ਅਤਿ-ਉੱਚ ਸ਼ਕਤੀ ਵਾਲੇ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦਾ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਿਧਾਂਤ।

ਅਲਟਰਾ-ਹਾਈ ਪਾਵਰ (UHP) ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦਾ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਿਧਾਂਤ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਰਕ ਡਿਸਚਾਰਜ ਵਰਤਾਰੇ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ। ਆਪਣੀ ਬੇਮਿਸਾਲ ਬਿਜਲਈ ਚਾਲਕਤਾ, ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦਾ ਲਾਭ ਉਠਾਉਂਦੇ ਹੋਏ, ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਪਿਘਲਾਉਣ ਵਾਲੇ ਵਾਤਾਵਰਣਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਬਿਜਲਈ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਕੁਸ਼ਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਧਾਤੂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਚਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹੇਠਾਂ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਮੁੱਖ ਸੰਚਾਲਨ ਵਿਧੀਆਂ ਦਾ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:

1. ਆਰਕ ਡਿਸਚਾਰਜ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ-ਤੋਂ-ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ

1.1 ਚਾਪ ਗਠਨ ਵਿਧੀ
ਜਦੋਂ UHP ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਨੂੰ ਪਿਘਲਾਉਣ ਵਾਲੇ ਉਪਕਰਣਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਆਰਕ ਫਰਨੇਸ) ਵਿੱਚ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਉਹ ਸੰਚਾਲਕ ਮਾਧਿਅਮ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਡਿਸਚਾਰਜ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਟਿਪ ਅਤੇ ਫਰਨੇਸ ਚਾਰਜ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਕ੍ਰੈਪ ਸਟੀਲ, ਲੋਹਾ) ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਪ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਚਾਪ ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਇੱਕ ਸੰਚਾਲਕ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਚੈਨਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਤਾਪਮਾਨ 3000°C ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ - ਰਵਾਇਤੀ ਬਲਨ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਤੋਂ ਕਿਤੇ ਵੱਧ।

1.2 ਕੁਸ਼ਲ ਊਰਜਾ ਸੰਚਾਰ
ਚਾਪ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਤੀਬਰ ਗਰਮੀ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਭੱਠੀ ਦੇ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਪਿਘਲਾ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦੀ ਉੱਤਮ ਬਿਜਲੀ ਚਾਲਕਤਾ (6-8 μΩ·m ਤੱਕ ਘੱਟ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕਤਾ ਦੇ ਨਾਲ) ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਦੌਰਾਨ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਪ ਭੱਠੀ (EAF) ਸਟੀਲ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ, UHP ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਪਿਘਲਾਉਣ ਦੇ ਚੱਕਰਾਂ ਨੂੰ 30% ਤੋਂ ਵੱਧ ਘਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਤਪਾਦਕਤਾ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

2. ਪਦਾਰਥਕ ਗੁਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਭਰੋਸਾ

2.1 ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਢਾਂਚਾਗਤ ਸਥਿਰਤਾ
ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦੀ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਲਚਕਤਾ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨ ਢਾਂਚੇ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ: ਪਰਤ ਵਾਲੇ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂ sp² ਹਾਈਬ੍ਰਿਡਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਸਹਿ-ਸੰਯੋਜਕ ਬੰਧਨ ਨੈੱਟਵਰਕ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵੈਨ ਡੇਰ ਵਾਲਸ ਬਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਇੰਟਰਲੇਅਰ ਬਾਈਡਿੰਗ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਢਾਂਚਾ 3000°C 'ਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬੇਮਿਸਾਲ ਥਰਮਲ ਸਦਮਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ (500°C/ਮਿੰਟ ਤੱਕ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ) ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਧਾਤੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਨੂੰ ਪਛਾੜਦਾ ਹੈ।

