Хэт өндөр чадлын бал чулуун электрод үйлдвэрлэх үйл явц нь өндөр гүйдлийн нягтрал, өндөр дулааны стресс, хатуу физик-химийн шинж чанарын хатуу шаардлагыг хангасан байх ёстой. Үүний үндсэн тусгай шаардлагыг таван гол үе шатанд тусгасан болно: түүхий эд сонгох, хэвний технологи, нэвт шингээх үйл явц, бал чулуу боловсруулах, нарийн боловсруулалт, доор дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.
I. Түүхий эд материалын сонголт: Өндөр цэвэршилт ба тусгай бүтцийг тэнцвэржүүлэх
Анхдагч түүхий эдийн шаардлага
Зүүтэй кокс нь өндөр графитжуулалтын зэрэг, дулааны тэлэлтийн бага коэффициент (α₀-₀: 0.5–1.2×10⁻⁶/℃)-ийн ачаар гол түүхий эд болдог бөгөөд хэт өндөр чадлын электродуудын дулааны тогтвортой байдлын хатуу шаардлагыг хангадаг. Зүүтэй коксын агууламж нь ердийн чадлын электродуудаас хамаагүй өндөр бөгөөд хэт өндөр чадлын электродуудын 60%-иас дээш хувийг эзэлдэг бол ердийн чадлын электродууд голчлон газрын тосны кокс ашигладаг.
Туслах материалын оновчлол
Өндөр температурт өөрчлөгдсөн давирхайг нүүрстөрөгчийн үлдэгдлийн өндөр гарц, дэгдэмхий агууламж багатай тул холбогч болгон ашигладаг бөгөөд электродын эзлэхүүний нягтрал (≥1.68 г/см³) болон механик бат бөх чанарыг (нугалах бат бэх ≥10.5 МПа) нэмэгдүүлдэг. Үүнээс гадна, бөөмийн хэмжээний тархалтыг тохируулах, дамжуулах чадвар болон дулааны цохилтын эсэргүүцлийг оновчтой болгохын тулд металлургийн кокс нэмдэг.
II. Хэвлэх технологи: Хоёрдогч хэв нь хэмжээний хязгаарлалтыг даван туулдаг
Чичиргээт шахалттай нийлмэл хэв
Уламжлалт процессууд нь том диаметртэй электродуудад зориулж том экструдер ашигладаг бол хэт өндөр чадлын электродууд нь хоёрдогч хэвний аргыг ашигладаг.
- Анхдагч хэв: Холимог материалыг ногоон нягтралтай болгон урьдчилан шахахын тулд тэгш бус өнцөгтэй спираль тасралтгүй экструдер ашигладаг.
- Хоёрдогч хэв: Чичиргээт хэвний технологи нь ногоон нягтралтай материалын дотоод согогийг арилгаж, нягтралын жигд байдлыг сайжруулдаг.
Энэхүү арга нь уламжлалт процессын хязгаарлалтыг даван туулж, жижиг тоног төхөөрөмж ашиглан том диаметртэй электродуудыг (жишээлбэл, 1330 мм хүртэл) үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.
Ухаалаг шахах тоног төхөөрөмжийн хэрэглээ
Ухаалаг уртын тохиргоо, синхрон хяргах, дамжуулах системээр тоноглогдсон 60 MN графит электродын экструдер нь уламжлалт процессуудтай харьцуулахад уртын тохиргооны нарийвчлалыг 55%-иар сайжруулж, бүрэн автоматжуулсан тасралтгүй үйлдвэрлэлийг бий болгож, үр ашиг, бүтээгдэхүүний тогтвортой байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг.
III. Нэвчүүлэх үйл явц: Өндөр даралттай нэвчүүлэх нь нягтрал болон бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг
Олон удаагийн нэвчилт-жигнэх мөчлөг
Хэт өндөр чадлын электродууд нь дунд зэргийн температурт өөрчлөгдсөн давирхайг нэвт шингээгч болгон ашиглан 2-3 өндөр даралтын нэвт шингээлтийн цикл шаарддаг бөгөөд жингийн өсөлтийг 15%-18% -д хянадаг. Нэвт шингээлтийн дараа нүх сүвийг дүүргэхийн тулд хоёрдогч жигнэлт (1,200–1,250℃) хийж, эцсийн нягтрал нь 1.72 г/см³-ээс давж, шахалтын бат бэх нь ≥26.8 МПа байна.
Холбогчийн хоосон зайг тусгайлан боловсруулах
Холбогч хэсгүүд нь өндөр даралттай нэвчилт (≥2 МПа) болон олон удаагийн жигнэх циклд орж, ≤0.15 мΩ контактын эсэргүүцлийг хангаж, өндөр гүйдлийн дамжуулалтын шаардлагыг хангадаг.
IV. Графитжуулалтын боловсруулалт: Хэт өндөр температурын хувиргалт ба эрчим хүчний үр ашгийг оновчлох
Ачесон зуухны хэт өндөр температурын боловсруулалт
Нүүрстөрөгчийн атомуудыг хоёр хэмжээст эмх замбараагүй зохион байгуулалтаас гурван хэмжээст дараалсан бал чулуун бүтэц болгон хувиргахын тулд бал чулуулгийн температур ≥2,800℃ хүрэх ёстой бөгөөд ингэснээр бага эсэргүүцэл (≤6.5 μΩ·m) болон өндөр дулаан дамжуулалт бий болно. Жишээлбэл, нэг аж ахуйн нэгж графитжуулалтын мөчлөгийг таван сар болгон богиносгож, тусгаарлагч материалын найрлагыг оновчтой болгосноор эрчим хүчний хэрэглээг бууруулсан.
Нэгдсэн эрчим хүч хэмнэх технологиуд
Хувьсах давтамжтай эрчим хүч хэмнэх технологи болон динамик эрчим хүчний үр ашгийн загварууд нь тоног төхөөрөмжийн ачааллыг бодит цагийн хяналт хийх, ажиллагааны горимыг автоматаар солих боломжийг олгодог бөгөөд насосны бүлгийн эрчим хүчний хэрэглээг 30%-иар бууруулж, ашиглалтын зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
V. Нарийвчлалтай боловсруулалт: Өндөр нарийвчлалтай хяналт нь үйл ажиллагааны гүйцэтгэлийг баталгаажуулдаг
Механик боловсруулалтын нарийвчлалын шаардлага
Электродын диаметрийн хүлцэл ±1.5%, нийт уртын хүлцэл ±0.5%, холбогч утасны нарийвчлал 4H/4h ангилалд хүрдэг. Цахилгаан нуман зуухны ажиллагааны үед электродын эксцентриситетээс үүдэлтэй гүйдлийн хэлбэлзлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд CNC боловсруулалт болон онлайн илрүүлэлтийн системийг ашиглан өндөр нарийвчлалтай геометрийн хяналтыг хийдэг.
Гадаргуугийн чанарын оновчлол
Хаягдалгүй шахах технологи нь боловсруулалтын зөвшөөрөгдөх хэмжээг багасгаж, түүхий эдийн ашиглалтыг сайжруулдаг. Муруй цоргоны загвар нь дамжуулах чадварыг оновчтой болгож, бүтээгдэхүүний гарцыг 3%-иар, дамжуулах чадварыг 8%-иар нэмэгдүүлдэг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 21