය 24ක් ප්රතික්රියා කරයි, අපිරිසිදු අන්තර්ගතය ≤50 ppm දක්වා අඩු කරයි.
- රික්ත පිරිසිදු කිරීම: පැය 50ක් සඳහා 10⁻³ Pa රික්තකයක පවත්වා ගෙන යනු ලබන අතර, සම්පූර්ණ අපිරිසිදු අන්තර්ගතය ≤10 ppm (ඉහළ මට්ටමේ යෙදුම් සඳහා) ලබා ගනී.
IV. ප්රධාන පාලන ලක්ෂ්යවල සාරාංශය
| පරාමිතිය | පාලන ප්රමිතිය | බලපෑම |
|---|---|---|
| සල්ෆර් අන්තර්ගතය | ≤0.5% | වායු ප්රසාරණය නිසා ඇතිවන ඉරිතැලීම් වළක්වයි; ප්රතිරෝධකතාව 5%-8% කින් අඩු කරයි. |
| අළු අන්තර්ගතය | ≤0.3% | ලෝහ අපද්රව්ය අඩු කරයි; ප්රතිරෝධකතාව 10%-15% කින් අඩු කරයි. |
| ග්රැෆිටීකරණ උෂ්ණත්වය | පැය 48-72 සඳහා 2800-3000°C | ස්ඵටිකතාව 5%-8% කින් වැඩි දියුණු කරයි; ප්රතිරෝධකතාව 3%-5% කින් අඩු කරයි. |
| උෂ්ණත්ව ඒකාකාරිත්වය | ඌෂ්මක හරය දාරය ≤150°C | අස්වැන්න 5%-8% කින් වැඩි දියුණු කරයි; ප්රතිරෝධක විචලනය 10%-15% කින් අඩු කරයි. |
| සිසිලන අනුපාතය | ≤20°C/පැයට | තාප කම්පන ප්රතිරෝධය 30%-50% කින් වැඩි දියුණු කරයි; අභ්යන්තර ආතතිය අඩු කරයි. |
| පිරිසිදු කිරීමේ අපිරිසිදු අන්තර්ගතය | ≤50 ppm (හැලජන්), ≤10 ppm (රික්තය) | ඉහළ මට්ටමේ කාර්මික ඉල්ලුම සපුරාලයි (උදා: අර්ධ සන්නායක, ප්රකාශ වෝල්ටීයතා) |
V. තාක්ෂණික ප්රවණතා සහ ප්රශස්තිකරණ දිශාවන්
අති සියුම් ව්යුහ පාලනය: සමස්ථානිකතාව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ ප්රතිරෝධය <5 μΩ·m දක්වා අඩු කිරීමට 0.1-1 μm කෝක් කුඩු සකස් කිරීමේ තාක්ෂණය සංවර්ධනය කරන්න.
ස්මාර්ට් නිෂ්පාදන පද්ධති: අස්වැන්න 95% දක්වා වැඩි කිරීම සඳහා ඩිජිටල් ද්විත්ව පාදක උෂ්ණත්ව ක්ෂේත්ර ගතික පාලන පද්ධති ක්රියාත්මක කරන්න.
හරිත ක්රියාවලි: CO₂ විමෝචනය අඩු කිරීම සඳහා අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස හයිඩ්රජන් භාවිතා කරන්න; බලශක්ති පරිභෝජනය 10%-15% කින් අඩු කිරීම සඳහා අපද්රව්ය තාප ප්රතිසාධන තාක්ෂණය භාවිතා කරන්න.
මෙම පරාමිතීන් දැඩි ලෙස පාලනය කිරීමෙන්, ග්රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් වලට ≥99.9% කාබන් අන්තර්ගතයක්, 5-7 μΩ·m ප්රතිරෝධකයක් සහ 1.5-2.5×10⁻⁶/°C තාප ප්රසාරණ සංගුණකයක් ලබා ගත හැකි අතර, ඉහළ මට්ටමේ කාර්මික යෙදුම්වල ඉල්ලුම සපුරාලයි.
පළ කිරීමේ කාලය: සැප්තැම්බර්-12-2025