Дар раванди истеҳсоли кокси нафтии графитизатсияшуда, барои таъмини сифати маҳсулоти ниҳоӣ, назорати қатъии параметрҳои калидии зерин, аз интихоби ашёи хом, коркарди пешакӣ, раванди графитизатсия то коркарди баъдӣ, муҳим аст:
I. Интихоби ашёи хом ва коркарди пешакӣ
Миқдори сулфур
- Стандарти назорат: Миқдори сулфур дар кокси нафтии хом бояд ≤0.5% бошад. Кокси баландсулфур метавонад ҳангоми графитизатсия боиси васеъшавии газ гардад, ки боиси кафидани маҳсулот мегардад.
- Таъсир: Ҳар 0,1% кам шудани миқдори сулфур суръати шикастани маҳсулотро 15%-20% ва муқовиматро 5%-8% коҳиш медиҳад.
Мундариҷаи хокистар
- Стандарти назорат: Миқдори хокистар бояд ≤0.3% бошад, ки ифлосҳои аввалия оксидҳои металлӣ ба монанди оҳан, кремний ва калсий мебошанд.
- Таъсир: Ҳар 0,1% афзоиши миқдори хокистар муқовимати маҳсулотро 10%-15% зиёд мекунад ва қувваи механикиро 8%-10% коҳиш медиҳад.
Тақсимоти андозаи зарраҳо
- Стандарти назорат: Кокси гранулӣ бояд ≥80% -ро ташкил диҳад, дар ҳоле ки кокси хокагӣ (андозаи зарраҳо <0.5 мм) бояд ≤20% бошад.
- Таъсир: Кока-кола аз ҳад зиёд метавонад ҳангоми калсинатсия ба пӯсидашавӣ оварда расонад, ки ба хориҷшавии моддаҳои бухоршаванда таъсир мерасонад; беҳтар шудани якрангии кока-кола дар доначаҳо истеъмоли энергияи графитизатсияро 5%-10% кам мекунад.
Раванди калсинатсия
- Ҳарорат: 1200-1400°C барои 8-12 соат.
- Вазифа: Моддаҳои зудгузарро тоза мекунад (аз 8%-15% то <1%) ва зичии ҳақиқиро зиёд мекунад (аз 1.9 г/см³ то ≥2.05 г/см³).
- Нуқтаи назорат: Зичии ҳақиқӣ пас аз калсинатсия бояд ≥2.08 г/см³ бошад; дар акси ҳол, душвории графитизатсия меафзояд ва муқовимат меафзояд.
II. Раванди графитизатсия
Назорати ҳарорат
- Параметри асосӣ: 2800-3000°C, барои 48-72 соат нигоҳ дошта мешавад.
- Таъсир:
- Ҳар як афзоиши ҳарорат дар 100°C кристаллизатсияро 5%-8% зиёд мекунад ва муқовиматро 3%-5% коҳиш медиҳад.
- Ҳарорати нокифоя (<2700°C) боиси бақияи карбони аморфӣ мегардад, ки муқовимати маҳсулот >15 μΩ·m аст; ҳарорати аз ҳад зиёд (>3100°C) метавонад ба сохтори карбон зарар расонад.
Якрангии ҳарорат
- Стандарти назорат: Тафовути ҳарорат байни асли кӯра ва канори он ≤150°C, бо фосилаи термоҷуфт ≤30 см.
- Таъсир: Ҳар як афзоиши 50°C дар фарқияти ҳарорат тағйирёбии маҳаллии муқовиматро ба андозаи 10%-15% зиёд мекунад ва ҳосили маҳсулотро ба андозаи 5%-8% кам мекунад.
Суръати гармкунӣ
- Стандарти назорат:
- Марҳилаи 25-800°C: ≤3°C/соат (барои пешгирии кафидани фишори гармӣ).
- Марҳилаи 800-1250°C: ≤5°C/соат (барои мусоидат ба ташаккули сохтори карбонии мураттаб).
- Таъсир: Суръати аз ҳад зиёди гармкунӣ боиси камшавии ҳаҷми маҳсулот аз 15% зиёд мешавад, ки боиси кафидан мегардад.
Атмосфераи муҳофизатӣ
- Стандарти назорат: Суръати ҷараёни нитроген 0.8-1.2 м³/соат, ё истифодаи муҳити аргон/вакуумӣ.
