Графит электродтары ретінде қолданылатын графит ұнтағының көптеген артықшылықтары бар. Дегенмен, бұл материалдың артықшылықтарын қалай ашуға болады, тиімділікті шынымен арттырады, шығындарды азайтады және нарықтағы бәсекеге қабілеттілікті арттырады - бұл тек графит өндірушілері ғана емес, сонымен қатар графит пайдаланушылары да байыпты қарауы керек мәселелер. Сонымен, графит материалдарын қолданған кезде алдымен қандай мәселелерді шешу керек?
Шаңды кетіру: Графиттің ұсақ бөлшектер құрылымына байланысты механикалық өңдеу кезінде көп мөлшерде шаң пайда болады, бұл зауыттық ортаға айтарлықтай әсер етеді. Сонымен қатар, шаңның жабдыққа әсері негізінен жабдықтың қуат көзіне әсерінен көрінеді. Графиттің электр өткізгіштігінің жоғары болуына байланысты, ол қуат қорабына кіргеннен кейін электр қуатының қысқа тұйықталуына және басқа да ақауларға әкелуі мүмкін. Сондықтан өңдеу үшін арнайы графит өңдеу машинасымен жабдықтау ұсынылады. Дегенмен, графитке арналған арнайы өңдеу жабдықтарының инвестициялық құнының жоғары болуына байланысты көптеген кәсіпорындар бұл мәселеде өте сақтық танытады. Мұндай жағдайларда келесі бірнеше шешімдерді қолдануға болады:
Графит электродтарын аутсорсингке беру: Графиттің қалып өнеркәсібінде кеңінен қолданылуымен, қалып мердігерлік өндірісі (OEM) кәсіпорындарының саны артып, графит электродтарының OEM бизнесі де енгізілді.
Майға батырылғаннан кейін өңдеу: Графит сатып алғаннан кейін, ол алдымен ұшқын майына біраз уақыт батырылады (нақты уақыт графиттің көлеміне байланысты), содан кейін өңдеу орталығына орналастырылады. Осылайша, графит шаңы ұшып кетпейді, керісінше құлайды. Бұл жабдық пен қоршаған ортаға әсерді азайтады.
Өңдеу орталығын өзгерту: «Өзгерту» деп аталатын нәрсе негізінен кәдімгі өңдеу орталығына шаңсорғыш орнатуды қамтиды.
Шығарылатын графитті өңдеу кезіндегі разряд саңылауы: Мыстан айырмашылығы, графит электродтарының разряд жылдамдығының жоғарылауына байланысты, бірлік уақыт ішінде өңдеу кезінде көбірек қож коррозияға ұшырайды. Қожды қалай тиімді түрде кетіру керектігі мәселеге айналады. Сондықтан разряд саңылауы мысқа қарағанда үлкен болуы керек. Жалпы алғанда, разряд саңылауын орнатқан кезде графиттің разряд саңылауы мысқа қарағанда 10-30%-ға үлкен болады.
Кемшіліктерін дұрыс түсіну: Шаңнан басқа, графиттің де кейбір кемшіліктері бар. Мысалы, айна беті қалыптарын өңдеген кезде, мыс электродтарымен салыстырғанда, графит электродтарының қажетті нәтижеге жету ықтималдығы аз. Жақсы беттік әсерге қол жеткізу үшін графиттің ең ұсақ бөлшектерінің өлшемін таңдау керек, ал бұл графиттің құны әдеттегі графитке қарағанда 4-6 есе жоғары. Сонымен қатар, графиттің қайта пайдалану мүмкіндігі салыстырмалы түрде төмен. Өндіріс процесіне байланысты графиттің аз ғана бөлігін көбейту және пайдалану үшін пайдалануға болады. Электрлік разрядты өңдеуден кейінгі қалдық графитті әзірге қайта пайдалануға болмайды, бұл кәсіпорындардың қоршаған ортаны басқаруына белгілі бір қиындықтар туғызады. Осыған байланысты, біз тұтынушыларға қоршаған ортаны сертификаттауда қиындықтар туғызбау үшін қалдық графитті тегін қайта өңдеуді қамтамасыз ете аламыз.
