Qrafitləşdirilmiş neft koksu istehsal prosesində, son məhsulun keyfiyyətini təmin etmək üçün xammalın seçilməsindən, ilkin emaldan, qrafitləşmə prosesindən sonrakı emal mərhələsinə qədər aşağıdakı əsas parametrlərə ciddi şəkildə nəzarət etmək vacibdir:
I. Xammalın seçilməsi və ilkin emalı
Kükürd tərkibi
- Nəzarət Standartı: Xam neft koksunun kükürd miqdarı ≤0,5% olmalıdır. Yüksək kükürdlü koks qrafitləşmə zamanı qazın genişlənməsinə səbəb ola bilər və bu da məhsulun çatlamasına səbəb ola bilər.
- Təsir: Kükürd tərkibindəki hər 0,1% azalma məhsulun çatlama sürətini 15%-20% azaldır və müqaviməti 5%-8% azaldır.
Kül tərkibi
- Nəzarət Standartı: Kül miqdarı ≤0,3% olmalıdır, ilkin çirklər isə dəmir, silikon və kalsium kimi metal oksidləri olmalıdır.
- Təsir: Kül tərkibindəki hər 0,1% artım məhsulun müqavimətini 10%-15% artırır və mexaniki möhkəmliyi 8%-10% azaldır.
Hissəcik Ölçüsünün Paylanması
- Nəzarət Standartı: Dənəvər koks ≥80%, toz koks (hissəcik ölçüsü <0,5 mm) isə ≤20% təşkil etməlidir.
- Təsir: Həddindən artıq toz kokos kalsinasiya zamanı bükülməyə səbəb ola bilər və uçucu maddələrin çıxarılmasına təsir göstərir; dənəvər koksun təkmilləşdirilmiş vahidliyi qrafitləşmə enerji istehlakını 5%-10% azaldır.
Kalsinasiya prosesi
- Temperatur: 8-12 saat ərzində 1200-1400°C.
- Funksiya: Uçucu maddələri təmizləyir (8%-15%-dən <1%-ə qədər) və həqiqi sıxlığı artırır (1,9 q/sm³-dən ≥2,05 q/sm³-ə qədər).
- Nəzarət Nöqtəsi: Kalsinasiyadan sonra həqiqi sıxlıq ≥2.08 q/sm³ olmalıdır; əks halda, qrafitləşmə çətinliyi artır və müqavimət artır.
II. Qrafitləşmə Prosesi
Temperatur Nəzarəti
- Əsas Parametr: 2800-3000°C, 48-72 saat saxlanılır.
- Təsir:
- Temperaturun hər 100°C artması kristallığı 5%-8% artırır və müqaviməti 3%-5% azaldır.
- Qeyri-kafi temperatur (<2700°C) məhsul müqaviməti >15 μΩ·m olan amorf karbon qalığına səbəb olur; həddindən artıq temperatur (>3100°C) karbon strukturunun zədələnməsinə səbəb ola bilər.
Temperaturun Vahidliyi
- Nəzarət Standartı: Sobanın nüvəsi ilə kənarı arasındakı temperatur fərqi ≤150°C, termocüt məsafəsi ≤30 sm.
- Təsir: Temperatur fərqinin hər 50°C artması yerli müqavimət variasiyasını 10%-15% artırır və məhsulun məhsuldarlığını 5%-8% azaldır.
İstilik dərəcəsi
- Nəzarət Standartı:
- 25-800°C mərhələ: ≤3°C/saat (termik gərginlik çatlamasının qarşısını almaq üçün).
- 800-1250°C mərhələ: ≤5°C/saat (nizamlı karbon strukturunun əmələ gəlməsini təşviq etmək üçün).
- Təsir: Həddindən artıq qızma sürəti məhsulun həcminin 15%-dən çox kiçilməsinə və çatlamasına səbəb olur.
Qoruyucu Atmosfer
- Nəzarət Standartı: Azot axın sürəti 0,8-1,2 m³/saat və ya argon/vakuum mühitindən istifadə.
