Yakuniy grafitlangan neft koksining sifatini ta'minlash uchun ishlab chiqarish jarayonida qaysi asosiy parametrlarni qat'iy nazorat qilish kerak?

Grafitlangan neft koksini ishlab chiqarish jarayonida yakuniy mahsulot sifatini ta'minlash uchun xom ashyoni tanlash, oldindan ishlov berish, grafitlash jarayonidan keyingi ishlov berishgacha quyidagi asosiy parametrlarni qat'iy nazorat qilish juda muhimdir:

I. Xom ashyoni tanlash va oldindan ishlov berish

Oltingugurt miqdori

• Nazorat standarti: Xom neft koksining oltingugurt miqdori ≤0,5% bo'lishi kerak. Yuqori oltingugurtli koks grafitlash jarayonida gazning kengayishiga olib kelishi mumkin, bu esa mahsulotning yorilishiga olib keladi.
• Ta'siri: Oltingugurt miqdorining har 0,1% ga kamayishi mahsulotning yorilish tezligini 15%-20% ga kamaytiradi va qarshilikni 5%-8% ga kamaytiradi.

Kul tarkibi

• Nazorat standarti: Kul miqdori ≤0,3% bo'lishi kerak, asosiy aralashmalar temir, kremniy va kaltsiy kabi metall oksidlari bo'lishi kerak.
• Ta'siri: Kul miqdorining har 0,1% ga oshishi mahsulotning qarshiligini 10%-15% ga oshiradi va mexanik mustahkamlikni 8%-10% ga kamaytiradi.

Zarrachalar hajmining taqsimlanishi

• Nazorat standarti: Donador koks ≥80% ni tashkil qilishi kerak, kukunli koks (zarracha hajmi <0,5 mm) esa ≤20% bo'lishi kerak.
• Ta'siri: Haddan tashqari kukunli koks kalsinatsiya paytida qotib qolishga olib kelishi mumkin, bu esa uchuvchan moddalarning yo'qolishiga ta'sir qiladi; donador koksning bir xilligi yaxshilanganligi grafitizatsiya energiya sarfini 5%-10% ga kamaytiradi.

Kalsinatsiya jarayoni

• Harorat: 1200-1400°C da 8-12 soat davomida.
• Funktsiya: Uchuvchan moddalarni olib tashlaydi (8%-15% dan <1% gacha) va haqiqiy zichlikni oshiradi (1,9 g/sm³ dan ≥2,05 g/sm³ gacha).
• Nazorat nuqtasi: Kalsinatsiyadan keyingi haqiqiy zichlik ≥2.08 g/sm³ bo'lishi kerak; aks holda, grafitlash qiyinligi oshadi va qarshilik oshadi.

II. Grafitizatsiya jarayoni

Haroratni nazorat qilish

• Asosiy parametr: 2800-3000°C, 48-72 soat davomida saqlanadi.
• Ta'sir:
  • Haroratning har 100°C ga oshishi kristallanishni 5%-8% ga oshiradi va qarshilikni 3%-5% ga kamaytiradi.
  • Yetarli harorat (<2700°C) mahsulotning qarshiligi >15 μΩ·m bo'lgan amorf uglerod qoldig'iga olib keladi; haddan tashqari harorat (>3100°C) uglerod tuzilishiga zarar yetkazishi mumkin.

Haroratning bir xilligi

• Boshqaruv standarti: Pechning yadrosi va chekkasi orasidagi harorat farqi ≤150°C, termojuft oralig'i ≤30 sm.
• Ta'sir: Harorat farqining har 50°C ga oshishi mahalliy qarshilik o'zgarishini 10%-15% ga oshiradi va mahsulot hosildorligini 5%-8% ga kamaytiradi.

Isitish tezligi

• Nazorat standarti:
  • 25-800°C bosqich: ≤3°C/soat (termal stress yorilishini oldini olish uchun).
  • 800-1250°C bosqich: ≤5°C/soat (tartibli uglerod tuzilishini shakllantirishni rag'batlantirish uchun).
• Ta'siri: Haddan tashqari qizdirish tezligi mahsulot hajmining 15% dan oshishiga olib keladi, bu esa yorilishga olib keladi.

Himoya atmosferasi

• Nazorat standarti: Azot oqim tezligi 0,8-1,2 m³/soat yoki argon/vakuum muhitidan foydalanish.
• Funktsiya: Oksidlanishni oldini olish va nopoklik miqdorini kamaytirish (masalan, kislorod miqdori 0,5% dan <0,1% gacha kamayadi).

III. Davolashdan keyingi va tozalash

Sovutish tezligi

• Boshqaruv standarti: Grafitizatsiyadan keyin sekin sovutish tezligi ≤20°C/soat.
• Ta'sir: Tez sovutish qoldiq termal stressni keltirib chiqaradi, bu esa mahsulotning termal zarbaga chidamliligini 30%-50% ga kamaytiradi.

Maydalash va saralash

• Nazorat standarti: D50 zarracha hajmi 10-20 mkm da nazorat qilinadi, sirt qoplamasi (masalan, pitch yoki kimyoviy bug' cho'kmasi) qalinligi bir xilligi ≤5%.
• Funktsiya: Zarrachalar morfologiyasini optimallashtiradi va mahsulotning hajm zichligini oshiradi (0,8 g/sm³ dan ≥1,2 g/sm³ gacha).

Tozalash usuli

• Galogenli tozalash: Cl₂ gazi 1900-2300°C da 24 soat davomida reaksiyaga kirishadi va aralashmalar miqdorini ≤50 ppm gacha kamaytiradi.
• Vakuum bilan tozalash: 10⁻³ Pa vakuumda 50 soat davomida saqlanadi, umumiy aralashma miqdori ≤10 ppm ga etadi (yuqori darajadagi dasturlar uchun).

IV. Asosiy nazorat nuqtalarining qisqacha mazmuni

V. Texnologik tendentsiyalar va optimallashtirish yo'nalishlari

Ultra yupqa strukturani boshqarish: Izotropiyani kuchaytirish va qarshilikni <5 μΩ·m gacha kamaytirish uchun 0,1-1 μm koks kukuni tayyorlash texnologiyasini ishlab chiqing.
Aqlli ishlab chiqarish tizimlari: Hosildorlikni 95% gacha oshirish uchun raqamli egizaklarga asoslangan harorat maydoni dinamik boshqaruv tizimlarini joriy eting.
Yashil jarayonlar: CO₂ chiqindilarini kamaytirish uchun vodoroddan qaytaruvchi vosita sifatida foydalaning; energiya sarfini 10%-15% ga kamaytirish uchun chiqindi issiqlikni qayta tiklash texnologiyasini qo'llang.

Ushbu parametrlarni qat'iy nazorat qilish orqali grafitlangan neft koksi uglerod miqdori ≥99,9%, qarshiligi 5-7 μΩ·m va issiqlik kengayish koeffitsienti 1,5-2,5 × 10⁻⁶/°C ga erishishi mumkin, bu esa yuqori darajadagi sanoat qo'llanmalarining talablarini qondiradi.