Fampiharana sy Famakafakana ny Tombony amin'ny Coke Petroleum Grafitized ao amin'ny Indostrian'ny Elektrolysis Alimony
I. Fampiharana ny Coke Petroleum nasiana graphite tao amin'ny sakana katôda sy ny paty anoda
1. Famokarana sakana katôda
Ny kôka solitany voaloko grafita no akora fototra amin'ny fanamboarana sakana karbônina katôda voaloko grafita. Rehefa avy nokarakaraina tamin'ny mari-pana avo lenta amin'ny 3000°C eo ho eo, dia mihoatra ny 98% ny fahadiovan'ny karbônina, ary mitombo be ny hakitroky marina, ka mamorona rafitra kristaly grafita milamina tsara. Ity rafitra ity dia manome ny sakana katôda ireto toetra manaraka ireto:
- Fanoherana ny fahasimban'ny sodium nohatsaraina: Ny rafitra grafit madio avo lenta dia mahatohitra tsara ny fidiran'ny sodium mandritra ny elektrolisisa aliminioma, ka manalava ny androm-piainan'ny katôda.
- Fitondran-jiro nohatsaraina: Mampihena be ny fanoherana ny grafita, ka mampihena ny fihenan'ny voltase ambany indrindra amin'ny sela ary mampihena ny fanjifana angovo amin'ny famokarana aliminioma eo amin'ny 5%–10% eo ho eo.
- Fitoniana ara-hafanana nohatsaraina: Ny fivelarana kely amin'ny mari-pana avo dia mampihena ny mety hisian'ny triatra vokatry ny fihenjanana ara-hafanana.
2. Fiomanana amin'ny paty anoda
Ao amin'ny paty anoda, ny coke petroleum voaloko amin'ny grafit dia miasa voalohany indrindra ho toy ny akora fanampiny karbônina sy fitaovana mpitarika, miaraka amin'ireto vokatra manaraka ireto:
- Fitondran-jiro nohatsaraina: Ny rafitra misy grafit dia mampiroborobo ny fizarana herinaratra mitovy, mampihena ny voltase tafahoatra amin'ny anode.
- Fanoherana ny oksidasiona nohatsaraina: Ny votoatin'ny solifara ambany (matetika <0.06%) dia mampihena ny triatra ateraky ny entona mandritra ny fihetsika amin'ny CO₂, ka mampihena ny fanjifana anoda isaky ny taonina vy (ohatra, fihenana 12% amin'ny fampiharana ataon'ny orinasa iray manokana).
- Rafitra mason-koditra nohatsaraina: Mampihena ny porosity-n'ny pitch coke ny graphitization, mampitombo ny hakitroky ny anode sy ny tanjaka mekanika.
II. Tombony lehibe amin'ny Coke Petroleum voaloko amin'ny grafit raha oharina amin'ny Coke Petroleum voaloko
| Metrika Fahombiazana | Coke solitany nasiana grafita | Coke solitany voaporitra |
|---|---|---|
| Votoatin'ny solifara | 0.03%–0.06% (karazana ambany solifara) | ~0.5% (karazana mahazatra) |
| tahan'ny fidiran'ny rano | 90%–95% | 80%–90% |
| Diplaoma amin'ny fanaovana grafika | Grafitita be (hakitroky marina ≥2.18 g/cm³) | Voasokajy ho grafita ampahany (hakitroky marina 1.8–2.0 g/cm³) |
| Votoatin'ny fahalotoana | Lavenona ≤0.15%, zavatra miempo <0.5% | Lavenona 0.3%–0.8%, zavatra miempo 0.7%–1.5% |
| Koefisienan'ny fanitarana mafana | Ambany (karazana fanjaitra kôka) | Avo (karazana coke sponjy) |
| Tranga fampiharana | Elektroda grafita mahery vaika, vokatra karbônina manokana | Anoda efa masaka mialoha mahazatra, elektrôda silikônina indostrialy |
Tombony manokana:
1. Fanatsarana ny Fahombiazana Elektrosimika
- Ambany 30%–50% noho ny an'ny coke voaporitra ny resistivity-n'ny coke petroleum voaporitra, ka mampihena be ny fanjifana angovon'ny sela electrolysis. Ohatra, amin'ny electrodes coke misy fanjaitra 750 mm, ny conductivity dia mihoatra avo telo heny noho ny an'ny coke mahazatra, ka manatsara ny fahombiazan'ny fanamboarana vy ho 25 minitra isaky ny lafaoro.
