গ্রাফাইট ইলেকট্রোড উৎপাদন প্রক্রিয়া

গ্রাফাইট ইলেকট্রোড হলো একটি উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী গ্রাফাইট পরিবাহী উপাদান, যা পেট্রোলিয়াম মণ্ড, অ্যাগ্রিগেট হিসেবে নিডল কোক এবং বাইন্ডার হিসেবে কয়লা বিটুমেন ব্যবহার করে মণ্ড তৈরি, ছাঁচনির্মাণ, ভস্মীকরণ, গর্ভধারণ, গ্রাফিটাইজেশন এবং যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের মতো ধারাবাহিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উৎপাদিত হয়।

বৈদ্যুতিক ইস্পাত তৈরির জন্য গ্রাফাইট ইলেকট্রোড একটি গুরুত্বপূর্ণ উচ্চ-তাপমাত্রা পরিবাহী উপাদান। বৈদ্যুতিক চুল্লিতে বিদ্যুৎ শক্তি সরবরাহ করার জন্য গ্রাফাইট ইলেকট্রোড ব্যবহার করা হয় এবং ইলেকট্রোডের প্রান্ত ও চার্জের মধ্যে সৃষ্ট আর্কের ফলে উৎপন্ন উচ্চ তাপমাত্রা ইস্পাত তৈরির জন্য চার্জ গলানোর তাপ উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হয়। হলুদ ফসফরাস, শিল্প সিলিকন এবং ঘর্ষণকারী পদার্থের মতো অন্যান্য আকরিক চুল্লিতেও পরিবাহী উপাদান হিসেবে গ্রাফাইট ইলেকট্রোড ব্যবহৃত হয়। গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের চমৎকার এবং বিশেষ ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য অন্যান্য শিল্প খাতেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
গ্রাফাইট ইলেকট্রোড উৎপাদনের কাঁচামালগুলো হলো পেট্রোলিয়াম কোক, নিডল কোক এবং কোল টার পিচ।

পেট্রোলিয়াম কোক হলো একটি দাহ্য কঠিন পদার্থ যা কোকিং কয়লার অবশিষ্টাংশ এবং পেট্রোলিয়াম পিচ থেকে পাওয়া যায়। এর রঙ কালো এবং এটি ছিদ্রযুক্ত, প্রধান উপাদান হলো কার্বন এবং এর ছাইয়ের পরিমাণ খুব কম, সাধারণত ০.৫%-এর নিচে। পেট্রোলিয়াম কোক সহজে গ্রাফাইটে রূপান্তরিত হতে পারে এমন কার্বনের শ্রেণীর অন্তর্ভুক্ত। রাসায়নিক এবং ধাতুবিদ্যা শিল্পে পেট্রোলিয়াম কোকের ব্যাপক ব্যবহার রয়েছে। এটি কৃত্রিম গ্রাফাইট পণ্য এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক অ্যালুমিনিয়ামের জন্য কার্বন পণ্য উৎপাদনের প্রধান কাঁচামাল।

তাপ প্রক্রিয়াকরণের তাপমাত্রা অনুসারে পেট্রোলিয়াম কোককে দুই প্রকারে ভাগ করা যায়: কাঁচা কোক এবং ক্যালসাইন্ড কোক। বিলম্বিত কোকিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রাপ্ত কাঁচা কোকে প্রচুর পরিমাণে উদ্বায়ী পদার্থ থাকে এবং এর যান্ত্রিক শক্তি কম। কাঁচা কোককে ক্যালসিনেশন করে ক্যালসাইন্ড কোক পাওয়া যায়। চীনের বেশিরভাগ শোধনাগার কেবল কোক উৎপাদন করে এবং ক্যালসিনেশন কার্যক্রম মূলত কার্বন প্ল্যান্টে সম্পন্ন করা হয়।

