گرافىتلانغان نېفىت كوكىسىنىڭ ئاليۇمىن ئېلېكترولىز سانائىتىدە قوللىنىلىشى ۋە ئەۋزەللىك ئانالىزى
I. كاتود بلوكلىرى ۋە ئانود قىيامىغا گرافىتلانغان نېفىت كوكىسىنى ئىشلىتىش
1. كاتود بلوك ئىشلەپچىقىرىش
گرافىتلانغان نېفىت كوكىسى گرافىتلانغان كاتود كاربون بۆلەكلىرىنى ئىشلەپچىقىرىشتىكى ئاساسلىق خام ئەشيا. تەخمىنەن 3000 سېلسىيە گرادۇستا يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا گرافىتلانغاندىن كېيىن، ئۇنىڭ كاربون ساپلىقى %98 تىن ئاشىدۇ، ھەمدە ھەقىقىي زىچلىقى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئېشىپ، يۇقىرى دەرىجىدە تەرتىپلىك گرافىت كىرىستال قۇرۇلمىسىنى شەكىللەندۈرىدۇ. بۇ قۇرۇلما كاتود بۆلەكلىرىگە تۆۋەندىكى خۇسۇسىيەتلەرنى بېرىدۇ:
- ناترىينىڭ ئېروزىيەگە قارشى تۇرۇش كۈچىنى ئاشۇرىدۇ: يۇقىرى ساپلىقتىكى گرافىتلاشتۇرۇلغان قۇرۇلما ئاليۇمىن ئېلېكتروللىز جەريانىدا ناترىينىڭ سىڭىپ كىرىشىگە ئۈنۈملۈك قارشىلىق كۆرسىتىپ، كاتودنىڭ خىزمەت ئۆمرىنى ئۇزارتىدۇ.
- ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقىنىڭ ياخشىلىنىشى: گرافىتلىنىش قارشىلىقنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىپ، باتارېيە ئاستىدىكى توك بېسىمىنىڭ تۆۋەنلىشىنى تۆۋەنلىتىدۇ ۋە ئاليۇمىن ئىشلەپچىقىرىش ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى تەخمىنەن %5-%10 تۆۋەنلىتىدۇ.
- ئەڭ ياخشى ئىسسىقلىق مۇقىملىقى: يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا تۆۋەن ھەجىملىك كېڭىيىش ئىسسىقلىق بېسىمى سەۋەبىدىن كېلىپ چىقىدىغان يېرىلىش خەۋپىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ.
2. ئانود چاپلىقىنى تەييارلاش
ئانود خېمىرىدا، گرافىتلانغان نېفىت كوكىسى ئاساسلىقى كاربون قوشۇمچە ۋە ئۆتكۈزگۈچ رامكا ماتېرىيالى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ، تۆۋەندىكى تەسىرلەرگە ئىگە:
- ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ئاشۇرۇش: گرافىتلاشتۇرۇلغان قۇرۇلما توكنىڭ تەكشى تارقىلىشىنى ئىلگىرى سۈرۈپ، ئانودنىڭ ھەددىدىن زىيادە توك بېسىمىنى تۆۋەنلىتىدۇ.
- ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇشنىڭ ياخشىلىنىشى: تۆۋەن كۈكىرت مىقدارى (ئادەتتە <0.06%) CO₂ بىلەن رېئاكسىيە جەريانىدا گاز پەيدا قىلغان يېرىلىشنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈپ، ھەر توننا پولاتنىڭ ئانود سەرپىياتىنى ئازايتىدۇ (مەسىلەن، مەلۇم بىر كارخانىنىڭ قوللىنىش دائىرىسىنى %12 تۆۋەنلىتىش).
- ئەلالاشتۇرۇلغان تۆشۈك قۇرۇلمىسى: گرافىتلاشتۇرۇش قاتتىق كوكىسنىڭ تۆشۈكلۈكىنى تۆۋەنلىتىپ، ئانود زىچلىقى ۋە مېخانىكىلىق كۈچىنى ئاشۇرىدۇ.
II. گرافىتلانغان نېفىت كوكىسىنىڭ كالتسىيلانغان نېفىت كوكىسىغا قارىغاندا ئاساسلىق ئەۋزەللىكلىرى
| ئىقتىدار كۆرسەتكۈچى | گرافىتلانغان نېفىت كولىسى | كالتسىيلانغان نېفىت كولىسى |
|---|---|---|
| كۈكىرت مىقدارى | 0.03%–0.06% (تۆۋەن كۈكۈرتلۈك تىپى) | ~0.5% (ئۆلچەملىك تىپ) |
| سۈمۈرۈلۈش سۈرئىتى | 90%–95% | 80%–90% |
| گرافىتلىشىش دەرىجىسى | يۇقىرى دەرىجىدە گرافىتلانغان (ھەقىقىي زىچلىقى ≥2.18 گ/كۋادرات سانتىمېتىر) | قىسمەن گرافىتلانغان (ھەقىقىي زىچلىقى 1.8–2.0 گ/cm³) |
| نىجاسەت تەركىبى | كۈل ≤0.15%، ئۇچۇچان ماددا <0.5% | كۈل 0.3%–0.8%، ئۇچۇچان ماددىلار 0.7%–1.5% |
| ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى | تۆۋەن (ئىگنە كوكالىسى تىپى) | يۇقىرى (گۇبكا كولا تىپى) |
| قوللىنىش سىنارىيەلىرى | يۇقىرى قۇۋۋەتلىك گرافىت ئېلېكترودلىرى، ئالاھىدە كاربون مەھسۇلاتلىرى | ئۆلچەملىك ئالدىن پىشۇرۇلغان ئانودلار، سانائەت كرېمنىي ئېلېكترودلىرى |
ئالاھىدە ئەۋزەللىكلىرى:
1. ئېلېكتروخىمىيىلىك ئىقتىدارنى ئەلالاشتۇرۇش
- گرافىتلانغان نېفىت كوكىسىنىڭ قارشىلىق كۈچى كالتسىيلانغان كوكىسنىڭكىدىن %30-%50 تۆۋەن بولۇپ، ئېلېكترولىزم ھۈجەيرىسىنىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ. مەسىلەن، 750 مىللىمېتىرلىق ئىگنە كوكىس ئېلېكترودلىرىدا، ئۆتكۈزۈشچانلىقى ئۆلچەملىك كوكىسنىڭكىدىن ئۈچ ھەسسە ئېشىپ، پولات ئىشلەش ئۈنۈمىنى ھەر بىر ئوچاقتا 25 مىنۇتقىچە ئۆستۈرىدۇ.
- كۈكىرت مىقدارىنىڭ تۆۋەن بولۇشى ئانود بىلەن فتور تەركىبلىك ئېلېكترولىتلار ئوتتۇرىسىدىكى رېئاكسىيەنى ئازايتىپ، گاز پەيدا قىلغان شىشىشنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ ھەمدە ئانودنىڭ ئۆمرىنى ئۇزارتىدۇ.
2. مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتنى ياخشىلاش
- گرافىتلاشتۇرۇش ماتېرىيالنىڭ قاتتىقلىقى ۋە ئىسسىقلىق سوقۇلۇشىغا چىدامچانلىقىنى ئاشۇرىدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ئاليۇمىن ئېلېكترولىز مۇھىتىدا، گرافىتلاشتۇرۇلغان كاتود بۆلەكلىرىنىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى كالتسىيلانغان كوكسنىڭكىدىن %30 تۆۋەن بولۇپ، تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشىدىن كېلىپ چىقىدىغان قۇرۇلما بۇزۇلۇشىنى ئازايتىدۇ.
- ھەقىقىي زىچلىقنىڭ ئېشىشى (≥2.18 گرام/cm³) ماتېرىيالنىڭ زىچلىقىنى ئاشۇرۇپ، ئاليۇمىن سۇيۇقلۇقىنىڭ سىڭىپ كىرىشى ۋە ناترىينىڭ ئېروزىيەسىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ.
3. مۇھىت ۋە ئىقتىسادىي پايدىلار
- كۈكىرت مىقدارىنىڭ تۆۋەنلىشى SO₂ قويۇپ بېرىش مىقدارىنى تۆۋەنلىتىپ، مۇھىت ئاسراش قائىدىلىرىگە ئۇيغۇن كېلىدۇ. مەسىلەن، تۆۋەن كۈكىرتلۈك گرافىتلانغان كوكىس ئىشلىتىدىغان ئاليۇمىن زاۋۇتى ھەر توننا ئاليۇمىننىڭ SO₂ قويۇپ بېرىش مىقدارىنى %15 تۆۋەنلىتىدۇ.
- گەرچە تەننەرخى يۇقىرى بولسىمۇ (تەخمىنەن كالتسىيلانغان كوكسنىڭ 1.5-2 ھەسسىسى)، ئۆمرىنىڭ ئۇزارتىلىشى ۋە ئېنېرگىيە سەرپىياتىنىڭ تۆۋەنلىشى دەسلەپكى مەبلەغ سېلىشنىڭ ئورنىنى تولۇقلىدى. مەسىلەن، كاتود بۆلىكىنىڭ ئۆمرى 5 يىلدىن 8 يىلغىچە ئۇزارتىلىپ، ئومۇمىي چىقىمنى %20 تۆۋەنلىتىدۇ.
III. قوللىنىش ئەھۋاللىرى ۋە سانلىق مەلۇمات قوللاش
- ئاليۇمىن ئېلېكترولىز سانائىتى: دۇنيا مىقياسىدا، كالتسىيلانغان كوكسنىڭ %70 ى ئاليۇمىن ئېلېكترولىز ئانودلىرىغا ئىشلىتىلىدۇ، ئەمما يۇقىرى دەرىجىلىك بازارلار (مەسىلەن، گرافىتلاشتۇرۇلغان كاتودلار) گرافىتلاشتۇرۇلغان كوكسنى بارغانسېرى كۆپ قوللىنىشقا باشلىدى. بىر كارخانا گرافىتلاشتۇرۇلغان كاتودنى ئىشلەتكەندىن كېيىن، ئانود سەرپىياتىنى 420 كىلوگرام/ت-ئالدىن 370 كىلوگرام/ت-ئالغا تۆۋەنلىتىپ، يىللىق 200 مىليون يۈەن تېجەپ قالدى.
- پولات سانائىتى: 100،000 A توك ئۆتكۈزەلەيدىغان 750 مىللىمېتىرلىق ئىگنە كوكىس ئېلېكترودلىرى ھەر بىر ئوچاقتا 25 مىنۇت پولات ئىشلەش ئۈنۈمىگە ئېرىشتى، ئۆتكۈزۈشچانلىقى ئادەتتىكى كوكىس ئېلېكترودلىرىدىن ئۈچ ھەسسە يۇقىرى.
- ئېنېرگىيە ساقلاش ساھەسى: ئاسفالت ئۆزگەرتىلگەن كالتسىيلانغان كوكىس قاتتىق كاربون ئانود دەۋرىيلىك ئۆمرىنى 400 دەۋرىيلىك ئۇزارتىپ، ناترىي ئىئون باتارېيە بازىرىدا كۈچلۈك ئالقىشقا ئېرىشتى.
IV. خۇلاسە
گرافىتلانغان نېفىت كوكىسى يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق گرافىتلاشتۇرۇش ئارقىلىق، كالتسىيلانغان نېفىت كوكىسىغا سېلىشتۇرغاندا ئۈستۈن ساپلىق، توك ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ئىسسىقلىق مۇقىملىقىنى نامايان قىلىدۇ، بۇ ئۇنى يۇقىرى دەرىجىلىك ئاليۇمىن ئېلېكترولىزم كاتود بۆلەكلىرى ۋە ئالاھىدە ئانود خېمىرى ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كېلىدۇ. تەننەرخى يۇقىرى بولسىمۇ، ئۇنىڭ ئۆمرىنىڭ ئۇزارتىلىشى، ئېنېرگىيە ئۈنۈمى ۋە مۇھىتقا پايدىلىقلىقى ئۇنى ئاليۇمىن سانائىتىنى يېڭىلاشتىكى مۇھىم ماتېرىيال قىلىپ بېكىتىدۇ. گرافىتلاشتۇرۇش تېخنىكىسىدىكى كەلگۈسىدىكى ئىلگىرىلەشلەر (مەسىلەن، 3000 سېلسىيە گرادۇستا ئىنتايىن يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا بىر تەرەپ قىلىش) ئۇنىڭ قوللىنىلىشىنى يادرو دەرىجىلىك گرافىت، لىتىي ئىئون باتارېيە ئانودلىرى ۋە باشقا ئالدىنقى قاتاردىكى ساھەلەرگە كېڭەيتىدۇ.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 9-ئاينىڭ 22-كۈنى