გრაფიტიზაცია წარმოების პროცესის ძირითადი ეტაპია. რა აღჭურვილობაში ხორციელდება ის, როგორც წესი?

გრაფიტიზაცია, როგორც წარმოების ძირითადი პროცესი, როგორც წესი, ოთხი ტიპის აღჭურვილობით ხორციელდება: აჩესონის გრაფიტიზაციის ღუმელი, შიდა სერიული გრაფიტიზაციის ღუმელი, ყუთის ტიპის გრაფიტიზაციის ღუმელი და უწყვეტი გრაფიტიზაციის ღუმელი. კონკრეტული ანალიზი შემდეგია:

აჩესონის გრაფიტიზაციის ღუმელი

როგორც ტრადიციული, ფართოდ გავრცელებული მოწყობილობა, ის იყენებს წინააღმდეგობის გაცხელების პრინციპს ტემპერატურის 2800-3000°C-მდე ასაწევად, რაც მას მაღალი სისუფთავის გრაფიტის წარმოებისთვის შესაფერისს ხდის. ამ ტიპის ღუმელი გამოირჩევა მარტივი და გამძლე სტრუქტურით. თუმცა, მას აქვს ისეთი ნაკლოვანებები, როგორიცაა ხანგრძლივი წარმოების ციკლი, მაღალი ენერგიის მოხმარება (დაახლოებით 4000-4800 კვტ.სთ/ტ) და დაბალი ეფექტურობა. ამჟამად, ისეთი კომპანიები, როგორიცაა Putailai და Shanshan, კვლავ ფართოდ იყენებენ ამ ტექნოლოგიას და გააუმჯობესეს ენერგოეფექტურობა წინააღმდეგობის მასალების თანაფარდობის ოპტიმიზაციისა და იზოლაციის სტრუქტურის გაუმჯობესების გზით.

შიდა სერიული გრაფიტიზაციის ღუმელი

ეს ღუმელი პირდაპირ ელექტროდების მეშვეობით თბება, რაც გამორიცხავს სითბოს გენერირებისთვის წინააღმდეგობის მასალების საჭიროებას. მას აქვს ისეთი უპირატესობები, როგორიცაა მაღალი თერმული ეფექტურობა, მოკლე ჩართვის დრო (მაღალი ტემპერატურის ეტაპზე მხოლოდ 1-2 საათი) და შედარებით დაბალი ენერგიის მოხმარება (დაახლოებით 3,300-4,000 კვტ.სთ/ტ). ღუმელის ტიპებია I ტიპის, U ტიპის, W ტიპის და ქლიავის ყვავილის ტიპის, სადაც U ტიპის ღუმელი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება. გერმანიაში, შეერთებულ შტატებსა და იაპონიაში ნახშირბადის ქარხნებმა ეს ტექნოლოგია ფართო მასშტაბით გამოიყენეს დიდი ზომის ულტრამაღალი სიმძლავრის გრაფიტის ელექტროდების წარმოებისთვის. თუმცა, მისი ღუმელის მაქსიმალური ტემპერატურა (დაახლოებით 2,800°C) ოდნავ დაბალია, ვიდრე აჩესონის ღუმელის.

ყუთის ტიპის გრაფიტიზაციის ღუმელი

ეს ტექნოლოგია ყუთის სტრუქტურის ასაგებად იყენებს ნახშირბადის ან გრაფიტის ფირფიტებს, ტრადიციული კოქსზე დაფუძნებული რეზისტენტული მასალების ნაცვლად, თავად მასალას იყენებს წინააღმდეგობის გამათბობელ ელემენტად. თერმული ველის განაწილების ოპტიმიზაციის გზით, ის ამცირებს ენერგიის მოხმარებას. თუმცა, ის აწყდება ისეთ გამოწვევებს, როგორიცაა მასალის დაჟანგვა, დაბალი თერმული ეფექტურობა და ტემპერატურის არათანაბარი განაწილება ღუმელში. ისეთ კომპანიებს, როგორიცაა Hebei Kuntian და Shanshan Co., Ltd., აქვთ შესაბამისი პატენტები და გააუმჯობესეს პროდუქტის თანმიმდევრულობა ყუთის დალუქვის გაუმჯობესებით და ჩართვის მრუდის ოპტიმიზაციის გზით.

უწყვეტი გრაფიტიზაციის ღუმელი

ეს ღუმელი უზრუნველყოფს მასალის უწყვეტ მიწოდებას, მაღალტემპერატურულ დამუშავებას (2,500-3,000°C) და გაგრილების გამონადენს. ის გთავაზობთ ისეთ უპირატესობებს, როგორიცაა მაღალი წარმოების ეფექტურობა, დაბალი ენერგომოხმარება და ავტომატიზაციის მაღალი ხარისხი. ტემპერატურის გრადიენტის კონტროლი მიიღწევა წინააღმდეგობის გაცხელებით (გარე გათბობის მეთოდი) ან მასალის თვითგათბობით (შიდა გათბობის მეთოდი). თუმცა, შიდა გათბობის მეთოდი უფრო რთულია მასალის თვითგათბობისა და გადაადგილების გამო. ისეთი კომპანიები, როგორიცაა Kuntian და BTR, ხელს უწყობენ ამ ტექნოლოგიის ინდუსტრიალიზაციას, რომელიც, სავარაუდოდ, მომავალში ჩაანაცვლებს წყვეტილ წარმოების რეჟიმებს.

ინდუსტრიის ტენდენციები და აღჭურვილობის შერჩევის რეკომენდაციები

• ენერგიის მოხმარების ოპტიმიზაცია: შიდა სერიული და ყუთის ტიპის ღუმელები ამცირებენ ენერგიის მოხმარებას რეზისტენტული მასალების გამოყენების მინიმიზაციის გზით, ხოლო უწყვეტი ღუმელები კიდევ უფრო ზრდის ეფექტურობას სითბოს აღდგენის გზით, რაც შეესაბამება ნახშირბადის ნეიტრალიტეტის მიზნების შესაბამისად დაბალფასიანი წარმოების მოთხოვნას.
• ეფექტურობის გაზრდა: უწყვეტი ღუმელები 24-საათიანი შეუფერხებელი წარმოების საშუალებას იძლევა, ერთი ხაზის სიმძლავრით 10,000 ტონამდე აღწევს, რაც ტრადიციული აღჭურვილობის წარმოებას სამჯერ აღემატება. ეს მათ მასშტაბური ანოდური მასალების საწარმოებისთვის შესაფერისს ხდის.
• პროდუქტის ხარისხი: Acheson-ის ღუმელი კვლავაც სასურველია მაღალი დონის გრაფიტის წარმოებისთვის მისი შესანიშნავი ტემპერატურის ერთგვაროვნების გამო, ხოლო უწყვეტი ღუმელი აკმაყოფილებს კვების აკუმულატორის მასალების მკაცრ კონსისტენციის მოთხოვნებს ზუსტი ტემპერატურის კონტროლის გზით.
• ტექნოლოგიური იტერაცია: ახალი პროცესები, როგორიცაა მიკროტალღური და პლაზმური გრაფიტიზაცია, კვლევისა და შემუშავების პროცესშია, რამაც შესაძლოა მომავალში 3000°C ტემპერატურის ზღვარი გადალახოს და დამუშავების დრო კიდევ უფრო შეამციროს.