గ్రాఫైట్ మరియు కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క ప్రాథమిక తేడాలు మరియు అనువర్తన దృశ్యాలు 

ఉత్పత్తి పద్ధతులు, భౌతిక లక్షణాలు మరియు అనువర్తనాలలో గ్రాఫైట్ మరియు కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లు గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటాయి -లోహశాస్త్రం, ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న శక్తి సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలలో వారి పాత్రలను నిర్వచించడం.

1.మెటీరియల్ కూర్పు మరియు తయారీ ప్రక్రియ

గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్లు సూది కోక్ మరియు బొగ్గు పిచ్‌తో కూడి ఉంటాయి మరియు గ్రాఫిటైజేషన్ మరియు చొరబాటుతో సహా 12 ఖచ్చితమైన తయారీ దశలకు లోనవుతాయి. ఈ ప్రక్రియ అల్ట్రా-హై ప్యూరిటీ (> 99% కార్బన్ కంటెంట్) మరియు అద్భుతమైన ఉష్ణ నిరోధకత (> 3600 ° C) కు దారితీస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లు మెటలర్జికల్ కోక్ మరియు ఆంత్రాసైట్ నుండి సరళమైన బేకింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, ఖర్చులో 1/3 నుండి 1/5 వరకు మాత్రమే 90% –95% కార్బన్ కంటెంట్‌ను సాధిస్తారు.

2. భౌతిక ఆస్తి పోలిక

గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్లు అధిక దృ g త్వం (ఫ్లెక్చురల్ బలం: 15-25 MPa) మరియు తక్కువ విద్యుత్ నిరోధకత (5–10 μω · M) కలిగి ఉంటాయి. ఉష్ణ విస్తరణ (CTE) యొక్క వాటి గుణకం 2–4 × 10⁻⁶/° C వరకు తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది 1600 ° C వరకు ఎత్తైన ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిర్మాణాత్మక స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లు, దీనికి విరుద్ధంగా, మరింత సరళమైనవి (మందం: 0.1–5 మిమీ), 8–12 × 10⁻⁶/° C అధిక CTE తో, వీటిని డైనమిక్ థర్మల్ పరిసరాలకు మరింత అనుకూలంగా చేస్తుంది.

3.అప్లికేషన్ ఫీల్డ్ పొజిషనింగ్

గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్లు ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ కొలిమి (EAF) స్టీల్‌మేకింగ్ మార్కెట్లో సుమారు 95% ఆధిపత్యం చెలాయిస్తున్నాయి, ఇది ప్రపంచ ముడి ఉక్కు ఉత్పత్తిలో 60% పైగా దోహదం చేస్తుంది. పెద్ద-వ్యాసం కలిగిన అల్ట్రా-హై పవర్ (యుహెచ్‌పి) గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్లు (ఉదా., Φ750 మిమీ) కూడా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యానోడ్ ఉత్పత్తిలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఇది శక్తి వినియోగంలో 18% తగ్గింపును సాధిస్తుంది. మరోవైపు, కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లు, ఎలెక్ట్రోకెమికల్ అనువర్తనాల్లో రాణించాయి, అల్యూమినియం విద్యుద్విశ్లేషణ మరియు 95% ప్రస్తుత సామర్థ్యంతో మరియు కెపాసిటివ్ డీయోనైజేషన్ (సిడిఐ) 40 mg/g యొక్క డీశాలినేషన్ సామర్థ్యంతో.

4.ఇండస్ట్రీ అభివృద్ధి పోకడలు

ఫాంగ్డా కార్బన్ వంటి ప్రముఖ చైనీస్ తయారీదారులు φ800 మిమీ యుహెచ్‌పి గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క భారీ ఉత్పత్తిని సాధించారు, 2023 లో చైనా మార్కెట్ వాటాను 65% నుండి 2030 నాటికి 75% వరకు పెంచారు. కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లలోని ఆవిష్కరణలు స్థిరమైన అనువర్తనాలపై కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి-ఉదాహరణకు, చికెన్ కొవ్వు-ఉత్పన్న కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లు సాధించాయి.

5. కోస్ట్-బెనిఫిట్ విశ్లేషణ

నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ వ్యవస్థలలో, కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లు ప్రారంభ పెట్టుబడి ఖర్చును అందిస్తాయి, ఇది గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ల కంటే కేవలం 25% మాత్రమే కాని 30% అధిక వార్షిక నిర్వహణ అవసరం. దీనికి విరుద్ధంగా, EAF స్టీల్‌మేకింగ్‌లో, గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్లు 1 MTPA ప్లాంట్లలో టన్నుకు 50 కిలోవాట్ల ఉక్కును ఆదా చేస్తాయి, ఇది వార్షిక వ్యయ పొదుపు ¥ 20 మిలియన్లకు అనువదిస్తుంది.

6. ఫ్యూచర్ సాంకేతిక పరిణామం

గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ టెక్నాలజీ నానో-సవరించడం ద్వారా రెసిస్టివిటీలో 15% తగ్గింపు వైపు అభివృద్ధి చెందుతోంది. 300 W/(M · K) కంటే ఎక్కువ ఉష్ణ వాహకతను సాధించడానికి B-N కో-డోపింగ్ పద్ధతులతో కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లు మెరుగుపరచబడుతున్నాయి. EU కార్బన్ సుంకాలకు ప్రతిస్పందనగా, పరిశ్రమలు స్వచ్ఛమైన శక్తి-ఆధారిత కాల్సినేషన్‌ను స్వీకరించడాన్ని వేగవంతం చేస్తున్నాయి, మరింత సాంకేతిక భేదాన్ని పెంచుతాయి.