- Ny votoatin'ny solifara ambany dia mampihena ny fifandraisana eo amin'ny anoda sy ny elektrolita misy fluoride, ka mampihena ny fivontosana vokatry ny entona ary manalava ny androm-piainan'ny anoda.
2. Fanatsarana ny toetra mekanika
- Mampitombo ny hamafin'ny fitaovana sy ny fanoherana ny dona mafana ny fanaovana grafit. Ao anatin'ny tontolo elektrolisisa aliminioma amin'ny mari-pana avo, ny coefficient fivelaran'ny hafanana amin'ny sakana katôda vita grafit dia ambany 30% noho ny an'ny coke voaporitra, mampihena ny fahasimban'ny rafitra vokatry ny fiovaovan'ny mari-pana.
- Ny hakitroky marina avo lenta (≥2.18 g/cm³) dia mampitombo ny fahamasahan'ny fitaovana, mampihena ny fidiran'ny ranoka aluminium sy ny fahasimban'ny sodium.
3. Tombontsoa ara-tontolo iainana sy ara-toekarena
- Mampihena ny famoahana SO₂ ny fihenan'ny votoatin'ny solifara, ka mahafeno ny lalàna mifehy ny tontolo iainana. Ohatra, ny orinasa iray mampiasa kôka grafita misy solifara ambany dia nampihena ny famoahana SO₂ isaky ny taonina alimo hatramin'ny 15%.
- Na dia eo aza ny fandaniana ambony kokoa (eo amin'ny 1.5–2 heny noho ny an'ny coke voaporitra), ny faharetan'ny androm-piainana sy ny fihenan'ny fanjifana angovo dia nanonitra ny fampiasam-bola voalohany. Ohatra, ny faharetan'ny sakana katôda dia nitombo avy amin'ny 5 ka hatramin'ny 8 taona, ka nampihena ny fandaniana ankapobeny hatramin'ny 20%.
III. Tranga fampiharana sy fanohanana angon-drakitra
- Indostrian'ny Elektrolisisa Aliminioma: Maneran-tany, 70%-n'ny kôka voasokajy no ampiasaina amin'ny anoda elektrolisisa aliminioma, saingy mihamitombo hatrany ny fampiasana kôka voasokajy ho kôka ireo tsena avo lenta (ohatra, katôda voasokajy ho grafit). Nisy orinasa iray nampihena ny fanjifana anoda avy amin'ny 420 kg/t-Al ho 370 kg/t-Al rehefa avy nampiasa katôda voasokajy ho grafit, ka nitsitsy RMB 200 tapitrisa isan-taona.
- Indostrian'ny Vy: Ireo elektrôda fanjaitra coke 750 mm izay mitondra onja 100.000 A dia nahatratra ny fahombiazan'ny fanamboarana vy nandritra ny 25 minitra isaky ny lafaoro, miaraka amin'ny conductivity avo telo heny noho ny coke mahazatra.
- Sehatra fitahirizana angovo: Nanatsara ny faharetan'ny tsingerin'ny anoda karbônina mafy hatramin'ny tsingerina 400 ny coke voaporitra tamin'ny asfalta, ka nahazo vahana teo amin'ny tsenan'ny bateria sodium-ion.
IV. Famaranana
Ny kôka petroleum voaloko amin'ny graphite, amin'ny alàlan'ny graphitization amin'ny mari-pana avo, dia mampiseho fahadiovana ambony, fitarihana herinaratra ary fahamarinan-toerana mafana raha oharina amin'ny kôka petroleum voaloko amin'ny calcine, ka mahatonga azy io ho tsara indrindra amin'ny blocs cathode electrolysis aluminium avo lenta sy ny famokarana paty anode manokana. Na dia lafo kokoa aza ny vidiny, ny faharetany maharitra, ny fahombiazan'ny angovo ary ny tombontsoa ara-tontolo iainana dia mametraka azy ho fitaovana tena ilaina amin'ny fanavaozana ny indostrian'ny aluminium. Ny fandrosoana amin'ny ho avy amin'ny teknolojia graphitization (ohatra, ny fitsaboana amin'ny mari-pana avo lenta amin'ny 3000°C) dia hanitatra bebe kokoa ny fampiharana azy amin'ny graphite nokleary, anodes bateria lithium-ion, ary sehatra mandroso hafa.
Fotoana fandefasana: 22 Septambra 2025