Tá prionsabal oibre leictreoidí graifíte ultra-ardchumhachta (UHP) bunaithe go príomha ar feiniméan urscaoilte an stua. Agus iad ag baint leasa as a seoltacht leictreach eisceachtúil, a bhfriotaíocht ardteochta, agus a n-airíonna meicniúla, cuireann na leictreoidí seo ar chumas fuinneamh leictreach a thiontú go fuinneamh teirmeach go héifeachtúil laistigh de thimpeallachtaí leáite ardteochta, rud a thiomáineann an próiseas miotalóireachta. Seo a leanas anailís mhionsonraithe ar a bpríomh-mheicníochtaí oibríochtúla:
1. Urscaoileadh stua agus tiontú fuinnimh leictreach go teirmeach
1.1 Sásra Foirmithe Stua
Nuair a chuirtear leictreoidí graifíte UHP i dtrealamh bruithnithe (m.sh., foirnéisí stua leictreacha), feidhmíonn siad mar mheáin sheoltaí. Gineann urscaoileadh ardvoltais stua leictreach idir barr an leictreoid agus muirear na foirnéise (m.sh., cruach dramhaíola, méine iarainn). Is éard atá sa stua seo cainéal plasma seoltaí a fhoirmítear trí ianú gáis, le teochtaí os cionn 3000°C - i bhfad níos airde ná teochtaí dócháin traidisiúnta.
1.2 Tarchur Fuinnimh Éifeachtach
Leáíonn an teas dian a ghineann an stua lucht an fhoirnéise go díreach. Cinntíonn seoltacht leictreach níos fearr na leictreoidí (le friotaíocht chomh híseal le 6–8 μΩ·m) caillteanas íosta fuinnimh le linn tarchuir, rud a uasmhéadaíonn úsáid cumhachta. I ndéantús cruach foirnéise stua leictrigh (EAF), mar shampla, is féidir le leictreoidí UHP timthriallta leáite a laghdú níos mó ná 30%, rud a fheabhsaíonn táirgiúlacht go suntasach.
2. Airíonna Ábhartha agus Dearbhú Feidhmíochta
2.1 Cobhsaíocht Struchtúrach Ardteochta
Eascraíonn athléimneacht ardteochta na leictreoidí óna struchtúr criostalach: cruthaíonn adaimh charbóin srathacha líonra nasc comhfhiúsach trí hibridiú sp², agus ceangal idirshraitheanna trí fhórsaí van der Waals. Coinníonn an struchtúr seo neart meicniúil ag 3000°C agus cuireann sé friotaíocht eisceachtúil turraing theirmeach ar fáil (ag seasamh in aghaidh luaineachtaí teochta suas le 500°C/nóim), ag sárú feidhmíochta leictreoidí miotalacha.
2.2 Friotaíocht in aghaidh Leathnú Teirmeach agus Snámh
Léiríonn leictreoidí UHP comhéifeacht íseal leathnúcháin theirmigh (1.2 × 10⁻⁶/°C), rud a íoslaghdaíonn athruithe tríthoiseacha ag teochtaí arda agus a chuireann cosc ar fhoirmiú scoilteanna mar gheall ar strus teirmeach. Déantar a bhfriotaíocht creep (an cumas chun seasamh in aghaidh dífhoirmíochta plaisteach faoi theocht ard) a bharrfheabhsú trí roghnú amhábhar cóic snáthaide agus próisis ghraifítithe chun cinn, rud a chinntíonn cobhsaíocht tríthoiseach le linn oibríochta fada ard-ualaigh.
2.3 Friotaíocht Ocsaídithe agus Creimeadh
Trí fhrithocsaídeoirí (m.sh., bóirídí, sileicídí) a ionchorprú agus bratuithe dromchla a chur i bhfeidhm, ardaítear teocht tosaigh ocsaídiúcháin na leictreoidí os cionn 800°C. Laghdaíonn táimhe cheimiceach i gcoinne slaig leáite le linn bruithnithe an iomarca tomhaltas leictreoidí, rud a shíneann saolré seirbhíse 2-3 huaire níos mó ná saolré leictreoidí traidisiúnta.
3. Comhoiriúnacht Próisis agus Uasmhéadú Córais
3.1 Dlús Reatha agus Cumas Cumhachta
Tacaíonn leictreoidí UHP le dlúis reatha os cionn 50 A/cm². Nuair a chuirtear le chéile iad le claochladáin ardacmhainne (m.sh., 100 MVA), cumasaíonn siad ionchuir chumhachta foirnéise aonair os cionn 100 MW. Luasghéadaíonn an dearadh seo rátaí ionchuir theirmigh le linn leáithe—mar shampla, tomhaltas fuinnimh in aghaidh an tonna sileacain i dtáirgeadh feirreasilicon a laghdú go dtí faoi bhun 8000 kWh.
3.2 Freagairt Dhinimiciúil agus Rialú Próisis
Úsáideann córais leáite nua-aimseartha Rialtóirí Leictreoid Chliste (SERanna) chun suíomh leictreoid, luaineachtaí reatha, agus fad an stua a mhonatóiriú go leanúnach, ag coinneáil rátaí tomhaltais leictreoid laistigh de 1.5–2.0 kg/t cruach. I dteannta le monatóireacht atmaisféir na foirnéise (m.sh., cóimheasa CO/CO₂), uasmhéadaíonn sé seo éifeachtúlacht cúplála leictreoid-luchta.
3.3 Sinergíocht an Chórais agus Feabhsú Éifeachtúlachta Fuinnimh
Éilíonn imscaradh leictreoidí UHP bonneagar tacaíochta, lena n-áirítear córais soláthair cumhachta ardvoltais (m.sh., naisc dhíreacha 110 kV), cáblaí fuaraithe le huisce, agus aonaid bailithe deannaigh éifeachtacha. Ardaíonn teicneolaíochtaí aisghabhála teasa dramhaíola (m.sh., comhghiniúint gáis sceite foirnéise stua leictreach) éifeachtúlacht fuinnimh fhoriomlán go dtí os cionn 60%, rud a chuireann ar chumas úsáid fuinnimh easghluaiseachta.
Coinníonn an t-aistriúchán seo cruinneas teicniúil agus cloíonn sé le coinbhinsiúin téarmeolaíochta acadúla/tionsclaíocha ag an am céanna, rud a chinntíonn soiléireacht do lucht féachana speisialaithe.
Am an phoist: 6 Bealtaine 2025