ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के कच्चे माल और विनिर्माण प्रक्रिया

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन के लिए कच्चे माल पेट्रोलियम कोक, नीडल कोक और कोल टार हैं
पेट्रोलियम कोक एक दहनशील ठोस उत्पाद है जो पेट्रोलियम अवशेषों और पेट्रोलियम डामर को कोकिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है। यह काला और छिद्रपूर्ण होता है, जिसमें कार्बन मुख्य तत्व होता है और इसमें राख की मात्रा बहुत कम होती है, जो आम तौर पर 0.5% से कम होती है। पेट्रोलियम कोक आसानी से ग्रेफाइटीकृत कार्बन की श्रेणी में आता है। पेट्रोलियम कोक का व्यापक रूप से रासायनिक और धातुकर्म उद्योगों में उपयोग किया जाता है और यह कृत्रिम ग्रेफाइट उत्पादों और इलेक्ट्रोलाइटिक एल्यूमीनियम के लिए कार्बन उत्पादों के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल है।
पेट्रोलियम कोक को ऊष्मा उपचार तापमान के अनुसार कच्चे कोक और कैल्सीनयुक्त कोक में विभाजित किया जा सकता है। पहला पेट्रोलियम कोक विलंबित कोकिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसमें बड़ी मात्रा में वाष्पशील पदार्थ होते हैं और इसकी यांत्रिक शक्ति कम होती है। कैल्सीनयुक्त कोक कच्चे कोक को कैल्सीन करके प्राप्त किया जाता है। चीन में अधिकांश रिफाइनरियाँ केवल कच्चा कोक बनाती हैं, और कैल्सीनेशन ऑपरेशन ज़्यादातर कार्बन प्लांट में किए जाते हैं।
पेट्रोलियम कोक को सल्फर सामग्री के अनुसार तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: उच्च सल्फर कोक (सल्फर सामग्री १.५% से ऊपर), मध्यम सल्फर कोक (सल्फर सामग्री {{४}}.५%{{६}}.५%), और कम सल्फर कोक (सल्फर सामग्री {{९}}.५% से नीचे)। ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड और अन्य कृत्रिम ग्रेफाइट उत्पाद आम तौर पर कम सल्फर कोक का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं। सुई कोक एक उच्च गुणवत्ता वाला कोक है जिसमें स्पष्ट रेशेदार बनावट, बेहद कम तापीय विस्तार गुणांक और आसान ग्रेफाइटीकरण होता है। जब कोक ब्लॉक टूट जाता है, तो इसे बनावट के अनुसार लंबे और पतले पट्टी कणों (पहलू अनुपात आम तौर पर १.७५ से ऊपर होता है) में विभाजित किया जा सकता है। अनिसोट्रोपिक रेशेदार संरचना को ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप के तहत देखा जा सकता है एक्सट्रूज़न मोल्डिंग के दौरान, अधिकांश कणों की लंबी धुरी एक्सट्रूज़न दिशा में व्यवस्थित होती है। इसलिए, उच्च-शक्ति या अल्ट्रा-हाई-पावर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के निर्माण के लिए सुई कोक प्रमुख कच्चा माल है। उत्पादित ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड में कम प्रतिरोधकता, छोटे तापीय विस्तार गुणांक और अच्छे तापीय आघात प्रतिरोध होते हैं। सुई कोक को कच्चे माल के रूप में पेट्रोलियम अवशेषों के साथ उत्पादित तेल-आधारित सुई कोक और कच्चे माल के रूप में परिष्कृत कोयला टार के साथ उत्पादित कोयला-आधारित सुई कोक में विभाजित किया जाता है। कोयला टार कोयला टार के गहन प्रसंस्करण के मुख्य उत्पादों में से एक है। यह विभिन्न हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है। यह कमरे के तापमान पर एक काला, उच्च-चिपचिपापन वाला अर्ध-ठोस या ठोस होता है। इसका कोई निश्चित गलनांक नहीं होता है। यह गर्म करने के बाद नरम होकर पिघल जाता है। कोल टार की संरचना अत्यंत जटिल है, जो कोल टार के गुणों और विषम परमाणुओं की सामग्री से संबंधित है, और कोकिंग प्रक्रिया प्रणाली और कोल टार प्रसंस्करण स्थितियों से भी प्रभावित होती है। कोल टार के गुणों को चिह्नित करने के लिए कई संकेतक हैं, जैसे डामर नरम बिंदु, टोल्यूनि अघुलनशील पदार्थ (TI), क्विनोलिन अघुलनशील पदार्थ (QI), कोकिंग मूल्य और कोल टार के रियोलॉजिकल गुण। कोल टार का उपयोग कार्बन उद्योग में एक बांधने की मशीन और संसेचन के रूप में किया जाता है, और इसके प्रदर्शन का कार्बन उत्पादों की उत्पादन प्रक्रिया और उत्पाद की गुणवत्ता पर बहुत प्रभाव पड़ता है। बाइंडर डामर में आम तौर पर मध्यम तापमान या मध्यम तापमान संशोधित डामर का उपयोग मध्यम नरम बिंदु, उच्च कोकिंग मूल्य और उच्च राल के साथ किया जाता है। संसेचन में कम नरम बिंदु, कम QI और अच्छे रियोलॉजिकल गुणों के साथ मध्यम तापमान डामर का उपयोग करना चाहिए।