পেট্রোলিয়াম কোককে উচ্চ সালফার কোক (যাতে ১.৫%-এর বেশি সালফার থাকে), মাঝারি সালফার কোক (যাতে ০.৫%-১.৫% সালফার থাকে) এবং নিম্ন সালফার কোক (যাতে ০.৫%-এর কম সালফার থাকে) - এই তিন ভাগে ভাগ করা যায়। গ্রাফাইট ইলেকট্রোড এবং অন্যান্য কৃত্রিম গ্রাফাইট পণ্য সাধারণত নিম্ন সালফার কোক ব্যবহার করে উৎপাদন করা হয়।

নিডল কোক হলো এক প্রকার উচ্চ মানের কোক, যার সুস্পষ্ট আঁশযুক্ত গঠন, অত্যন্ত কম তাপীয় প্রসারণ সহগ এবং সহজে গ্রাফিটাইজেশন ঘটে। কোকটি ভাঙলে এর গঠন অনুযায়ী সরু ফালিতে বিভক্ত করা যায় (এর আকৃতি অনুপাত সাধারণত ১.৭৫-এর বেশি)। পোলারাইজিং মাইক্রোস্কোপের নিচে এর একটি অসম আঁশযুক্ত গঠন দেখা যায়, এবং এই কারণে একে নিডল কোক বলা হয়।

নিডল কোকের ভৌত-যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের অসমরূপতা অত্যন্ত সুস্পষ্ট। কণার দীর্ঘ অক্ষের সমান্তরাল দিকে এর বৈদ্যুতিক ও তাপীয় পরিবাহিতা ভালো এবং তাপীয় প্রসারণ সহগ কম। এক্সট্রুশন মোল্ডিংয়ের সময়, বেশিরভাগ কণার দীর্ঘ অক্ষ এক্সট্রুশনের দিকে বিন্যস্ত থাকে। তাই, উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন বা অতি-উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন গ্রাফাইট ইলেকট্রোড তৈরির জন্য নিডল কোক একটি প্রধান কাঁচামাল। এই প্রক্রিয়ায় উৎপাদিত গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের রোধাঙ্ক কম, তাপীয় প্রসারণ সহগ ক্ষুদ্র এবং তাপীয় অভিঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো হয়।

নিডল কোককে দুই ভাগে ভাগ করা হয়: পেট্রোলিয়াম বর্জ্য থেকে উৎপাদিত তেল-ভিত্তিক নিডল কোক এবং পরিশোধিত কয়লার পিচ কাঁচামাল থেকে উৎপাদিত কয়লা-ভিত্তিক নিডল কোক।

কোল টার হলো কোল টার ডিপ প্রসেসিং-এর অন্যতম প্রধান পণ্য। এটি বিভিন্ন হাইড্রোকার্বনের একটি মিশ্রণ, যা উচ্চ তাপমাত্রায় কালো, অর্ধ-কঠিন বা কঠিন অবস্থায় থাকে, এর কোনো নির্দিষ্ট গলনাঙ্ক নেই, উত্তপ্ত করার পর নরম হয়ে যায় এবং তারপর গলে যায়, যার ঘনত্ব ১.২৫-১.৩৫ গ্রাম/ঘন সেন্টিমিটার। এর নরম হওয়ার বিন্দু অনুসারে, একে নিম্ন তাপমাত্রা, মধ্যম তাপমাত্রা এবং উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাসফাল্টে ভাগ করা হয়। মধ্যম তাপমাত্রার অ্যাসফাল্টের উৎপাদনে কোল টারের পরিমাণ ৫৪-৫৬% থাকে। কোল টারের গঠন অত্যন্ত জটিল, যা কোল টারের বৈশিষ্ট্য এবং হেটেরোঅ্যাটমের পরিমাণের সাথে সম্পর্কিত এবং এটি কোকিং প্রক্রিয়া সিস্টেম ও কোল টার প্রক্রিয়াকরণের শর্তাবলী দ্বারাও প্রভাবিত হয়। কোল টার পিচের বৈশিষ্ট্য নির্ণয়ের জন্য অনেক সূচক রয়েছে, যেমন বিটুমেন সফটনিং পয়েন্ট, টলুইন ইনসলিউবলস (TI), কুইনোলিন ইনসলিউবলস (QI), কোকিং ভ্যালু এবং কোল পিচ রিওলজি।

