ئۇلترا يۇقىرى قۇۋۋەتلىك گرافىت ئېلېكترودلىرىنىڭ ئىشلەش پىرىنسىپى.

ئۇلترا يۇقىرى قۇۋۋەتلىك (UHP) گرافىت ئېلېكترودلىرىنىڭ ئىشلەش پىرىنسىپى ئاساسلىقى قوس چىقىرىش ھادىسىسىگە ئاساسلانغان. بۇ ئېلېكترودلار ئۆزلىرىنىڭ ئالاھىدە ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقى، يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا قارشى تۇرۇش ۋە مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىدىن پايدىلىنىپ، يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ئېرىتىش مۇھىتىدا ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىنى ئۈنۈملۈك ئىسسىقلىق ئېنېرگىيەسىگە ئايلاندۇرۇپ، مېتاللۇرگىيە جەريانىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ. تۆۋەندە ئۇلارنىڭ ئاساسلىق ئىشلەش مېخانىزمىنىڭ تەپسىلىي تەھلىلى كۆرسىتىلدى:

1. قوس چىقىرىش ۋە ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىنى ئىسسىقلىق ئېنېرگىيەسىگە ئايلاندۇرۇش

1.1 قوس شەكىللىنىش مېخانىزمى
UHP گرافىت ئېلېكترودلىرى ئېرىتىش ئۈسكۈنىلىرىگە (مەسىلەن، ئېلېكتر قوس ئوچاقلىرى) بىرلەشتۈرۈلگەندە، ئۇلار ئۆتكۈزگۈچ ۋاسىتە رولىنى ئوينايدۇ. يۇقىرى ۋولتلۇق توك چىقىرىش ئېلېكترود ئۇچى بىلەن ئوچاق زەرەتلىرى (مەسىلەن، قالدۇق پولات، تۆمۈر رۇدىسى) ئارىسىدا ئېلېكتر قوس ھاسىل قىلىدۇ. بۇ قوس گاز ئىئونلىشىشى ئارقىلىق شەكىللەنگەن ئۆتكۈزگۈچ پلازما قانىلىدىن تەركىب تاپقان بولۇپ، تېمپېراتۇرىسى 3000 سېلسىيە گرادۇستىن ئېشىپ كېتىدۇ، بۇ ئادەتتىكى كۆيۈش تېمپېراتۇرىسىدىن خېلىلا ئېشىپ كېتىدۇ.

1.2 ئۈنۈملۈك ئېنېرگىيە يەتكۈزۈش
قوس تەرىپىدىن ھاسىل قىلىنغان كۈچلۈك ئىسسىقلىق بىۋاسىتە ئوچاقنىڭ توكىنى ئېرىتىدۇ. ئېلېكترودلارنىڭ يۇقىرى ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقى (قارشىلىق دەرىجىسى 6-8 μΩ·m غىچە) يەتكۈزۈش جەريانىدا ئېنېرگىيەنىڭ ئەڭ تۆۋەن دەرىجىدە يوقىلىشىنى كاپالەتلەندۈرۈپ، توك ئىشلىتىشنى ئەڭ ياخشىلايدۇ. مەسىلەن، ئېلېكتر قوس ئوچىقى (EAF) پولات ئىشلەشتە، UHP ئېلېكترودلىرى ئېرىتىش دەۋرىنى %30 تىن ئارتۇق قىسقارتىپ، ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىنى زور دەرىجىدە ئاشۇرالايدۇ.

2. ماتېرىيال خۇسۇسىيىتى ۋە ئىقتىدار كاپالىتى

2.1 يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق قۇرۇلما مۇقىملىقى
ئېلېكترودلارنىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا چىدامچانلىقى ئۇلارنىڭ كىرىستال قۇرۇلمىسىدىن كېلىپ چىققان: قاتلاملىق كاربون ئاتوملىرى sp² گىبرىدلىشىش ئارقىلىق كوۋالېنتلىق باغلىنىش تورىنى ھاسىل قىلىدۇ، قاتلاملار ئارا باغلىنىش ۋان دېر ۋائالس كۈچى ئارقىلىق بولىدۇ. بۇ قۇرۇلما 3000 سېلسىيە گرادۇستا مېخانىكىلىق كۈچىنى ساقلاپ قالىدۇ ھەمدە ئالاھىدە ئىسسىقلىق سوقۇلۇشىغا چىداملىق (مىنۇتىغا 500 سېلسىيە گرادۇسقىچە تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشىگە بەرداشلىق بېرەلەيدۇ) بولۇپ، مېتال ئېلېكترودلاردىن ئۈستۈن تۇرىدۇ.

