Proses pengeluaran elektrod grafit kuasa ultra tinggi mesti memenuhi keperluan ketat untuk ketumpatan arus tinggi, tekanan haba yang tinggi dan sifat fizikokimia yang ketat. Keperluan khas terasnya tercermin dalam lima peringkat utama: pemilihan bahan mentah, teknologi pengacuan, proses pengimpregnasian, rawatan grafit dan pemesinan ketepatan, seperti yang diperincikan di bawah:
I. Pemilihan Bahan Mentah: Mengimbangi Ketulenan Tinggi dan Struktur Khusus
Keperluan Bahan Mentah Utama
Kok jarum berfungsi sebagai bahan mentah teras kerana tahap grafitisasinya yang tinggi dan pekali pengembangan haba yang rendah (α₀-₀: 0.5–1.2×10⁻⁶/℃), memenuhi permintaan kestabilan haba yang ketat bagi elektrod kuasa ultra tinggi. Kandungan kok jarum jauh lebih tinggi daripada elektrod kuasa biasa, menyumbang lebih 60% dalam elektrod kuasa ultra tinggi, manakala elektrod kuasa biasa terutamanya menggunakan kok petroleum.
Pengoptimuman Bahan Bantu
Pitch yang diubah suai suhu tinggi digunakan sebagai pengikat kerana hasil sisa karbonnya yang tinggi dan kandungan meruap yang rendah, meningkatkan ketumpatan pukal elektrod (≥1.68 g/cm³) dan kekuatan mekanikal (kekuatan lenturan ≥10.5 MPa). Selain itu, kok metalurgi ditambah untuk melaraskan taburan saiz zarah, mengoptimumkan kekonduksian dan rintangan kejutan haba.
II. Teknologi Pengacuan: Pengacuan Sekunder Mengatasi Had Saiz
Acuan Komposit Penyemperitan Getaran
Proses tradisional bergantung pada penyemperit besar untuk elektrod berdiameter besar, manakala elektrod kuasa ultra tinggi menggunakan kaedah pengacuan sekunder:
- Acuan Utama: Penyemperit berterusan lingkaran pic yang tidak sama rata digunakan untuk menekan bahan campuran terlebih dahulu menjadi padat hijau.
- Pengacuan Sekunder: Teknologi pengacuan getaran seterusnya menghapuskan kecacatan dalaman dalam padatan hijau, meningkatkan keseragaman ketumpatan.
Pendekatan ini membolehkan penghasilan elektrod berdiameter besar (contohnya, sehingga 1,330 mm) menggunakan peralatan yang lebih kecil, mengatasi batasan proses tradisional.
Penggunaan Peralatan Penyemperitan Pintar
Sebuah penyemperit elektrod grafit 60 MN yang dilengkapi dengan tetapan panjang pintar, ricih segerak dan sistem penyampaian meningkatkan ketepatan tetapan panjang sebanyak 55% berbanding proses tradisional, membolehkan pengeluaran berterusan automatik sepenuhnya dan meningkatkan kecekapan dan konsistensi produk dengan ketara.
III. Proses Pengimpregnasian: Pengimpregnasian Tekanan Tinggi Meningkatkan Ketumpatan dan Kekuatan
Kitaran Pengimpregnasi-Pembakaran Berbilang
Elektrod kuasa ultra tinggi memerlukan 2–3 kitaran impregnasi tekanan tinggi menggunakan pic diubah suai suhu sederhana sebagai impregnant, dengan pertambahan berat dikawal pada 15%–18%. Setiap impregnation diikuti dengan penaikkan sekunder (1,200–1,250℃) untuk mengisi liang, mencapai ketumpatan pukal akhir melebihi 1.72 g/cm³ dan kekuatan mampatan ≥26.8 MPa.
Rawatan Khusus Kosong Penyambung
Bahagian penyambung menjalani pengimpregnaan tekanan tinggi (≥2 MPa) dan berbilang kitaran penaik untuk memastikan rintangan sentuhan ≤0.15 mΩ, memenuhi keperluan penghantaran arus tinggi.
IV. Rawatan Penggrafitan: Penukaran Suhu Ultra Tinggi dan Pengoptimuman Kecekapan Tenaga
Pemprosesan Suhu Ultra Tinggi Relau Acheson
Suhu penggrafitan mesti mencapai ≥2,800℃ untuk mengubah atom karbon daripada susunan dua dimensi yang tidak teratur kepada struktur grafit tertib tiga dimensi, mencapai kerintangan rendah (≤6.5 μΩ·m) dan kekonduksian terma yang tinggi. Contohnya, satu perusahaan memendekkan kitaran penggrafitan kepada lima bulan dan mengurangkan penggunaan tenaga dengan mengoptimumkan formulasi bahan penebat.
Teknologi Penjimatan Tenaga Bersepadu
Teknologi penjimatan tenaga frekuensi boleh ubah dan model kecekapan tenaga dinamik membolehkan pemantauan masa nyata beban peralatan dan penukaran mod operasi secara automatik, sekali gus mengurangkan penggunaan tenaga kumpulan pam sebanyak 30% dan mengurangkan kos operasi dengan ketara.
V. Pemesinan Ketepatan: Kawalan Ketepatan Tinggi Memastikan Prestasi Operasi
Keperluan Ketepatan Pemesinan Mekanikal
Toleransi diameter elektrod ialah ±1.5%, toleransi panjang keseluruhan ialah ±0.5%, dan ketepatan ulir penyambung mencapai Kelas 4H/4h. Kawalan geometri berketepatan tinggi dicapai menggunakan pemesinan CNC dan sistem pengesanan dalam talian, bagi mencegah turun naik arus yang disebabkan oleh kesipian elektrod semasa operasi relau arka elektrik.
Pengoptimuman Kualiti Permukaan
Teknologi penyemperitan bebas sisa meminimumkan elaun pemesinan, meningkatkan penggunaan bahan mentah. Reka bentuk muncung melengkung mengoptimumkan kekonduksian, meningkatkan hasil produk sebanyak 3% dan meningkatkan kekonduksian sebanyak 8%.
Masa siaran: 21 Julai 2025