Bột than chì được sử dụng làm điện cực than chì có nhiều ưu điểm. Tuy nhiên, làm thế nào để phát huy tối đa ưu điểm của vật liệu này, thực sự đạt được hiệu quả cao hơn, giảm chi phí và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường, đây không chỉ là vấn đề mà các nhà sản xuất than chì cần xem xét, mà còn là vấn đề mà người sử dụng than chì nên nghiêm túc quan tâm. Vậy, khi ứng dụng vật liệu than chì, vấn đề nào cần được giải quyết trước tiên?
Loại bỏ bụi: Do cấu trúc hạt mịn của than chì, một lượng lớn bụi được tạo ra trong quá trình gia công cơ khí, ảnh hưởng đáng kể đến môi trường nhà máy. Ngoài ra, tác động của bụi lên thiết bị chủ yếu thể hiện ở ảnh hưởng của nó đến nguồn điện cung cấp cho thiết bị. Do tính dẫn điện tuyệt vời của than chì, một khi nó xâm nhập vào hộp điện, nó dễ gây ra hiện tượng đoản mạch và các sự cố khác. Do đó, nên trang bị máy gia công than chì chuyên dụng. Tuy nhiên, do chi phí đầu tư cao cho thiết bị gia công than chì chuyên dụng, nhiều doanh nghiệp khá thận trọng trong vấn đề này. Trong trường hợp đó, có thể áp dụng một số giải pháp sau:
Gia công điện cực than chì: Với việc ứng dụng than chì ngày càng rộng rãi trong ngành công nghiệp khuôn mẫu, ngày càng nhiều doanh nghiệp gia công khuôn mẫu (OEM) cũng đã triển khai hoạt động kinh doanh OEM điện cực than chì.
Sau quá trình ngâm dầu: Sau khi mua than chì, nó được ngâm trong dầu đánh lửa trong một khoảng thời gian (thời gian cụ thể tùy thuộc vào thể tích than chì), sau đó được đưa vào trung tâm gia công để xử lý. Bằng cách này, bụi than chì sẽ không bay lung tung mà sẽ rơi xuống. Điều này sẽ giảm thiểu tác động lên thiết bị và môi trường.
Cải tiến trung tâm gia công: Việc cải tiến này chủ yếu bao gồm việc lắp đặt máy hút bụi vào một trung tâm gia công thông thường.
Khoảng cách phóng điện trong quá trình gia công than chì: Khác với đồng, do tốc độ phóng điện nhanh hơn của điện cực than chì, lượng xỉ gia công bị ăn mòn mỗi đơn vị thời gian nhiều hơn. Làm thế nào để loại bỏ xỉ một cách hiệu quả trở thành một vấn đề. Do đó, cần phải có khoảng cách phóng điện lớn hơn so với đồng. Nói chung, khi thiết lập khoảng cách phóng điện, khoảng cách phóng điện của than chì lớn hơn từ 10 đến 30% so với đồng.
Hiểu đúng về những nhược điểm của nó: Bên cạnh bụi, than chì còn có một số nhược điểm. Ví dụ, khi gia công khuôn bề mặt gương, so với điện cực đồng, điện cực than chì khó đạt được hiệu quả mong muốn hơn. Để đạt được hiệu quả bề mặt tốt hơn, cần phải chọn loại than chì có kích thước hạt mịn nhất, và chi phí của loại than chì này thường cao hơn từ 4 đến 6 lần so với than chì thông thường. Ngoài ra, khả năng tái sử dụng của than chì tương đối thấp. Do quy trình sản xuất, chỉ một phần nhỏ than chì có thể được sử dụng để tái chế và tái sử dụng. Than chì thải sau gia công bằng phóng điện không thể tái sử dụng ngay lập tức, do đó đặt ra những thách thức nhất định đối với việc quản lý môi trường của doanh nghiệp. Về vấn đề này, chúng tôi có thể cung cấp dịch vụ tái chế than chì thải miễn phí cho khách hàng để tránh gây rắc rối cho việc chứng nhận môi trường của họ.
Hiện tượng sứt mẻ trong gia công cơ khí: Do than chì giòn hơn đồng, nếu than chì được gia công bằng phương pháp tương tự như điện cực đồng, rất dễ gây ra hiện tượng sứt mẻ điện cực, đặc biệt là khi gia công các điện cực có gờ mỏng. Về vấn đề này, có thể cung cấp hỗ trợ kỹ thuật miễn phí cho các nhà sản xuất khuôn mẫu. Điều này chủ yếu đạt được thông qua việc lựa chọn dụng cụ cắt, cách thức di chuyển của dụng cụ và cấu hình hợp lý các thông số gia công. Các mẫu than chì dạng vảy tự nhiên được tạo hình bằng phương pháp ép nguội không chất kết dính. Ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất tạo hình và thời gian giữ áp suất đến mật độ, độ xốp và độ bền uốn của các mẫu được nghiên cứu riêng biệt. Mối quan hệ giữa cấu trúc vi mô và độ bền uốn của các mẫu than chì dạng vảy tự nhiên được phân tích định tính. Hai hệ thống, axit boric – urê và tetraethyl silicat – acetone – axit clohydric, được lựa chọn để nghiên cứu và thảo luận về tính chất và cơ chế chống oxy hóa của bột than chì tự nhiên và các mẫu điện cực than chì tự nhiên trước và sau khi xử lý chống oxy hóa. Nội dung và kết quả nghiên cứu chính như sau: Nghiên cứu hiệu suất tạo hình của than chì dạng vảy tự nhiên và ảnh hưởng của điều kiện tạo hình đến cấu trúc vi mô và tính chất. Kết quả cho thấy, áp suất tạo hình càng lớn đối với mẫu than chì dạng vảy tự nhiên, thì mật độ và độ bền uốn của mẫu càng cao, trong khi độ xốp của mẫu càng nhỏ. Thời gian giữ áp suất ít ảnh hưởng đến mật độ của mẫu. Khi thời gian giữ áp suất lớn hơn 5 phút, khả năng tạo hình của mẫu càng tốt. Độ bền uốn thể hiện tính dị hướng rõ rệt, và độ bền uốn trung bình theo các hướng khác nhau lần lượt là 5,95MPa, 9,68MPa và 12,70MPa. Tính dị hướng của độ bền uốn có liên quan chặt chẽ đến cấu trúc vi mô của than chì.