2.2 ئىسسىقلىق كېڭىيىشى ۋە سۈركىلىشىگە قارشى تۇرۇش
UHP ئېلېكترودلىرى تۆۋەن ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتىنى (1.2×10⁻⁶/°C) نامايان قىلىپ، يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئۆلچەم ئۆزگىرىشىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ ۋە ئىسسىقلىق بېسىمى سەۋەبىدىن يېرىلىشنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. ئۇلارنىڭ سۈركىلىش قارشىلىقى (يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا سۇلياۋ دېفورماتسىيەگە قارشى تۇرۇش ئىقتىدارى) ئىگنە كوكس خام ئەشياسىنى تاللاش ۋە ئىلغار گرافىتلاشتۇرۇش جەريانلىرى ئارقىلىق ئەلالاشتۇرۇلۇپ، ئۇزۇن مۇددەت يۇقىرى يۈك بىلەن ئىشلەش جەريانىدا ئۆلچەم مۇقىملىقىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ.

2.3 ئوكسىدلىنىش ۋە چىرىشكە قارشى تۇرۇش
ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرغۇچىلارنى (مەسىلەن، بورىد، سىلىتسىد) قوشۇش ۋە يۈزەكى سىرلاش ئارقىلىق، ئېلېكترودلارنىڭ ئوكسىدلىنىش باشلىنىش تېمپېراتۇرىسى 800 سېلسىيە گرادۇستىن يۇقىرى كۆتۈرۈلىدۇ. ئېرىتىش جەريانىدا ئېرىگەن شلاكقا قارشى خىمىيىلىك ئىنېرتلىق ئېلېكترودنىڭ ئارتۇقچە سەرپ قىلىنىشىنى ئازايتىپ، ئىشلىتىش ئۆمرىنى ئادەتتىكى ئېلېكترودلارغا قارىغاندا 2-3 ھەسسە ئۇزارتىدۇ.

3. جەريان ماسلىشىشچانلىقى ۋە سىستېما ئەلالاشتۇرۇش

3.1 توك زىچلىقى ۋە قۇۋۋەت سىغىمى
UHP ئېلېكترودلىرى 50 A/cm² دىن ئېشىپ كېتىدىغان توك زىچلىقىنى قوللايدۇ. يۇقىرى سىغىملىق ترانسفورموتورلار (مەسىلەن، 100 MVA) بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەندە، ئۇلار 100 MW دىن ئېشىپ كېتىدىغان يەككە ئوچاقلىق توك كىرگۈزۈشنى قوللايدۇ. بۇ لايىھە ئېرىتىش جەريانىدا ئىسسىقلىق كىرگۈزۈش سۈرئىتىنى تېزلىتىدۇ - مەسىلەن، فېرروسىلىتسىي ئىشلەپچىقىرىشتا ھەر توننا كرېمنىينىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى 8000 kWh دىن تۆۋەنگە چۈشۈرىدۇ.

3.2 دىنامىك ئىنكاس ۋە جەرياننى كونترول قىلىش
زامانىۋى ئېرىتىش سىستېمىلىرى ئەقلىي ئىقتىدارلىق ئېلېكترود تەڭشىگۈچ (SER) نى ئىشلىتىپ، ئېلېكترودنىڭ ئورنى، توك تەۋرىنىشى ۋە ياي ئۇزۇنلۇقىنى ئۈزلۈكسىز نازارەت قىلىپ، ئېلېكترودنىڭ سەرپىيات نىسبىتىنى 1.5-2.0 كىلوگرام/توننا پولات ئىچىدە ساقلايدۇ. ئوچاق ئاتموسفېراسىنى نازارەت قىلىش (مەسىلەن، CO/CO₂ نىسبىتى) بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەندە، بۇ ئېلېكترود-توك ئۇلاش ئۈنۈمىنى ئەڭ ياخشىلايدۇ.

3.3 سىستېما بىرىكمىسى ۋە ئېنېرگىيە ئۈنۈمىنى ئاشۇرۇش
UHP ئېلېكترودلىرىنى ئورۇنلاشتۇرۇش يۇقىرى بېسىملىق توك بىلەن تەمىنلەش سىستېمىسى (مەسىلەن، 110 كىلوۋولتلۇق بىۋاسىتە ئۇلىنىش)، سۇ بىلەن سوۋۇتۇلغان كابېللار ۋە ئۈنۈملۈك چاڭ-توزان يىغىش ئۈسكۈنىلىرى قاتارلىق قوللاش ئۇل ئەسلىھەلىرىنى تەلەپ قىلىدۇ. قالدۇق ئىسسىقلىقنى قايتا ئىشلىتىش تېخنىكىسى (مەسىلەن، ئېلېكتر ئوق ئوچىقىدىن گاز چىقىرىش ئارقىلىق بىرلىكتە ئىشلەپچىقىرىش) ئومۇمىي ئېنېرگىيە ئۈنۈمىنى %60 تىن ئاشۇرۇپ، ئېنېرگىيەنى ئۈزلۈكسىز ئىشلىتىشكە شارائىت ھازىرلايدۇ.

بۇ تەرجىمە ئاكادېمىك/سانائەت ئاتالغۇ قائىدىلىرىگە ئەمەل قىلىش بىلەن بىرگە تېخنىكىلىق ئېنىقلىقنى ساقلاپ، كەسپىي ئوقۇرمەنلەرنىڭ ئېنىقلىقىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ.