የመጨረሻውን ግራፊቲዝድ ፔትሮሊየም ኮክ ጥራት ለማረጋገጥ በምርት ሂደቱ ወቅት የትኞቹ ቁልፍ መለኪያዎች በጥብቅ ቁጥጥር ሊደረግባቸው ይገባል?

በግራፊታይዝድ ፔትሮሊየም ኮክ ምርት ሂደት ውስጥ፣ የመጨረሻውን ምርት ጥራት ለማረጋገጥ ከጥሬ እቃ ምርጫ፣ ቅድመ-ህክምና፣ የግራፊታይዜሽን ሂደት እስከ ድህረ-ህክምና ድረስ የሚከተሉትን ቁልፍ መለኪያዎች በጥብቅ መቆጣጠር አስፈላጊ ነው፡

I. የጥሬ እቃ ምርጫ እና ቅድመ-ህክምና

የሰልፈር ይዘት

• የቁጥጥር ደረጃ፡- ጥሬ ፔትሮሊየም ኮክ የሰልፈር ይዘት ≤0.5% መሆን አለበት። ከፍተኛ የሰልፈር ኮክ በግራፊታይዜሽን ወቅት የጋዝ መስፋፋትን ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም የምርት መሰንጠቅን ያስከትላል።
• ተፅዕኖ፡- የሰልፈር ይዘት በ0.1% ቅናሽ ውስጥ የምርት ስንጥቅ መጠንን በ15%-20% ይቀንሳል እና የመቋቋም አቅሙን በ5%-8% ይቀንሳል።

የአሽ ይዘት

• የቁጥጥር ደረጃ፡ የአመድ ይዘት ≤0.3% መሆን አለበት፣ ዋና ዋና ቆሻሻዎች ደግሞ እንደ ብረት፣ ሲሊከን እና ካልሲየም ያሉ የብረት ኦክሳይድ ናቸው።
• ተፅዕኖ፡- የአመድ ይዘት በ0.1% ጭማሪ የምርት መቋቋምን በ10%-15% ያሳድጋል እና የሜካኒካል ጥንካሬን በ8%-10% ይቀንሳል።

የፓርቲክል መጠን ስርጭት

• የቁጥጥር ደረጃ፡- የጥራጥሬ ኮክ መጠን ≥80% መሆን አለበት፣ የዱቄት ኮክ (የቅንጣት መጠን <0.5 ሚሜ) ደግሞ ≤20% መሆን አለበት።
• ተጽእኖ፡- ከመጠን በላይ የዱቄት ኮክ በካልሲየም ሂደት ወቅት ኬኪንግ ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም ተለዋዋጭ ቁስ አካልን በማስወገድ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል፤ የተሻሻለው የጥራጥሬ ኮክ ወጥነት የግራፊታይዜሽን የኃይል ፍጆታን ከ5-10% ይቀንሳል።

የካልሲኔሽን ሂደት

• የሙቀት መጠን፡ 1200-1400°ሴ ለ8-12 ሰዓታት።
• ተግባር፡ ተለዋዋጭ ቁሶችን (ከ8%-15% እስከ <1%) ያስወግዳል እና እውነተኛ ጥግግትን (ከ1.9 ግ/ሴሜ³ እስከ ≥2.05 ግ/ሴሜ³) ይጨምራል።
• የመቆጣጠሪያ ነጥብ፡- ካልሲኔሽን ከተደረገ በኋላ ትክክለኛው ጥግግት ≥2.08 ግ/ሴሜ³ መሆን አለበት፤ አለበለዚያ የግራፊታይዜሽን ችግር ይጨምራል፣ የመቋቋም አቅሙም ይጨምራል።

II. የግራፊክታይዜሽን ሂደት

የሙቀት መቆጣጠሪያ

• ኮር ፓራሜትር፡ 2800-3000°ሴ፣ ለ48-72 ሰዓታት ይቆያል።
• ተጽዕኖ፡
  • በ100°ሴ የሙቀት መጠን መጨመር ክሪስታሊኒቲውን በ5%-8% ያሳድጋል እና የመቋቋም አቅሙን በ3%-5% ይቀንሳል።
  • በቂ ያልሆነ የሙቀት መጠን (<2700°C) የማይመስል የካርቦን ቅሪት ያስከትላል፣ የምርት መቋቋም ከ15 μΩ·m ጋር፤ ከመጠን በላይ የሙቀት መጠን (>3100°C) የካርቦን መዋቅር ጉዳት ሊያስከትል ይችላል።

የሙቀት መጠን ወጥነት

• የመቆጣጠሪያ ደረጃ፡ በምድጃው ኮር እና ጠርዝ ≤150°ሴ መካከል ያለው የሙቀት ልዩነት፣ የሙቀት ክላውድ ክፍተት ≤30 ሴ.ሜ ነው።
• ተፅዕኖ፡- በ50°ሴ የሙቀት ልዩነት ላይ የሚኖረው እያንዳንዱ ጭማሪ የአካባቢውን የመቋቋም አቅም ልዩነት በ10%-15% ያሰፋዋል እና የምርት ምርትን በ5%-8% ይቀንሳል።

