1. BAHAN MENTAH
Coke (kira-kira 75-80% kandungannya)
Petroleum Coke
Kok petroleum merupakan bahan mentah yang paling penting, dan ia dibentuk dalam pelbagai struktur, daripada kok jarum yang sangat anisotropik hingga kok bendalir yang hampir isotropik. Kok jarum yang sangat anisotropik, disebabkan oleh strukturnya, sangat diperlukan untuk pembuatan elektrod berprestasi tinggi yang digunakan dalam relau arka elektrik, di mana kapasiti galas beban elektrik, mekanikal dan haba yang sangat tinggi diperlukan. Kok petroleum hampir secara eksklusif dihasilkan melalui proses kok tertunda, iaitu prosedur pengkarbonan sisa penyulingan minyak mentah yang perlahan dan ringan.
Kok jarum ialah istilah yang biasa digunakan untuk jenis kok khas dengan kebolehgrafitan yang sangat tinggi hasil daripada orientasi selari yang diutamakan bagi struktur lapisan turbostratiknya dan bentuk fizikal butiran tertentu.
Pengikat (kira-kira 20-25% kandungan)
Tar arang batu
Agen pengikat digunakan untuk mengaglomerat zarah pepejal antara satu sama lain. Keupayaan pembasahannya yang tinggi mengubah campuran menjadi keadaan plastik untuk pengacuan atau penyemperitan berikutnya.
Tar arang batu merupakan sebatian organik dan mempunyai struktur aromatik yang tersendiri. Disebabkan oleh perkadaran cincin benzena tersubstitusi dan terkondensasi yang tinggi, ia sudah mempunyai struktur kekisi heksagon grafit yang telah terbentuk dengan jelas, sekali gus memudahkan pembentukan domain grafit yang teratur semasa penggrafitan. Tar terbukti sebagai pengikat yang paling berfaedah. Ia merupakan sisa penyulingan tar arang batu.
2. PENCAMPURAN DAN PENGEKSTRUSAN
Kok yang telah digiling dicampurkan dengan pic tar arang batu dan beberapa bahan tambahan untuk membentuk pes seragam. Ini dibawa ke dalam silinder penyemperitan. Dalam langkah pertama, udara perlu dikeluarkan dengan pra-tekanan. Kemudian langkah penyemperitan sebenar menyusul di mana campuran diekstrusi untuk membentuk elektrod dengan diameter dan panjang yang dikehendaki. Untuk membolehkan pencampuran dan terutamanya proses penyemperitan (lihat gambar di sebelah kanan), campuran mestilah likat. Ini dicapai dengan mengekalkannya pada suhu tinggi kira-kira 120°C (bergantung pada pic) semasa keseluruhan proses pengeluaran hijau. Bentuk asas dengan bentuk silinder ini dikenali sebagai "elektrod hijau".
3. MEMBAKAR
Dua jenis relau pembakar sedang digunakan:
Di sini, rod yang diekstrusi diletakkan di dalam kanister keluli tahan karat silinder (sagger). Untuk mengelakkan ubah bentuk elektrod semasa proses pemanasan, sagger juga diisi dengan lapisan pasir yang melindungi. Sagger dimuatkan di atas platform gerabak kereta api (bahagian bawah gerabak) dan digulung ke dalam relau yang dibakar dengan gas asli.
Relau cincin
Di sini, elektrod diletakkan di dalam rongga batu tersembunyi di bahagian bawah dewan pengeluaran. Rongga ini merupakan sebahagian daripada sistem cincin yang mempunyai lebih daripada 10 ruang. Ruang-ruang ini disambungkan bersama dengan sistem peredaran udara panas untuk menjimatkan tenaga. Lompang antara elektrod juga diisi dengan pasir untuk mengelakkan ubah bentuk. Semasa proses pembakaran, di mana pic dikarbonkan, suhu perlu dikawal dengan teliti kerana pada suhu sehingga 800°C, pengumpulan gas yang cepat boleh menyebabkan keretakan elektrod.
Dalam fasa ini, elektrod mempunyai ketumpatan sekitar 1,55 – 1,60 kg/dm3.
4. PENGHAMILAN
Elektrod yang dibakar diresapi dengan pic khas (pic cecair pada suhu 200°C) untuk memberikan ketumpatan, kekuatan mekanikal dan kekonduksian elektrik yang lebih tinggi yang diperlukan untuk menahan keadaan operasi yang teruk di dalam relau.
5. MEMBAKAR SEMULA
Kitaran penaik kedua, atau "pembakaran semula", diperlukan untuk mengkarbonkan pengimpregnasi pic dan menyingkirkan sebarang bahan meruap yang tinggal. Suhu pembakaran semula mencecah hampir 750°C. Dalam fasa ini, elektrod boleh mencapai ketumpatan sekitar 1,67 – 1,74 kg/dm3.
6. GRAFITISASI
Relau Acheson
Langkah terakhir dalam pembuatan grafit ialah penukaran karbon bakar kepada grafit, yang dipanggil penggrafitan. Semasa proses penggrafitan, karbon yang lebih kurang tersusun terlebih dahulu (karbon turbostratik) ditukar menjadi struktur grafit tersusun tiga dimensi.
Elektrod-elektrod tersebut dibungkus dalam relau elektrik yang dikelilingi oleh zarah karbon untuk membentuk jisim pepejal. Arus elektrik dialirkan melalui relau, meningkatkan suhu kepada kira-kira 3000°C. Proses ini biasanya dicapai menggunakan sama ada RELUK ACHESON atau RELUK PANJANG (LWG).
Dengan relau Acheson, elektrod digrafitkan menggunakan proses kelompok, manakala dalam relau LWG, seluruh lajur digrafitkan pada masa yang sama.
7. PEMESINAN
Elektrod grafit (selepas penyejukan) dimesin mengikut dimensi dan toleransi yang tepat. Peringkat ini juga mungkin termasuk pemesinan dan pemasangan hujung (soket) elektrod dengan sistem penyambung pin grafit berulir (puting).
Masa siaran: 8-Apr-2021