Механикалық өңдеудегі үгінділеу: Графит мысқа қарағанда морт болғандықтан, егер графит мыс электродтарымен бірдей әдісті қолданып өңделсе, әсіресе жұқа қабырғалы электродтарды өңдеген кезде электродтардың үгінділенуіне әкелуі мүмкін. Осыған байланысты қалып өндірушілеріне тегін техникалық қолдау көрсетілуі мүмкін. Бұған негізінен кескіш құралдарды таңдау, құралдың өту тәсілі және өңдеу параметрлерінің ақылға қонымды конфигурациясы арқылы қол жеткізіледі. Табиғи қабыршақты графит үлгілері табиғи қабыршақты графитті пайдаланып байланыстырғышсыз суық сығу арқылы жасалды. Қалыптау қысымының және ұстап тұру қысымының өзгеруінің үлгілердің тығыздығына, кеуектілігіне және иілу беріктігіне әсері тиісінше зерттелді. Табиғи қабыршақты графит үлгілерінің микроқұрылымы мен иілу беріктігі арасындағы байланыс сапалы түрде талданды. Антиоксидантты өңдеуге дейін және кейін табиғи графит ұнтағы мен табиғи графит электрод үлгілерінің антиоксиданттық қасиеттері мен механизмдерін зерттеу және талқылау үшін екі жүйе, бор қышқылы - мочевина және тетраэтилсиликат - ацетон - тұз қышқылы таңдалды. Зерттеудің негізгі мазмұны мен нәтижелері келесідей: Табиғи қабыршақты графиттің қалыптасу өнімділігі және қалыптасу жағдайларының микроқұрылым мен қасиеттерге әсері зерттелді. Нәтижелер табиғи қабыршақты графит үлгісінің қалыптасу қысымы неғұрлым жоғары болса, үлгінің тығыздығы мен иілу беріктігі соғұрлым жоғары болатынын, ал үлгінің кеуектілігі соғұрлым аз болатынын көрсетеді. Ұстау қысымының уақыты үлгінің тығыздығына аз әсер етеді. Ол 5 минуттан артық болғанда, үлгінің қалыптасуы жақсырақ болады. Иілу беріктігі айқын анизотропияны көрсетеді, ал әртүрлі бағыттағы орташа иілу беріктіктері сәйкесінше 5,95 МПа, 9,68 МПа және 12,70 МПа құрайды. Иілу беріктігінің анизотропиясы графиттің микроқұрылымымен тығыз байланысты.
Ерітінді және золь әдісімен дайындалған бор-азот жүйесінің антиоксиданттық қасиеттері және кремний диоксиді золімен қапталған табиғи қабыршақты графит ұнтағының бұрын және кейін антиоксиданттық қасиеттері зерттелді. Нәтижелер сіңдіру саны артқан сайын графит ұнтағының бетіне қапталған кремний диоксиді золінің және бор-азот жүйесінің мөлшері артатынын және антиоксиданттық қасиеті жақсаратынын көрсетеді. Табиғи қабыршақты графиттің бастапқы тотығу температурасы 883К, ал 923К температурада тотығу салмақ жоғалту жылдамдығы 407,6 мг/г/сағ құрайды. Графит ұнтағы бор қышқылы – мочевина жүйесінде және этилсиликат – этанол – тұз қышқылы жүйесінде тиісінше тоғыз рет сіңдірілді. 1273К және N2 атмосферасында 1 сағат термиялық өңдеуден кейін 923К температурада табиғи қабыршақты графиттің тотығу салмақ жоғалту жылдамдығы сәйкесінше 47,9 мг/г/сағ және 206,1 мг/г/сағ құрады. 1973K және 1723K N2 атмосферасында 1 сағат бойы термиялық өңдеуден кейін, 923K температурада табиғи қабыршақ графитінің тотығу салмақ жоғалту жылдамдығы сәйкесінше 3,0 мг/г/сағ және 42,0 мг/г/сағ болды; Екі жүйе де табиғи қабыршақ графитінің тотығу салмақ жоғалту жылдамдығын төмендете алады, бірақ бор қышқылы-мочевина жүйесінің антиоксиданттық әсері этилсиликат-этанол-тұз қышқылы жүйесіне қарағанда жақсы.