কার্বন শিল্পে কোল টার বাইন্ডার এবং ইমপ্রেগনেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং এর কার্যকারিতা কার্বন পণ্যের উৎপাদন প্রক্রিয়া ও গুণমানের উপর ব্যাপক প্রভাব ফেলে। বাইন্ডার অ্যাসফাল্ট হিসেবে সাধারণত মাঝারি তাপমাত্রার বা মাঝারি তাপমাত্রার পরিবর্তিত অ্যাসফাল্ট ব্যবহার করা হয়, যার সফটনিং পয়েন্ট মাঝারি, কোকিং ভ্যালু বেশি এবং β রেজিন বেশি থাকে। ইমপ্রেগনেটিং এজেন্ট হলো এমন একটি মাঝারি তাপমাত্রার অ্যাসফাল্ট যার সফটনিং পয়েন্ট কম, QI কম এবং রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য ভালো।

নিচের ছবিতে কার্বন এন্টারপ্রাইজে গ্রাফাইট ইলেকট্রোড উৎপাদন প্রক্রিয়া দেখানো হয়েছে।
ক্যালসিনেশন: কার্বনযুক্ত কাঁচামালের মধ্যে থাকা আর্দ্রতা এবং উদ্বায়ী পদার্থ দূর করার জন্য এটিকে উচ্চ তাপমাত্রায় তাপ দেওয়া হয় এবং এর মূল রান্নার কার্যক্ষমতা উন্নত করার জন্য যে উৎপাদন প্রক্রিয়া অনুসরণ করা হয়, তাকে ক্যালসিনেশন বলা হয়। সাধারণত, গ্যাস এবং এর নিজস্ব উদ্বায়ী পদার্থকে তাপের উৎস হিসেবে ব্যবহার করে কার্বনযুক্ত কাঁচামালকে ক্যালসিনেশন করা হয় এবং এর সর্বোচ্চ তাপমাত্রা হলো ১২৫০-১৩৫০ °C।

ক্যালসিনেশন কার্বনময় কাঁচামালের গঠন এবং ভৌত-রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যে গভীর পরিবর্তন ঘটায়, প্রধানত কোকের ঘনত্ব, যান্ত্রিক শক্তি ও বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বৃদ্ধি করে, কোকের রাসায়নিক স্থিতিশীলতা ও জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে এবং পরবর্তী প্রক্রিয়ার জন্য ভিত্তি স্থাপন করে।

ক্যালসিনেশন সরঞ্জামের মধ্যে প্রধানত ট্যাঙ্ক ক্যালসিনার, রোটারি কিলন এবং ইলেকট্রিক ক্যালসিনার অন্তর্ভুক্ত। ক্যালসিনেশনের গুণমান নিয়ন্ত্রণ সূচক হলো, পেট্রোলিয়াম কোকের প্রকৃত ঘনত্ব ২.০৭ গ্রাম/ঘন সেন্টিমিটারের কম হবে না এবং রোধাঙ্ক ৫৫০ মাইক্রোওহম-মিটারের বেশি হবে না; নিডল কোকের প্রকৃত ঘনত্ব ২.১২ গ্রাম/ঘন সেন্টিমিটারের কম হবে না এবং রোধাঙ্ক ৫০০ মাইক্রোওহম-মিটারের বেশি হবে না।
কাঁচামাল চূর্ণ করা এবং উপাদান

ব্যাচিং করার আগে, বাল্ক ক্যালসাইন্ড পেট্রোলিয়াম কোক এবং নিডল কোক অবশ্যই চূর্ণ, গুঁড়ো এবং চালনা করতে হবে।

ব্যাচিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় ০.৫-২০ মিমি আকারের উপাদানকে আরও গুঁড়ো করার উদ্দেশ্যে, সাধারণত জ ক্রাশার, হ্যামার ক্রাশার, রোল ক্রাশার ইত্যাদির মতো প্রায় ৫০ মিমি আকারের ক্রাশিং সরঞ্জাম ব্যবহার করে মাঝারি আকারের গুঁড়ো করার কাজটি করা হয়।

