ग्रेफाइट और कार्बन इलेक्ट्रोड के मौलिक अंतर और अनुप्रयोग परिदृश्य 

ग्रेफाइट और कार्बन इलेक्ट्रोड उत्पादन के तरीकों, भौतिक गुणों और अनुप्रयोगों में काफी भिन्न होते हैं - धातु विज्ञान, इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री और उभरती ऊर्जा प्रौद्योगिकियों में अपनी भूमिकाओं को परिभाषित करते हुए।

1. सामग्री रचना और विनिर्माण प्रक्रिया

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड सुई कोक और कोयला पिच से बने होते हैं और ग्राफिटाइजेशन और संसेचन सहित 12 सटीक विनिर्माण चरणों से गुजरते हैं। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप अल्ट्रा-हाई शुद्धता (> 99% कार्बन सामग्री) और उत्कृष्ट थर्मल प्रतिरोध (> 3600 डिग्री सेल्सियस) है। इसके विपरीत, कार्बन इलेक्ट्रोड को एक सरल बेकिंग प्रक्रिया के माध्यम से मेटालर्जिकल कोक और एन्थ्रेसाइट से उत्पादित किया जाता है, जो लागत के केवल 1/3 से 1/5 पर 90% -95% की कार्बन सामग्री प्राप्त करता है।

2. सूचनात्मक संपत्ति की तुलना

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड में उच्च कठोरता (फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ: 15-25 एमपीए) और कम विद्युत प्रतिरोधकता (5-10 μ · एम) की सुविधा है। थर्मल विस्तार (CTE) का उनका गुणांक 2-4 × 10⁻⁶/° C जितना कम है, 1600 ° C तक ऊंचे तापमान पर संरचनात्मक स्थिरता सुनिश्चित करता है। इसके विपरीत, कार्बन इलेक्ट्रोड, अधिक लचीले होते हैं (मोटाई: 0.1-5 मिमी), 8-12 × 10⁻⁶/° C के उच्च CTE के साथ, जो उन्हें गतिशील थर्मल वातावरण के लिए अधिक उपयुक्त बनाते हैं।

3. एप्लिकेशन फील्ड पोजिशनिंग

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी (ईएएफ) स्टीलमेकिंग बाजार के लगभग 95% पर हावी हैं, जो वैश्विक कच्चे कच्चे स्टील के उत्पादन में 60% से अधिक योगदान देता है। बड़े-व्यास वाले अल्ट्रा-हाई पावर (यूएचपी) ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड (जैसे,, 750 मिमी) भी लिथियम-आयन बैटरी एनोड उत्पादन में तेजी से उपयोग किए जाते हैं, जिससे ऊर्जा की खपत में 18% की कमी प्राप्त होती है। दूसरी ओर, कार्बन इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोकेमिकल अनुप्रयोगों में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं, जैसे कि एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिसिस 95% वर्तमान दक्षता और कैपेसिटिव विआयनाइजेशन (सीडीआई) के साथ 40 मिलीग्राम/ग्राम की विलवणीकरण क्षमता के साथ।

4. इंडस्ट्री डेवलपमेंट ट्रेंड्स

अग्रणी चीनी निर्माताओं, जैसे कि फैंग्डा कार्बन, ने, 800 मिमी यूएचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का द्रव्यमान उत्पादन हासिल किया है, 2023 में 2023 में 65% से चीन की बाजार हिस्सेदारी बढ़ाकर 2030 तक 75% तक अनुमानित किया है। कार्बन इलेक्ट्रोड में नवाचारों को स्थायी अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित किया जाता है-उदाहरण के लिए, चिकन वसा-डेरिक्ट ने 89 के लिए एक ऊर्जा से ऊर्जा प्राप्त की है।

5.-बेनेफिट विश्लेषण

पानी के इलेक्ट्रोलिसिस सिस्टम में, कार्बन इलेक्ट्रोड एक प्रारंभिक निवेश लागत प्रदान करते हैं जो कि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की सिर्फ 25% है, लेकिन 30% उच्च वार्षिक रखरखाव की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत, ईएएफ स्टीलमेकिंग में, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड 1 एमटीपीए पौधों में 50 किलोवाट प्रति टन स्टील की बचत करते हैं, जो कि 20 मिलियन की वार्षिक लागत बचत में अनुवाद करते हैं।

6. संक्षेप में तकनीकी विकास

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड तकनीक नैनो-मॉडिफिकेशन के माध्यम से प्रतिरोधकता में 15% की कमी की ओर बढ़ रही है। कार्बन इलेक्ट्रोड को बी-एन को-डोपिंग तकनीकों के साथ बढ़ाया जा रहा है ताकि थर्मल चालकता को 300 w/(m · k) के रूप में उच्च प्राप्त किया जा सके। यूरोपीय संघ के कार्बन टैरिफ के जवाब में, उद्योग स्वच्छ ऊर्जा-आधारित कैल्सीनेशन को अपनाने में तेजी ला रहे हैं, जिससे आगे तकनीकी भेदभाव चल रहा है।

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