Графит электродтары негізінен электр пештерінде болат қорыту, кен пештерінде фосфор өндіру, магний құмын электрмен балқыту, отқа төзімді материалдарды электрмен балқыту дайындау, алюминий электролизі және өнеркәсіптік фосфор, кремний және кальций карбидін өндіру сияқты ірі өнеркәсіптерде қолданылады. Графит электродтары екі түрге бөлінеді: табиғи графит электродтары және жасанды графит электродтары. Жасанды графит электродтарымен салыстырғанда табиғи графит электродтары графит химиялық процесін қажет етпейді. Нәтижесінде табиғи графит электродтарының өндірістік циклі айтарлықтай азаяды, энергия тұтынуы мен ластануы айтарлықтай азаяды, ал шығындар айтарлықтай төмендейді. Олардың айқын бағалық артықшылықтары мен экономикалық пайдасы бар, бұл табиғи графит электродтарының дамуының негізгі себептерінің бірі.
Сонымен қатар, табиғи графит электродтары табиғи графиттің жоғары қосылған құнды терең өңделген өнімдері болып табылады және айтарлықтай әзірлеу және қолдану құндылығына ие. Дегенмен, табиғи графит электродтарының қалыптау өнімділігі, тотығуға төзімділігі және механикалық қасиеттері қазіргі уақытта жасанды графит электродтарына қарағанда төмен, бұл олардың дамуына негізгі кедергі болып табылады. Сондықтан, бұл кедергілерді жеңу табиғи графит электродтарын қолдануды дамытудың кілті болып табылады.
Ерітінді және золь әдісімен дайындалған бор-азот жүйесінің антиоксиданттық қасиеттері және кремний диоксиді золімен қапталған табиғи қабыршақты графит блоктарының бұрын және кейін антиоксиданттық қасиеттері зерттелді. Нәтижелер кремний диоксиді золімен қапталған табиғи графит блоктарының антиоксиданттық қасиеттері сіңдіру саны артқан сайын нашарлайтынын көрсетеді. Бор-азот жүйесімен қапталған табиғи графит блоктарының сіңдіру саны артқан сайын антиоксиданттық қасиеттері жақсырақ. 923K және 1273K температураларындағы табиғи графит блоктарының тотығу салмақ жоғалту жылдамдығы сәйкесінше 122,432 мг/г/сағ және 191,214 мг/г/сағ болды. Табиғи графит блоктары бор қышқылы – мочевина жүйесінде және этилсиликат – этанол – тұз қышқылы жүйесінде сәйкесінше тоғыз рет сіңдірілді. 1273K және N2 атмосферасында 1 сағат термиялық өңдеуден кейін 923K температурадағы тотығу салмақ жоғалту жылдамдығы сәйкесінше 20,477 мг/г/сағ және 28,753 мг/г/сағ болды. 1273K температурада олар сәйкесінше 37,064 мг/г/сағ және 54,398 мг/г/сағ болды; 1973K және 1723K температурада өңдеуден кейін 923K температурада табиғи графит блоктарының тотығу салмақ жоғалту жылдамдығы сәйкесінше 8,182 мг/г/сағ және 31,347 мг/г/сағ болды; 1273K температурада олар сәйкесінше 126,729 мг/г/сағ және 169,978 мг/г/сағ болды; Екі жүйе де табиғи графит блоктарының тотығу салмақ жоғалту жылдамдығын айтарлықтай төмендете алады. Сол сияқты, бор қышқылы – мочевина жүйесінің антиоксиданттық әсері этилсиликат – этанол – тұз қышқылы жүйесінің әсерінен жоғары.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 12 маусым