የማሞቂያ ፍጥነት

• የመቆጣጠሪያ ደረጃ፡
  • ከ25-800°ሴ ደረጃ፡ ≤3°ሴ/ሰ (የሙቀት ውጥረት መሰንጠቅን ለመከላከል)።
  • ከ800-1250°ሴ ደረጃ፡ ≤5°ሴ/ሰ (የተስተካከለ የካርቦን መዋቅር መፈጠርን ለማበረታታት)።
• ተፅዕኖ፡- ከመጠን በላይ የማሞቂያ መጠን የምርት መጠን ከ15% በላይ እንዲቀንስ ስለሚያደርግ ወደ ስንጥቅ ይመራል።

የመከላከያ ድባብ

• የቁጥጥር ደረጃ፡ የናይትሮጅን ፍሰት መጠን 0.8-1.2 m³/h ወይም የአርጎን/ቫክዩም አካባቢ አጠቃቀም።
• ተግባር፡- ኦክሳይድን ይከላከላል እና የቆሻሻ ይዘትን ይቀንሳል (ለምሳሌ፣ የኦክስጅን ይዘት ከ0.5% ወደ <0.1%) ይቀንሳል።

III. ከህክምና በኋላ የሚደረግ ሕክምና እና ማጽዳት

የማቀዝቀዣ ፍጥነት

• የመቆጣጠሪያ ደረጃ፡- ግራፊቲዜሽን ከተደረገ በኋላ ቀርፋፋ የማቀዝቀዝ መጠን ≤20°ሴ/ሰ.
• ተፅዕኖ፡ ፈጣን ማቀዝቀዝ የተረፈ የሙቀት ጭንቀትን ያስከትላል፣ የምርት የሙቀት ድንጋጤ መቋቋምን በ30%-50% ይቀንሳል።

መፍጨት እና ማጣሪያ

• የመቆጣጠሪያ ደረጃ፡ የቅንጣት መጠን D50 በ10-20 μm ቁጥጥር የሚደረግበት፣ የገጽታ ሽፋን (ለምሳሌ፣ የፓይች ወይም የኬሚካል ትነት ክምችት) ውፍረት ወጥነት ≤5%።
• ተግባር፡ የቅንጣት ሞርፎሎጂን ያመቻቻል እና የምርት ብዛት ጥግግት (ከ0.8 ግ/ሴሜ³ እስከ ≥1.2 ግ/ሴሜ³) ይጨምራል።

የማጥራት ሕክምና

• የሃሎጅን ማጣሪያ፡- የCl₂ ጋዝ በ1900-2300°ሴ ለ24 ሰዓታት ምላሽ ይሰጣል፣ ይህም የንጽህና ይዘቱን ወደ ≤50 ppm ይቀንሳል።
• የቫኩም ማጽዳት፡- በ10⁻³ ፓ ቫክዩም ለ50 ሰዓታት የሚቆይ ሲሆን፣ አጠቃላይ የቆሻሻ መጠን ≤10 ppm (ለከፍተኛ ደረጃ አፕሊኬሽኖች) ያስገኛል።

IV. የቁልፍ መቆጣጠሪያ ነጥቦች ማጠቃለያ

V. የቴክኖሎጂ አዝማሚያዎች እና የማመቻቸት አቅጣጫዎች

እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ የመዋቅር ቁጥጥር፡- ኢሶትሮፒን ለማሻሻል እና የመቋቋም አቅሙን ወደ <5 μΩ·m ለመቀነስ 0.1-1 μm የኮክ ዱቄት ዝግጅት ቴክኖሎጂን ያዳብሩ።
ስማርት የማምረቻ ስርዓቶች፡- ምርትን ወደ 95% ለማሳደግ ዲጂታል መንትያ-ተኮር የሙቀት መስክ ተለዋዋጭ መቆጣጠሪያ ስርዓቶችን ተግባራዊ ማድረግ
አረንጓዴ ሂደቶች፡- የካርቦን ዳይኦክሳይድ ልቀትን ለመቀነስ ሃይድሮጂንን እንደ ቅነሳ ወኪል ይጠቀሙ፤ የኃይል ፍጆታን ከ10%-15% ለመቀነስ የቆሻሻ ሙቀትን መልሶ ማግኛ ቴክኖሎጂን ይጠቀሙ

እነዚህን መለኪያዎች በጥብቅ በመቆጣጠር፣ ግራፊቲዝድ ፔትሮሊየም ኮክ የካርቦን ይዘት ≥99.9%፣ 5-7 μΩ·m የሆነ የመቋቋም አቅም እና 1.5-2.5×10⁻⁶/°ሴ የሆነ የሙቀት መስፋፋት ቅንጅት ሊያገኝ ይችላል፣ ይህም የከፍተኛ ደረጃ የኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖችን ፍላጎት ያሟላል።