মিলিং হলো সাসপেনশন-টাইপ রিং রোল মিল (রেমন্ড মিল), বল মিল বা এই জাতীয় যন্ত্রের সাহায্যে কোনো কার্বনময় পদার্থকে পিষে ০.১৫ মিমি বা তার কম এবং ০.০৭৫ মিমি বা তার কম আকারের গুঁড়ো ক্ষুদ্র কণায় পরিণত করার একটি প্রক্রিয়া।

স্ক্রিনিং হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে বিভিন্ন ধরণের উপাদানকে চূর্ণ করার পর, সুষম ছিদ্রযুক্ত একাধিক চালুনির মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট আকারের পরিসরের মধ্যে বিভিন্ন কণা আকারে বিভক্ত করা হয়। বর্তমান ইলেকট্রোড উৎপাদনে সাধারণত ৪-৫টি পেলেট এবং ১-২টি পাউডার গ্রেডের প্রয়োজন হয়।

ফর্মুলেশনের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে বিভিন্ন ধরনের সমষ্টি, পাউডার এবং বাইন্ডারের গণনা, ওজন এবং ঘনীভূতকরণের উৎপাদন প্রক্রিয়াই হলো উপাদানসমূহ। ফর্মুলেশনের বৈজ্ঞানিক উপযোগিতা এবং ব্যাচিং প্রক্রিয়ার স্থিতিশীলতা পণ্যের গুণমান সূচক ও কার্যকারিতাকে প্রভাবিতকারী সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলোর মধ্যে অন্যতম।

সূত্রটিকে ৫টি দিক নির্ধারণ করতে হবে:
১. কাঁচামালের ধরণ নির্বাচন করুন;
২. বিভিন্ন প্রকার কাঁচামালের অনুপাত নির্ণয় করা;
৩. কঠিন কাঁচামালের কণার আকারগত গঠন নির্ধারণ করা;
৪. বাইন্ডারের পরিমাণ নির্ধারণ করুন;
৫। সংযোজকগুলির প্রকার ও পরিমাণ নির্ধারণ করুন।

মণ্ডন: একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট পরিমাণ বাইন্ডারের সাথে বিভিন্ন আকারের কার্বনযুক্ত দানা ও গুঁড়া মিশিয়ে পরিমাণমতো তৈরি করা এবং সেই প্লাস্টিক পেস্টকে মণ্ডন করার প্রক্রিয়াকে মণ্ডন বলা হয়।

মণ্ড মাখার প্রক্রিয়া: শুকনো মিশ্রণ (২০-৩৫ মিনিট) ভেজা মিশ্রণ (৪০-৫৫ মিনিট)

মণ্ড মাখানোর ভূমিকা:
১। শুষ্ক অবস্থায় মেশানোর সময়, বিভিন্ন কাঁচামাল সুষমভাবে মেশানো হয় এবং মিশ্রণের দৃঢ়তা বাড়ানোর জন্য বিভিন্ন আকারের কণার কঠিন কার্বনযুক্ত পদার্থগুলো সুষমভাবে মিশিয়ে পূর্ণ করা হয়;
২। আলকাতরার পিচ যোগ করার পর, শুকনো উপাদান এবং অ্যাসফাল্ট সমানভাবে মিশ্রিত হয়। তরল অ্যাসফাল্ট দানার পৃষ্ঠকে সমানভাবে আবৃত করে ও ভিজিয়ে একটি অ্যাসফাল্ট বন্ধন স্তর তৈরি করে, এবং সমস্ত উপাদান একে অপরের সাথে সংযুক্ত হয়ে একটি সমজাতীয় প্লাস্টিক প্রলেপ তৈরি করে। যা ছাঁচ তৈরির জন্য সহায়ক;
আলকাতরার পিচের ৩ ভাগ কার্বনময় পদার্থের অভ্যন্তরীণ স্থানে প্রবেশ করে পেস্টটির ঘনত্ব ও সংহতি আরও বাড়িয়ে দেয়।

ছাঁচনির্মাণ: কার্বন উপাদানের ছাঁচনির্মাণ বলতে ছাঁচনির্মাণ সরঞ্জাম দ্বারা প্রয়োগকৃত বাহ্যিক বলের অধীনে মণ্ডিত কার্বন পেস্টকে প্লাস্টিকভাবে বিকৃত করার প্রক্রিয়াকে বোঝায়, যার মাধ্যমে অবশেষে একটি নির্দিষ্ট আকৃতি, আকার, ঘনত্ব এবং শক্তি সম্পন্ন একটি কাঁচা বস্তু (বা পণ্য) গঠন করা হয়।

ছাঁচনির্মাণের প্রকারভেদ, সরঞ্জাম এবং উৎপাদিত পণ্য:
ছাঁচনির্মাণ পদ্ধতি
সাধারণ সরঞ্জাম
প্রধান পণ্য
ছাঁচনির্মাণ
উল্লম্ব হাইড্রোলিক প্রেস
বৈদ্যুতিক কার্বন, নিম্ন-মানের সূক্ষ্ম কাঠামো গ্রাফাইট
চাপ দিন
অনুভূমিক হাইড্রোলিক এক্সট্রুডার
স্ক্রু এক্সট্রুডার
গ্রাফাইট ইলেকট্রোড, বর্গাকার ইলেকট্রোড
কম্পন ছাঁচনির্মাণ
কম্পন ছাঁচনির্মাণ মেশিন
অ্যালুমিনিয়াম কার্বন ইট, ব্লাস্ট ফার্নেস কার্বন ইট
আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং
আইসোস্ট্যাটিক ছাঁচনির্মাণ মেশিন
আইসোট্রপিক গ্রাফাইট, অ্যানাইসোট্রপিক গ্রাফাইট

চাপ প্রয়োগ
১. শীতলকারী উপাদান: ডিস্ক শীতলকারী উপাদান, সিলিন্ডার শীতলকারী উপাদান, মিশ্রণ ও মণ্ডন শীতলকারী উপাদান, ইত্যাদি।
উদ্বায়ী পদার্থগুলো বের করে দিন, আঠালো ভাব বাড়ানোর জন্য তাপমাত্রা একটি উপযুক্ত পর্যায়ে (৯০-১২০° সেলসিয়াস) নামিয়ে আনুন, যাতে ২০-৩০ মিনিটের মধ্যে পেস্টের পিণ্ডাকার গঠন একরূপ হয়।
২ লোডিং: প্রেস লিফট ব্যাফেল —– ২-৩ বার কাটিং—-৪-১০ এমপিএ কম্প্যাকশন
৩ প্রাক-চাপ: চাপ ২০-২৫ এমপিএ, সময় ৩-৫ মিনিট, ভ্যাকুয়াম করার সময়।
৪ এক্সট্রুশন: ব্যাফেলটি নিচে চাপুন — ৫-১৫ এমপিএ এক্সট্রুশন — কাটুন — কুলিং সিঙ্কে।

এক্সট্রুশনের প্রযুক্তিগত পরামিতি: কম্প্রেশন রেশিও, প্রেস চেম্বার এবং নজলের তাপমাত্রা, কুলিং তাপমাত্রা, প্রিলোড প্রেসার টাইম, এক্সট্রুশন প্রেসার, এক্সট্রুশন স্পিড, কুলিং ওয়াটারের তাপমাত্রা

গ্রিন বডি পরিদর্শন: বাল্ক ডেনসিটি, বাহ্যিক চেহারা ট্যাপ করা, বিশ্লেষণ

ক্যালসিনেশন: এটি এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে কার্বন পণ্যের কাঁচা অংশকে ফিলারের সুরক্ষায় একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা উত্তাপক চুল্লিতে ভর্তি করে উচ্চ-তাপমাত্রার তাপীয় প্রক্রিয়াজাতকরণের মাধ্যমে এর মধ্যে থাকা কয়লার পিচকে কার্বনাইজ করা হয়। কয়লার বিটুমিনের কার্বনাইজেশনের পরে যে বিটুমিন কোক তৈরি হয়, তা কার্বনযুক্ত সমষ্টি এবং গুঁড়ো কণাগুলোকে একত্রে কঠিন করে তোলে এবং এই ক্যালসাইন্ড কার্বন পণ্যটির উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি, কম বৈদ্যুতিক রোধ, ভালো তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা থাকে।

কার্বনজাত পণ্য উৎপাদনের প্রধান প্রক্রিয়াগুলোর মধ্যে ক্যালসিনেশন অন্যতম, এবং এটি গ্রাফাইট ইলেকট্রোড উৎপাদনের তিনটি প্রধান তাপ প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতিরও একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। ক্যালসিনেশন উৎপাদন চক্র দীর্ঘ (বেকিংয়ের জন্য ২২-৩০ দিন, এবং দুটি বেকিংয়ের জন্য চুল্লিতে ৫-২০ দিন), এবং এতে শক্তি খরচও বেশি হয়। গ্রিন রোস্টিংয়ের মান চূড়ান্ত পণ্যের গুণমান এবং উৎপাদন ব্যয়ের উপর প্রভাব ফেলে।

রোস্টিং প্রক্রিয়ার সময় গ্রিন বডিতে থাকা গ্রিন কোল পিচ কোকড হয়ে যায়, এবং প্রায় ১০% উদ্বায়ী পদার্থ নির্গত হয়, আয়তন ২-৩% সংকুচিত হয় এবং ভরের ক্ষতি হয় ৮-১০%। কার্বন বিলেটের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যও উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। ছিদ্রতা বৃদ্ধির কারণে, ছিদ্রতা ১.৭০ গ্রাম/সেমি³ থেকে কমে ১.৬০ গ্রাম/সেমি³ হয় এবং রোধ ১০০০০ মাইক্রোওহম·মিটার থেকে কমে ৪০-৫০ মাইক্রোওহম·মিটার হয়। ক্যালসাইন্ড বিলেটের যান্ত্রিক শক্তিও বেশি ছিল। উন্নতির জন্য।

সেকেন্ডারি বেকিং হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে ক্যালসাইন্ড পণ্যটিকে ডুবিয়ে দেওয়া হয় এবং তারপর ক্যালসাইন্ড করা হয়, যাতে এর ছিদ্রের মধ্যে থাকা পিচ কার্বনাইজ হয়। যেসব ইলেকট্রোডের জন্য উচ্চতর বাল্ক ডেনসিটি প্রয়োজন (RP ছাড়া সব ধরনের) এবং জয়েন্ট ব্ল্যাঙ্ককে বাইবেক করতে হয়, এবং জয়েন্ট ব্ল্যাঙ্কগুলোকে থ্রি-ডিপ ফোর-বেক বা টু-ডিপ থ্রি-বেক প্রক্রিয়ারও অধীন করা হয়।

রোস্টারের প্রধান চুল্লির ধরণ:
অবিচ্ছিন্ন পরিচালনা—রিং ফার্নেস (ঢাকনা সহ, ঢাকনা ছাড়া), টানেল কিলন
বিরতিহীন পরিচালনা—রিভার্স কিলন, আন্ডার-ফ্লোর রোস্টার, বক্স রোস্টার

ক্যালসিনেশন বক্ররেখা এবং সর্বোচ্চ তাপমাত্রা:
এককালীন রোস্টিং—৩২০, ৩৬০, ৪২২, ৪৮০ ঘণ্টা, ১২৫০ °C
দ্বিতীয় ভস্মীকরণ—১২৫, ২৪০, ২৮০ ঘণ্টা, ৭০০-৮০০ °C

পোড়ানো পণ্যের পরিদর্শন: বাহ্যিক নমুনা পরীক্ষা, বৈদ্যুতিক রোধ, স্থূল ঘনত্ব, সংকোচন শক্তি, অভ্যন্তরীণ কাঠামো বিশ্লেষণ

ইমপ্রেগনেশন হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে একটি কার্বন উপাদানকে একটি চাপযুক্ত পাত্রে রেখে নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপের অধীনে উৎপাদিত ইলেকট্রোডের ছিদ্রগুলিতে তরল ইমপ্রেগন্যান্ট পিচ প্রবেশ করানো হয়। এর উদ্দেশ্য হলো উৎপাদিত পণ্যের ছিদ্রময়তা কমানো, পণ্যের স্থূল ঘনত্ব ও যান্ত্রিক শক্তি বৃদ্ধি করা এবং পণ্যের বৈদ্যুতিক ও তাপীয় পরিবাহিতা উন্নত করা।

