Penerangan ringkas dan klasifikasi elektrod grafit

Menurut perbezaan bahan mentah yang digunakan dan penunjuk fizikal dan kimia produk siap, elektrod grafit dibahagikan kepada tiga jenis: elektrod grafit kuasa biasa (gred RP), elektrod grafit kuasa tinggi (gred HP) dan elektrod grafik kuasa ultra tinggi (UHP gred). Ini kerana elektrod grafit digunakan terutamanya sebagai bahan konduktif dalam relau keluli arka elektrik. Pada tahun 1980-an, industri pembuatan keluli relau elektrik antarabangsa membahagikan relau keluli arka elektrik ke dalam tiga kategori mengikut kuasa input pengubah per tan kapasiti relau: relau elektrik biasa (relau RP), relau elektrik kuasa tinggi (relau HP) dan relau elektrik tinggi (UHP relau). Kuasa input pengubah kuasa biasa tungku elektrik di atas 20t per tan kapasiti relau umumnya kira -kira 300kW/t; Tungku elektrik berkuasa tinggi adalah kira-kira 400kW/t; Relau elektrik di bawah 40t mempunyai kuasa input 500-600kW/t, relau elektrik antara 50-80t mempunyai kuasa input 400-500kW/t, dan relau elektrik di atas 100T mempunyai kuasa input 350-450kW/t, yang dipanggil perabot elektrik kuasa tinggi. Menjelang akhir tahun 1980-an, negara-negara maju ekonomi telah menghapuskan sejumlah besar relau elektrik kuasa kecil dan sederhana di bawah 50T, dan kebanyakan relau elektrik yang baru dibina adalah relau elektrik besar yang tinggi 80-150T, dan kuasa input meningkat kepada 800kW/T. Pada awal 1990-an, beberapa relau elektrik kuasa tinggi semakin meningkat kepada 1000-1200kW/t. Elektrod grafit yang digunakan dalam relau elektrik berkuasa tinggi dan ultra tinggi beroperasi di bawah keadaan yang lebih ketat. Apabila ketumpatan semasa melalui elektrod meningkat dengan ketara, masalah berikut timbul:

(1) Suhu elektrod meningkat disebabkan oleh haba rintangan dan aliran udara panas, yang meningkatkan pengembangan terma elektrod dan sendi, dan penggunaan pengoksidaan elektrod juga meningkat.

(2) Perbezaan suhu antara pusat elektrod dan bulatan luar elektrod meningkat, dan tegasan terma yang disebabkan oleh perbezaan suhu juga meningkat dengan sewajarnya, menjadikan elektrod terdedah kepada retak dan mengelupas permukaan.

(3) daya elektromagnet meningkat, menyebabkan getaran teruk. Di bawah getaran yang teruk, kebarangkalian pemecahan elektrod disebabkan oleh sambungan longgar dan peningkatan pemotongan. Oleh itu, sifat fizikal dan mekanikal elektrod grafit kuasa tinggi dan ultra-tinggi mesti lebih baik daripada elektrod grafit kuasa biasa, seperti resistiviti yang lebih rendah, ketumpatan isipadu yang lebih tinggi dan kekuatan mekanikal yang lebih tinggi, pekali pengembangan terma yang lebih kecil, dan rintangan kejutan terma yang baik. Jadual 1 menyenaraikan siri standard biasa dan diameter elektrod grafit yang sepadan dengan tiga relau keluli arka kuasa yang berbeza pada akhir 1980 -an. Untuk memenuhi keperluan kilang-kilang keluli untuk membangunkan relau elektrik berkuasa tinggi dan ultra tinggi, kilang-kilang karbon di Eropah, Amerika Syarikat dan Jepun telah menghasilkan dua piawaian kualiti elektrod grafit sejak tahun 1980-an, iaitu elektrod grafit berkuasa tinggi dan elektrod grafit ultra tinggi. Elektrod grafit kuasa biasa jarang dihasilkan kerana jualan kecil mereka.

Elektrod grafit untuk dc arc relau dc arc furnaces adalah jenis baru peralatan keluli elektrik yang matang yang matang pada awal 1980 -an. Relau arka DC awal diubahsuai berdasarkan relau arka AC yang asal. Ada yang menggunakan 3 elektrod grafit, dan beberapa menggunakan 2 elektrod grafit. Walau bagaimanapun, kebanyakan relau arka DC yang baru direka selepas pertengahan 1980-an hanya menggunakan 1 elektrod grafit. Berbanding dengan relau arka AC dengan kuasa yang sama menggunakan 3 elektrod grafit, jumlah permukaan permukaan elektrod yang dioksidakan pada suhu tinggi sangat berkurangan. Untuk relau arka DC yang beroperasi pada kuasa ultra tinggi, penggunaan elektrod grafit per tan keluli dapat dikurangkan sebanyak kira-kira 50%. Apabila arus relau arka DC melewati elektrod, tiada kesan kulit dan kesan kedekatan dihasilkan. Semasa diedarkan secara merata pada bahagian silang elektrod. Di samping itu, arka DC mempunyai kestabilan yang baik, getaran mekanikal kecil semasa operasi, dan bunyi rendah relau elektrik. Diameter elektrod grafit yang digunakan dalam relau arka DC juga dikira berdasarkan kapasiti relau dan ketumpatan arus yang dibenarkan oleh elektrod. Untuk relau kuasa ultra tinggi dengan kuasa input yang sama, relau DC menggunakan satu elektrod grafit mempunyai diameter elektrod yang lebih besar. Sebagai contoh, relau arka AC dengan kapasiti 150T menggunakan elektrod dengan diameter 600mm, manakala relau arka DC dengan kapasiti yang sama menggunakan elektrod dengan diameter 700-750mm. Keperluan kualiti relau arka DC untuk elektrod grafit lebih tinggi daripada yang digunakan dalam relau arka AC.