- Funksiya: Oksidləşmənin qarşısını alır və çirk tərkibini azaldır (məsələn, oksigen tərkibi 0,5%-dən <0,1%-ə qədər azalır).
III. Müalicədən sonrakı dövr və təmizlənmə
Soyutma Sürəti
- Nəzarət Standartı: Qrafitləşmədən sonra yavaş soyutma sürəti ≤20°C/saat.
- Təsir: Sürətli soyutma qalıq istilik gərginliyinə səbəb olur və məhsulun istilik şokuna davamlılığını 30%-50% azaldır.
Sarsıdıcı və Erektə
- Nəzarət Standartı: Hissəcik ölçüsü D50, səth örtüyü (məsələn, meydança və ya kimyəvi buxar çöküntüsü) qalınlığının vahidliyi ≤5% olmaqla 10-20 μm səviyyəsində idarə olunur.
- Funksiya: Hissəciklərin morfologiyasını optimallaşdırır və məhsulun həcm sıxlığını artırır (0,8 q/sm³-dən ≥1,2 q/sm³-ə qədər).
Təmizləmə Müalicəsi
- Halogen Təmizlənməsi: Cl₂ qazı 1900-2300°C-də 24 saat ərzində reaksiyaya girərək, çirk tərkibini ≤50 ppm-ə qədər azaldır.
- Vakuumla Təmizləmə: 10⁻³ Pa vakuumda 50 saat saxlanılır, ümumi çirk tərkibi ≤10 ppm (yüksək səviyyəli tətbiqlər üçün) əldə edilir.
IV. Əsas Nəzarət Nöqtələrinin Xülasəsi
| Parametr | Nəzarət Standartı | Təsir |
|---|---|---|
| Kükürd tərkibi | ≤0.5% | Qaz genişlənməsindən qaynaqlanan çatlamanın qarşısını alır; müqaviməti 5%-8% azaldır |
| Kül tərkibi | ≤0.3% | Metal çirklərini azaldır; müqaviməti 10%-15% azaldır |
| Qrafitləşmə Temperaturu | 2800-3000°C temperaturda 48-72 saat | Kristallığı 5%-8% artırır; müqaviməti 3%-5% azaldır |
| Temperaturun Vahidliyi | Ocağın öz kənarı 温差 ≤150°C | Məhsuldarlığı 5%-8% artırır; müqavimət variasiyasını 10%-15% azaldır |
| Soyutma Sürəti | ≤20°C/saat | Termal şoka qarşı müqaviməti 30%-50% artırır; daxili gərginliyi azaldır |
| Təmizləmə çirkinin tərkibi | ≤50 ppm (halogen), ≤10 ppm (vakuum) | Yüksək səviyyəli sənaye tələblərinə cavab verir (məsələn, yarımkeçiricilər, fotovoltaiklər) |
V. Texnoloji Trendlər və Optimallaşdırma İstiqamətləri
Ultra incə struktur nəzarəti: İzotropiyanı artırmaq və müqaviməti <5 μΩ·m-ə endirmək üçün 0,1-1 μm koks tozu hazırlama texnologiyasını inkişaf etdirin.
Ağıllı İstehsal Sistemləri: Məhsuldarlığı 95%-ə çatdırmaq üçün rəqəmsal ikiqat əsaslı temperatur sahəsi dinamik idarəetmə sistemlərini tətbiq edin.
Yaşıl Proseslər: CO₂ emissiyalarını azaltmaq üçün hidrogendən reduksiyaedici vasitə kimi istifadə edin; enerji istehlakını 10%-15% azaltmaq üçün tullantı istiliyinin bərpası texnologiyasını tətbiq edin.
Bu parametrlərə ciddi şəkildə nəzarət etməklə, qrafitləşdirilmiş neft koksu yüksək səviyyəli sənaye tətbiqlərinin tələblərini ödəyərək karbon tərkibi ≥99.9%, müqaviməti 5-7 μΩ·m və istilik genişlənmə əmsalı 1.5-2.5 × 10⁻⁶/°C əldə edə bilər.
Yazı vaxtı: 12 sentyabr 2025