ইমপ্রেগনেশন প্রক্রিয়া এবং এর সাথে সম্পর্কিত প্রযুক্তিগত প্যারামিটারগুলো হলো: বিলেট রোস্টিং – পৃষ্ঠতল পরিষ্কারকরণ – প্রিহিটিং (২৬০-৩৮০ °C, ৬-১০ ঘণ্টা) – ইমপ্রেগনেশন ট্যাঙ্কে লোড করা – ভ্যাকুয়ামিং (৮-৯ KPa, ৪০-৫০ মিনিট) – বিটুমিন ইনজেকশন (১৮০-২০০ °C) – প্রেশারাইজেশন (১.২-১.৫ MPa, ৩-৪ ঘণ্টা) – অ্যাসফল্টে প্রত্যাবর্তন – শীতলীকরণ (ট্যাঙ্কের ভিতরে বা বাইরে)।

গর্ভধারণকৃত পণ্যের পরিদর্শন: গর্ভধারণের ফলে ওজন বৃদ্ধির হার G=(W2-W1)/W1×100%
একবার ওজন বৃদ্ধির হার ≥১৪%
দ্বিতীয়বার গর্ভধারণ করানো পণ্যের ওজন বৃদ্ধির হার ≥ ৯%
তিনটি ডিপিং পণ্যের মাধ্যমে ওজন বৃদ্ধির হার ≥ ৫%

গ্রাফিটাইজেশন বলতে একটি উচ্চ-তাপমাত্রার তাপ প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতিকে বোঝায়, যেখানে একটি কার্বন পণ্যকে একটি সুরক্ষামূলক মাধ্যমের মধ্যে উচ্চ-তাপমাত্রার বৈদ্যুতিক চুল্লিতে ২৩০০ °C বা তার বেশি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে একটি অনিয়তাকার স্তরযুক্ত কাঠামোর কার্বনকে একটি ত্রিমাত্রিক সুশৃঙ্খল গ্রাফাইট স্ফটিক কাঠামোতে রূপান্তরিত করা হয়।

গ্রাফিটাইজেশনের উদ্দেশ্য ও ফলাফল:
১. কার্বন উপাদানের পরিবাহিতা এবং তাপ পরিবাহিতা উন্নত করা (রোধাঙ্ক ৪-৫ গুণ হ্রাস পায় এবং তাপ পরিবাহিতা প্রায় ১০ গুণ বৃদ্ধি পায়);
২. কার্বন উপাদানের তাপীয় অভিঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা উন্নত করা (রৈখিক প্রসারণ সহগ ৫০-৮০% হ্রাস করা);
৩. কার্বন উপাদানের পিচ্ছিলতা এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করা;
৪. অশুদ্ধি দূর করে কার্বন উপাদানের বিশুদ্ধতা উন্নত করা হয় (পণ্যের ছাইয়ের পরিমাণ ০.৫-০.৮% থেকে কমে প্রায় ০.৩%-এ নেমে আসে)।

গ্রাফিটাইজেশন প্রক্রিয়ার বাস্তবায়ন:

কার্বন উপাদানের গ্রাফিটাইজেশন ২৩০০-৩০০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের উচ্চ তাপমাত্রায় করা হয়, তাই শিল্পক্ষেত্রে এটি শুধুমাত্র বৈদ্যুতিক উত্তাপের মাধ্যমেই সম্পন্ন করা সম্ভব। অর্থাৎ, উত্তপ্ত ক্যালসাইন্ড পণ্যের মধ্য দিয়ে সরাসরি বিদ্যুৎ প্রবাহ চালনা করা হয় এবং চুল্লিতে প্রবেশ করানো ক্যালসাইন্ড পণ্যটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের মাধ্যমে উচ্চ তাপমাত্রায় পৌঁছায়। পরিবাহীটিও এমন একটি বস্তু যাকে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়।

