ગ્રાફિટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક માટે ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયાનો ઉર્જા વપરાશ કેટલો છે?

ગ્રાફિટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોકની ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયા એક લાક્ષણિક ઉચ્ચ-ઊર્જા-વપરાશકર્તા ઉત્પાદન કડી છે, જેમાં તેની ઊર્જા વપરાશ લાક્ષણિકતાઓ અને મુખ્ય પ્રભાવિત પરિબળો નીચે મુજબ દર્શાવેલ છે:

I. મુખ્ય ઉર્જા વપરાશ ડેટા

1. સૈદ્ધાંતિક અને વાસ્તવિક વીજ વપરાશ વચ્ચેનો તફાવત જ્યારે ગ્રાફિટાઇઝેશન તાપમાન 3,000°C સુધી પહોંચે છે, ત્યારે એક ટન બેકડ ઉત્પાદનો માટે સૈદ્ધાંતિક વીજ વપરાશ 1,360 kWh છે. જો કે, વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, સ્થાનિક સાહસો સામાન્ય રીતે પ્રતિ ટન 4,000–5,500 kWh વાપરે છે, જે સૈદ્ધાંતિક મૂલ્યના 3-4 ગણું છે. ઉદાહરણ તરીકે, વાર્ષિક 100,000 ટન ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ ઉત્પન્ન કરતો મોટો કાર્બન પ્લાન્ટ ગ્રાફિટાઇઝેશન તબક્કા દરમિયાન પ્રતિ ટન 3,000–5,000 kWh વાપરે છે, જે નોંધપાત્ર ઉર્જા દબાણને પ્રકાશિત કરે છે. 2. ખર્ચ પ્રમાણ કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ એનોડ સામગ્રીના ઉત્પાદનમાં, ગ્રાફિટાઇઝેશન ખર્ચ કુલ ખર્ચના આશરે 50% જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે, જે તેને ખર્ચ ઘટાડવા માટેનો મુખ્ય ક્ષેત્ર બનાવે છે. વીજળી ખર્ચ કુલ ગ્રાફિટાઇઝેશન ખર્ચના 60% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે, જે પ્રક્રિયાની આર્થિક કાર્યક્ષમતાને સીધી રીતે નક્કી કરે છે.

II. ઉચ્ચ ઉર્જા વપરાશના કારણોનું વિશ્લેષણ

1. મૂળભૂત પ્રક્રિયા આવશ્યકતાઓ ગ્રાફિટાઇઝેશન માટે ઉચ્ચ-તાપમાન ગરમી સારવાર (2,800–3,000°C) ની જરૂર પડે છે જેથી કાર્બન અણુઓને અવ્યવસ્થિત સ્તરવાળી રચનામાંથી ક્રમબદ્ધ ગ્રેફાઇટ સ્ફટિક રચનામાં રૂપાંતરિત કરી શકાય. આ પ્રક્રિયામાં આંતરપરમાણુ પ્રતિકારને દૂર કરવા માટે સતત ઊર્જા ઇનપુટની જરૂર પડે છે, જેના પરિણામે સ્વાભાવિક રીતે ઉચ્ચ ઊર્જા વપરાશ થાય છે.

2. પરંપરાગત પ્રક્રિયાઓની ઓછી કાર્યક્ષમતા

• એચેસન ફર્નેસ: મુખ્ય પ્રવાહની પદ્ધતિ, પરંતુ માત્ર 30% થર્મલ કાર્યક્ષમતા સાથે, એટલે કે માત્ર 30% વિદ્યુત ઉર્જાનો ઉપયોગ ગ્રાફાઇટાઇઝિંગ ઉત્પાદનો માટે થાય છે, જ્યારે બાકીની ઉર્જા ભઠ્ઠીના ગરમીના વિસર્જન અને રેઝિસ્ટર સામગ્રીના વપરાશ દ્વારા વેડફાય છે.
• લાંબા પાવર-ઓન ચક્ર: સિંગલ-ફર્નેસ પાવર-ઓન સમયગાળો 40-100 કલાકનો હોય છે, ઉત્પાદન ચક્ર 20-30 દિવસ ચાલે છે, જેનાથી ઊર્જા વપરાશમાં વધુ વધારો થાય છે. 3. સાધનો અને સંચાલન મર્યાદાઓ
• ફર્નેસ કોર કરંટ ડેન્સિટી પાવર સપ્લાય ક્ષમતા દ્વારા મર્યાદિત છે. કરંટ ડેન્સિટી વધારવાથી પાવર-ઓન સમય ઓછો થઈ શકે છે પરંતુ સાધનોના અપગ્રેડની જરૂર પડે છે, જેના કારણે રોકાણ ખર્ચમાં વધારો થાય છે.
• ઉષ્મા તણાવથી ઉત્પાદન ક્રેકીંગ અટકાવવા માટે તાપમાનમાં વધારો દર મર્યાદિત છે, જે ઉર્જા વપરાશ ઘટાડવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝેશન જગ્યાને મર્યાદિત કરે છે.