- Вазифа: Пешгирии оксидшавӣ ва кам кардани миқдори ифлосӣ (масалан, миқдори оксиген аз 0,5% то <0,1%).
III. Баъд аз табобат ва тозакунӣ
Суръати хунуккунӣ
- Стандарти назорат: Суръати хунуккунии суст ≤20°C/соат пас аз графитизатсия.
- Таъсир: Сардшавии босуръат боиси стресси гармии боқимонда мегардад ва муқовимати зарбаи гармии маҳсулотро 30%-50% коҳиш медиҳад.
Майдакунӣ ва элаккунӣ
- Стандарти назорат: Андозаи зарраҳо D50 дар 10-20 мкм назорат карда мешавад, бо якрангии ғафсии рӯйпӯши сатҳӣ (масалан, қатрон ё буғи кимиёвӣ) ≤5%.
- Вазифа: Морфологияи зарраҳоро оптимизатсия мекунад ва зичии ҳаҷмии маҳсулотро зиёд мекунад (аз 0.8 г/см³ то ≥1.2 г/см³).
Табобати тозакунӣ
- Тозакунии галогенӣ: Гази Cl₂ дар ҳарорати 1900-2300°C ба муддати 24 соат реаксия мекунад ва миқдори ифлосиҳоро то ≤50 ppm кам мекунад.
- Тозакунии чангкашак: Дар вакууми 10⁻³ Па ба муддати 50 соат нигоҳ дошта мешавад ва миқдори умумии ифлосиро ≤10 ppm ба даст меорад (барои барномаҳои сатҳи баланд).
IV. Хулосаи нуқтаҳои асосии назорат
| Параметр | Стандарти назорат | Таъсир |
|---|---|---|
| Миқдори сулфур | ≤0.5% | Аз тарқишҳои аз густариши газ ба вуҷуд омада пешгирӣ мекунад; муқовиматро 5%-8% коҳиш медиҳад |
| Мундариҷаи хокистар | ≤0.3% | Ифлосҳои металлиро кам мекунад; муқовиматро 10%-15% кам мекунад |
| Ҳарорати графитизатсия | 2800-3000°C барои 48-72 соат | Кристаллизатсияро 5%-8% зиёд мекунад; муқовиматро 3%-5% коҳиш медиҳад |
| Якрангии ҳарорат | Андозаи оташдон ≤150°C | Ҳосилнокиро 5%-8% беҳтар мекунад; тағирёбии муқовиматро 10%-15% кам мекунад |
| Суръати хунуккунӣ | ≤20°C/соат | Муқовимати зарбаи гармиро 30%-50% зиёд мекунад; фишори дохилиро коҳиш медиҳад |
| Мундариҷаи ифлосӣ дар тозакунӣ | ≤50 ppm (галоген), ≤10 ppm (вакуум) | Ба талаботи саноатии баландсифат ҷавобгӯ аст (масалан, нимноқилҳо, фотоэлектрикҳо) |
V. Тамоюлҳои технологӣ ва самтҳои беҳсозӣ
Назорати сохтори ултранозук: Технологияи тайёр кардани хокаи кокаи 0.1-1 мкм-ро барои баланд бардоштани изотропия ва коҳиш додани муқовимат то <5 мкΩ·м таҳия кунед.
Системаҳои истеҳсолии интеллектуалӣ: Барои афзоиши ҳосилнокӣ то 95%, системаҳои рақамии идоракунии динамикии майдони ҳароратро дар асоси дугоникҳо татбиқ кунед.
Равандҳои сабз: Барои кам кардани партовҳои CO₂ аз гидроген ҳамчун агенти коҳишдиҳанда истифода баред; технологияи барқароркунии гармии партовро барои кам кардани истеъмоли энергия аз 10%-15% истифода баред.
Бо назорати қатъии ин параметрҳо, кокси нафтии графитизатсияшуда метавонад миқдори карбон ≥99.9%, муқовимати 5-7 мкΩ·м ва коэффитсиенти васеъшавии гармии 1.5-2.5×10⁻⁶/°C-ро ба даст орад, ки ба талаботи барномаҳои саноатии сатҳи баланд ҷавобгӯ бошад.
Вақти нашр: 12 сентябри соли 2025