বর্তমানে বহুল ব্যবহৃত ফার্নেসগুলোর মধ্যে রয়েছে অ্যাচিসন গ্রাফিটাইজেশন ফার্নেস এবং ইন্টারনাল হিট ক্যাসকেড (LWG) ফার্নেস। প্রথমটির উৎপাদন ক্ষমতা বেশি, তাপমাত্রার পার্থক্য বেশি এবং বিদ্যুৎ খরচ বেশি। দ্বিতীয়টির উত্তপ্ত হওয়ার সময় কম, বিদ্যুৎ খরচ কম, বৈদ্যুতিক রোধকত্ব সুষম, এবং এটি ফিটিংয়ের জন্য উপযুক্ত নয়।

তাপমাত্রা বৃদ্ধির অবস্থার জন্য উপযুক্ত বৈদ্যুতিক পাওয়ার কার্ভ পরিমাপের মাধ্যমে গ্রাফিটাইজেশন প্রক্রিয়াটি নিয়ন্ত্রণ করা হয়। অ্যাচিসন ফার্নেসের জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহের সময়কাল ৫০-৮০ ঘণ্টা এবং এলডব্লিউজি ফার্নেসের জন্য ৯-১৫ ঘণ্টা।

গ্রাফিটাইজেশন প্রক্রিয়ায় বিদ্যুৎ খরচ অনেক বেশি, সাধারণত ৩২০০-৪৮০০ কিলোওয়াট-ঘণ্টা, এবং এই প্রক্রিয়া খরচ মোট উৎপাদন খরচের প্রায় ২০-৩৫ শতাংশ।

গ্রাফাইটাইজড পণ্যের পরিদর্শন: বাহ্যিক রূপ পরীক্ষা, রোধ পরীক্ষা

মেশিনিং: কার্বন গ্রাফাইট উপাদানের যান্ত্রিক মেশিনিংয়ের উদ্দেশ্য হলো ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে কাটার মাধ্যমে ইলেকট্রোড বডি এবং জয়েন্টগুলো তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় আকার, আকৃতি, নির্ভুলতা ইত্যাদি অর্জন করা।

গ্রাফাইট ইলেকট্রোড প্রক্রিয়াকরণ দুটি স্বতন্ত্র প্রক্রিয়ায় বিভক্ত: ইলেকট্রোড বডি এবং জয়েন্ট।

বডি প্রসেসিং-এর তিনটি ধাপ হলো বোরিং ও অমসৃণ সমতল প্রান্ত, বাইরের বৃত্ত ও সমতল প্রান্ত এবং থ্রেড মিলিং। কনিক্যাল জয়েন্টের প্রসেসিং-কে ৬টি প্রক্রিয়ায় ভাগ করা যায়: কাটিং, সমতল প্রান্ত, গাড়ির শঙ্কু আকৃতি, থ্রেড মিলিং, বোল্ট ড্রিলিং এবং স্লটিং।

ইলেকট্রোড জয়েন্টের সংযোগ: শঙ্কু আকৃতির জয়েন্ট সংযোগ (তিনটি বাকল ও একটি বাকল), বেলনাকার জয়েন্ট সংযোগ, বাম্প সংযোগ (মেল ও ফিমেল সংযোগ)

মেশিনিং নির্ভুলতা নিয়ন্ত্রণ: থ্রেড টেপারের বিচ্যুতি, থ্রেড পিচ, জয়েন্টের (ছিদ্রের) বৃহৎ ব্যাসের বিচ্যুতি, জয়েন্টের ছিদ্রের সমাক্ষীয়তা, জয়েন্টের ছিদ্রের উল্লম্বতা, ইলেকট্রোডের প্রান্ততলের সমতলতা, জয়েন্টের চার-বিন্দু বিচ্যুতি। বিশেষ রিং গেজ এবং প্লেট গেজ দিয়ে পরীক্ষা করুন।

প্রস্তুতকৃত ইলেকট্রোডের পরিদর্শন: নির্ভুলতা, ওজন, দৈর্ঘ্য, ব্যাস, স্থূল ঘনত্ব, রোধাঙ্ক, সংযোজনের পূর্বের সহনশীলতা, ইত্যাদি।