2.2 ਥਰਮਲ ਫੈਲਾਅ ਅਤੇ ਰੀਂਗਣ ਪ੍ਰਤੀ ਵਿਰੋਧ
UHP ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਥਰਮਲ ਵਿਸਥਾਰ (1.2×10⁻⁶/°C) ਦਾ ਘੱਟ ਗੁਣਾਂਕ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਉੱਚੇ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਅਯਾਮੀ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਤਣਾਅ ਕਾਰਨ ਦਰਾੜ ਬਣਨ ਤੋਂ ਰੋਕਦੇ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਕ੍ਰੀਪ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ (ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਹੇਠ ਪਲਾਸਟਿਕ ਵਿਕਾਰ ਦਾ ਵਿਰੋਧ ਕਰਨ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ) ਸੂਈ ਕੋਕ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੀ ਚੋਣ ਅਤੇ ਉੱਨਤ ਗ੍ਰਾਫਿਟਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਉੱਚ-ਲੋਡ ਓਪਰੇਸ਼ਨ ਦੌਰਾਨ ਅਯਾਮੀ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

2.3 ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਤੇ ਖੋਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ
ਐਂਟੀਆਕਸੀਡੈਂਟਸ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬੋਰਾਈਡ, ਸਿਲੀਸਾਈਡ) ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਪਰਤ ਲਗਾ ਕੇ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ 800°C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪਿਘਲੇ ਹੋਏ ਸਲੈਗ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਰਸਾਇਣਕ ਜੜਤਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੀ ਖਪਤ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸੇਵਾ ਜੀਵਨ ਰਵਾਇਤੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਨਾਲੋਂ 2-3 ਗੁਣਾ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

3. ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਅਨੁਕੂਲਤਾ

3.1 ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਸਮਰੱਥਾ
UHP ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ 50 A/cm² ਤੋਂ ਵੱਧ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਉੱਚ-ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਲੇ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ 100 MVA) ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਉਹ 100 MW ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਿੰਗਲ-ਫਰਨੇਸ ਪਾਵਰ ਇਨਪੁਟਸ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਪਿਘਲਾਉਣ ਦੌਰਾਨ ਥਰਮਲ ਇਨਪੁਟ ਦਰਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ - ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਫੈਰੋਸਿਲਿਕਨ ਉਤਪਾਦਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀ ਟਨ ਸਿਲੀਕਾਨ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ ਨੂੰ 8000 kWh ਤੋਂ ਘੱਟ ਕਰਨ ਲਈ।

3.2 ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨਿਯੰਤਰਣ
ਆਧੁਨਿਕ ਗੰਧਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਸਮਾਰਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਰੈਗੂਲੇਟਰਾਂ (SERs) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਥਿਤੀ, ਮੌਜੂਦਾ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ, ਅਤੇ ਚਾਪ ਲੰਬਾਈ ਦੀ ਨਿਰੰਤਰ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਖਪਤ ਦਰਾਂ ਨੂੰ 1.5-2.0 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਟੀ ਸਟੀਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ। ਭੱਠੀ ਦੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ CO/CO₂ ਅਨੁਪਾਤ) ਦੇ ਨਾਲ, ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ-ਚਾਰਜ ਕਪਲਿੰਗ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।

3.3 ਸਿਸਟਮ ਸਹਿਯੋਗ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਾਧਾ
UHP ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਨੂੰ ਤੈਨਾਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸਹਾਇਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ ਸਿਸਟਮ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, 110 kV ਸਿੱਧੇ ਕਨੈਕਸ਼ਨ), ਪਾਣੀ-ਠੰਢੇ ਕੇਬਲ, ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲ ਧੂੜ ਇਕੱਠਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਯੂਨਿਟ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਦੀ ਗਰਮੀ ਰਿਕਵਰੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਆਰਕ ਫਰਨੇਸ ਆਫ-ਗੈਸ ਸਹਿ-ਉਤਪਾਦਨ) ਸਮੁੱਚੀ ਊਰਜਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ 60% ਤੋਂ ਵੱਧ ਤੱਕ ਵਧਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕੈਸਕੇਡਿੰਗ ਊਰਜਾ ਉਪਯੋਗਤਾ ਸੰਭਵ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਇਹ ਅਨੁਵਾਦ ਅਕਾਦਮਿਕ/ਉਦਯੋਗਿਕ ਸ਼ਬਦਾਵਲੀ ਪਰੰਪਰਾਵਾਂ ਦੀ ਪਾਲਣਾ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਤਕਨੀਕੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਦਾ ਹੈ, ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਦਰਸ਼ਕਾਂ ਲਈ ਸਪਸ਼ਟਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।