III. ઊર્જા બચત ટેકનોલોજીની પ્રગતિ અને અસરો

૧. નવા ભઠ્ઠીના પ્રકારોનો ઉપયોગ

• આંતરિક શ્રેણી ગ્રેફાઇટાઇઝેશન ભઠ્ઠી: સિદ્ધાંત: રેઝિસ્ટર સામગ્રી વિના સીધા ઇલેક્ટ્રોડને ગરમ કરે છે, ગરમીનું નુકસાન ઘટાડે છે. અસર: વીજ વપરાશ 20%–35% ઘટાડે છે અને ગરમીનો સમય 7-16 કલાક સુધી ઘટાડે છે.
• બોક્સ-પ્રકારની ભઠ્ઠી: સિદ્ધાંત: ભઠ્ઠીના કોરને બહુવિધ ચેમ્બરમાં વિભાજીત કરે છે, જેમાં એનોડ સામગ્રી વાહક ગ્રેફાઇટ-લાઇનવાળા બોક્સમાં મૂકવામાં આવે છે જે પાવર પર સ્વ-ગરમી આપે છે. અસર: સિંગલ-ફર્નેસ અસરકારક ક્ષમતામાં વધારો કરે છે, કુલ વીજ વપરાશમાં માત્ર ~10% વધારો કરે છે, યુનિટ વીજ વપરાશ 40%–50% ઘટાડે છે, અને રેઝિસ્ટર સામગ્રી ખર્ચ દૂર કરે છે.
• સતત ભઠ્ઠી: સિદ્ધાંત: સંકલિત સતત ઉત્પાદન (લોડિંગ, પાવરિંગ, કૂલિંગ, અનલોડિંગ) ને સક્ષમ બનાવે છે, તૂટક તૂટક ભઠ્ઠીના સંચાલનથી ગરમીના નુકસાનને ટાળે છે. અસર: ઊર્જા વપરાશમાં ~60% ઘટાડો કરે છે, ઉત્પાદન ચક્રને નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકાવે છે, અને ઓટોમેશનને વધારે છે. 2. પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન પગલાં
• ગરમીનું નુકસાન ઓછું કરવા અને થર્મલ કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે ભઠ્ઠીના ઇન્સ્યુલેશન માળખામાં સુધારો.
• સમાન તાપમાન વિતરણ અને ઓછા ઉર્જા વપરાશ માટે કાર્યક્ષમ થર્મલ ફિલ્ડ ડિઝાઇનનો વિકાસ.
• ચોક્કસ હીટિંગ કર્વ મેનેજમેન્ટ માટે મલ્ટિ-ઝોન મોનિટરિંગ અને બુદ્ધિશાળી અલ્ગોરિધમ્સ ધરાવતી સ્માર્ટ તાપમાન નિયંત્રણ સિસ્ટમો, જે ઊર્જાના બગાડને અટકાવે છે.

IV. ઉદ્યોગના વલણો અને પડકારો

1. ક્ષમતા સ્થાનાંતરણ ગ્રાફિટાઇઝેશન ક્ષમતા ઉત્તરપશ્ચિમ ચીનમાં કેન્દ્રિત થઈ રહી છે, ખર્ચ ઘટાડવા માટે નીચા સ્થાનિક વીજળીના ભાવનો લાભ લઈ રહી છે. ઉદાહરણ તરીકે, આંતરિક મંગોલિયા રાષ્ટ્રીય ગ્રાફિટાઇઝેશન ક્ષમતાના 47% હિસ્સો ધરાવે છે, જે પ્રાથમિક ઉત્પાદન કેન્દ્ર બની રહ્યું છે. 2. નીતિ-આધારિત તકનીકી સુધારાઓ "દ્વિ નિયંત્રણ" ઉર્જા વપરાશ નીતિઓ હેઠળ, ઉચ્ચ-ઊર્જા ગ્રાફિટાઇઝેશન ક્ષમતા પ્રતિબંધોનો સામનો કરે છે, જે સાહસોને ઊર્જા-બચત પ્રક્રિયાઓ અપનાવવા માટે મજબૂર કરે છે. સંકલિત ઉત્પાદન ક્ષમતાઓ (દા.ત., સ્વ-સપ્લાય ગ્રાફિટાઇઝેશન) ધરાવતી કંપનીઓ સ્પર્ધાત્મક લાભ મેળવે છે, જે અગ્રણી ખેલાડીઓ તરફ બજાર એકીકરણને વેગ આપે છે. 3. તકનીકી અવેજીનું જોખમ જ્યારે સતત ભઠ્ઠીઓ અને અન્ય નવીન તકનીકો નોંધપાત્ર ઊર્જા બચત પ્રદાન કરે છે, ત્યારે તેમના ઉચ્ચ સાધનો ખર્ચ અને તકનીકી અવરોધો પરંપરાગત એચેસન ભઠ્ઠીઓના ઝડપી રિપ્લેસમેન્ટને અવરોધે છે. સાહસોએ લાંબા ગાળાના લાભો સામે ટેકનોલોજી અપગ્રેડ રોકાણોને સંતુલિત કરવા જોઈએ.