গ্রাফাইট ইলেকট্রোড কীভাবে কাজ করে?

চলুন আলোচনা করা যাক গ্রাফাইট ইলেকট্রোড কীভাবে কাজ করে, গ্রাফাইট ইলেকট্রোড তৈরির প্রক্রিয়া এবং কেন গ্রাফাইট ইলেকট্রোড প্রতিস্থাপন করার প্রয়োজন হয়।
১. গ্রাফাইট ইলেকট্রোড কীভাবে কাজ করে?
ইলেকট্রোডগুলো চুল্লির ঢাকনার অংশ এবং এগুলোকে স্তম্ভের আকারে সাজানো হয়। এরপর ইলেকট্রোডগুলোর মধ্যে দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়ে তীব্র তাপের একটি আর্ক তৈরি করে, যা বাতিল ইস্পাতকে গলিয়ে দেয়।
গলন পর্যায়ে ইলেকট্রোডগুলোকে স্ক্র্যাপের উপর নামানো হয়। এরপর ইলেকট্রোড ও ধাতুর মধ্যে আর্ক তৈরি হয়। সুরক্ষার দিকটি বিবেচনা করে এর জন্য কম ভোল্টেজ নির্বাচন করা হয়। ইলেকট্রোড দ্বারা আর্কটি আড়াল হয়ে যাওয়ার পর, গলন প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করার জন্য ভোল্টেজ বাড়ানো হয়।
২. গ্রাফাইট ইলেকট্রোড উৎপাদন প্রক্রিয়া
গ্রাফাইট ইলেকট্রোড প্রধানত পেট্রোলিয়াম কোক এবং নিডল কোক দিয়ে তৈরি হয় এবং বাইন্ডার হিসেবে কয়লার বিটুমিন ব্যবহৃত হয়। এটি ক্যালসিনেশন, কম্পাউন্ডিং, মন্ডন, চাপ প্রয়োগ, রোস্টিং, গ্রাফিটাইজেশন এবং মেশিনিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা হয়। এর কাজ হলো ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসে বৈদ্যুতিক আর্কের আকারে বিদ্যুৎ শক্তি নির্গমন করা। যে পরিবাহী চার্জকে উত্তপ্ত ও গলায়, তাকে এর গুণগত সূচক অনুসারে সাধারণ ক্ষমতার গ্রাফাইট ইলেকট্রোড, উচ্চ ক্ষমতার গ্রাফাইট ইলেকট্রোড এবং অতি উচ্চ ক্ষমতার গ্রাফাইট ইলেকট্রোডে ভাগ করা যায়।

৩. গ্রাফাইট ইলেকট্রোড কেন প্রতিস্থাপন করার প্রয়োজন হয়?
ব্যবহারের নীতি অনুসারে, গ্রাফাইট ইলেকট্রোড প্রতিস্থাপনের বেশ কয়েকটি কারণ রয়েছে।
• শেষ ব্যবহার: এর মধ্যে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে আর্কের উচ্চ তাপমাত্রার কারণে গ্রাফাইট পদার্থের ঊর্ধ্বপাতন এবং ইলেকট্রোড ও গলিত ইস্পাত এবং স্ল্যাগের মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে সৃষ্ট ক্ষয়। শেষ পর্যায়ে উচ্চ তাপমাত্রার ঊর্ধ্বপাতনের হার প্রধানত ইলেকট্রোডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট ডেনসিটির উপর নির্ভর করে; এটি জারণের পর ইলেকট্রোডের পার্শ্বভাগের ব্যাসের সাথেও সম্পর্কিত; কার্বন বৃদ্ধির জন্য ইলেকট্রোডটিকে ইস্পাতের পানিতে প্রবেশ করানো হয়েছে কিনা, তার উপরও শেষ পর্যায়ের ক্ষয় নির্ভর করে।
• পার্শ্বীয় জারণ: ইলেকট্রোডের রাসায়নিক উপাদান হলো কার্বন। নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে কার্বন বাতাস, জলীয় বাষ্প এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের সাথে জারিত হয় এবং ইলেকট্রোডের পার্শ্বীয় জারণের পরিমাণ একক জারণ হার ও উন্মুক্ত ক্ষেত্রফলের সাথে সম্পর্কিত। সাধারণত, মোট ইলেকট্রোড ক্ষয়ের প্রায় ৫০% ইলেকট্রোডের পার্শ্বীয় জারণের কারণে হয়ে থাকে। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, বৈদ্যুতিক চুল্লির গলন গতি বাড়ানোর জন্য অক্সিজেন প্রবাহের পুনরাবৃত্তি বৃদ্ধি করা হয়েছে, যার ফলে ইলেকট্রোডের জারণজনিত ক্ষয়ও বেড়েছে।
• অবশিষ্ট ক্ষয়: উপরের এবং নিচের ইলেকট্রোডের সংযোগস্থলে ইলেকট্রোডটি ক্রমাগত ব্যবহারের ফলে, বডির জারণজনিত ক্ষয় বা ফাটল প্রবেশের কারণে ইলেকট্রোড বা জয়েন্টের একটি ছোট অংশ বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়।
• উপরিভাগের খোসা ওঠা এবং খসে পড়া: গলানোর প্রক্রিয়ার সময় ইলেকট্রোডের নিজস্ব দুর্বল তাপীয় অভিঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতার ফল। এর মধ্যে ইলেকট্রোডের মূল অংশ এবং নিপল ভেঙে যাওয়া অন্তর্ভুক্ত। ইলেকট্রোড ভেঙে যাওয়া গ্রাফাইট ইলেকট্রোড এবং নিপলের গুণমান ও মেশিনিংয়ের সাথে সম্পর্কিত, এবং এটি ইস্পাত তৈরির কার্যক্রমের সাথেও জড়িত।