Các đặc tính chống oxy hóa của hệ bo-nitơ được điều chế bằng phương pháp dung dịch và phương pháp sol, cũng như của bột than chì dạng vảy tự nhiên được phủ sol silica trước và sau khi xử lý đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy, khi số lần tẩm tăng lên, lượng sol silica và hệ bo-nitơ phủ trên bề mặt bột than chì tăng lên, và đặc tính chống oxy hóa trở nên tốt hơn. Nhiệt độ oxy hóa ban đầu của than chì dạng vảy tự nhiên là 883K, và tốc độ giảm khối lượng do oxy hóa ở 923K là 407,6mg/g/h. Bột than chì được tẩm chín lần trong hệ axit boric – urê và hệ etyl silicat – etanol – axit clohydric. Sau khi xử lý nhiệt trong 1 giờ dưới môi trường 1273K và N2, tốc độ giảm khối lượng do oxy hóa của than chì dạng vảy tự nhiên ở 923K lần lượt là 47,9 mg/g/h và 206,1mg/g/h. Sau khi xử lý nhiệt trong 1 giờ trong môi trường N2 ở nhiệt độ 1973K và 1723K, tốc độ giảm khối lượng do oxy hóa của than chì dạng vảy tự nhiên ở 923K lần lượt là 3,0mg/g/h và 42,0mg/g/h; Cả hai hệ thống đều có thể làm giảm tốc độ giảm khối lượng do oxy hóa của than chì dạng vảy tự nhiên, nhưng tác dụng chống oxy hóa của hệ thống axit boric – urê tốt hơn so với hệ thống etyl silicat – etanol – axit clohydric.
Điện cực than chì chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp quy mô lớn như luyện thép bằng lò điện, sản xuất phốt pho trong lò quặng, nấu chảy điện cát magiê, chuẩn bị vật liệu chịu lửa bằng phương pháp nấu chảy điện, điện phân nhôm và sản xuất phốt pho, silic và canxi cacbua công nghiệp. Điện cực than chì được chia thành hai loại: điện cực than chì tự nhiên và điện cực than chì nhân tạo. So với điện cực than chì nhân tạo, điện cực than chì tự nhiên không cần quá trình hóa học tạo than chì. Do đó, chu kỳ sản xuất điện cực than chì tự nhiên được rút ngắn đáng kể, tiêu thụ năng lượng và ô nhiễm giảm mạnh, chi phí cũng giảm đáng kể. Chúng có lợi thế về giá cả và lợi ích kinh tế rõ rệt, đây là một trong những lý do chính cho sự phát triển của điện cực than chì tự nhiên.
Ngoài ra, điện cực than chì tự nhiên là sản phẩm chế biến sâu có giá trị gia tăng cao từ than chì tự nhiên và có giá trị phát triển và ứng dụng đáng kể. Tuy nhiên, hiệu suất tạo hình, khả năng chống oxy hóa và tính chất cơ học của điện cực than chì tự nhiên hiện nay vẫn chưa bằng điện cực than chì nhân tạo, đây là trở ngại chính cho sự phát triển của chúng. Do đó, khắc phục những trở ngại này là chìa khóa để phát triển ứng dụng của điện cực than chì tự nhiên.
Các đặc tính chống oxy hóa của hệ bo-nitơ được điều chế bằng phương pháp dung dịch và phương pháp keo, cũng như của các khối than chì dạng vảy tự nhiên được phủ keo silica trước và sau khi xử lý đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy đặc tính chống oxy hóa của các khối than chì tự nhiên được phủ keo silica trở nên kém hơn khi số lần ngâm tẩm tăng lên. Các khối than chì tự nhiên được phủ hệ bo-nitơ có đặc tính chống oxy hóa tốt hơn khi số lần ngâm tẩm tăng lên. Tốc độ giảm khối lượng do oxy hóa của các khối than chì tự nhiên ở 923K và 1273K lần lượt là 122,432mg/g/h và 191,214mg/g/h. Các khối than chì tự nhiên được ngâm tẩm chín lần trong hệ axit boric – urê và hệ etyl silicat – etanol – axit clohydric. Sau khi xử lý nhiệt trong 1 giờ trong môi trường 1273K và N2, tốc độ giảm khối lượng do oxy hóa ở 923K lần lượt là 20,477mg/g/h và 28,753mg/g/h. Ở 1273K, tốc độ mất khối lượng do oxy hóa lần lượt là 37,064mg/g/h và 54,398mg/g/h; Sau khi xử lý ở 1973K và 1723K, tốc độ mất khối lượng do oxy hóa của các khối than chì tự nhiên ở 923K lần lượt là 8,182 mg/g/h và 31,347mg/g/h; Ở 1273K, tốc độ mất khối lượng do oxy hóa lần lượt là 126,729mg/g/h và 169,978mg/g/h; Cả hai hệ thống đều có thể làm giảm đáng kể tốc độ mất khối lượng do oxy hóa của các khối than chì tự nhiên. Tương tự, hiệu quả chống oxy hóa của hệ thống axit boric – urê vượt trội hơn so với hệ thống etyl silicat – etanol – axit clohydric.
Thời gian đăng bài: 12/06/2025