Од чега су направљене графитне електроде
Графитне електроде су производи од вештачког графита, а не природни графит у пахуљицама. Нафтни кокс или игличасти кокс се меша са смолом од угљеног-катрана као везивом, затим се гњечи, формира екструзијом, пече, импрегнира и коначно графитира на око 2.500-3.000 степени. Игличасти кокс даје анизотропну структуру од које зависе ултра-високе снаге, док пажљиво печење и импрегнација контролишу густину и порозност.
Готове електроде су машински обрађене са конусним наставком на сваком крају и спојене навојном брадавицом, тако да се стуб може изградити до висине коју пећ захтева и прогресивно се троши од врха.
Кључне физичке и хемијске карактеристике
| Карактеристично | Типична вредност или понашање | Зашто је важно |
|---|---|---|
| Електрична отпорност, тело | 4,6-8,8 μΩ·м у зависности од степена | Подешава тренутни{0}}носиви капацитет и губитке |
| Насипна густина | 1,55-1,75 г/цм³ | Контролише снагу и отпорност на оксидацију |
| Чврстоћа на савијање | Веће или једнако 8,0 МПа тело, веће или једнако 15,0 МПа брадавица | Отпоран на савијање у стубу |
| Топлотна експанзија, 100-600 степени | 1,3-2,5 к 10⁻⁶/ степен | Уређује толеранцију топлотног удара |
| Сублимација | око 3.650 степени на атмосферском притиску | Угљеник се не топи у раду |
Добра електрична проводљивост, ношена делокализованим електронима у структури хексагоналног слоја.
Отпорност на високу{0} температуру: угљеник сублимира уместо да се топи, тако да електрода задржава свој облик у луку.
Хемијска стабилност: графит је отпоран на нападе већине шљаке, киселина и растопљених метала на температури пећи.
Ниска топлотна експанзија и низак модул еластичности, који материјалу дају отпорност на топлотни удар.
Обрадивост: електроде се могу навојити, окретати и бушити уобичајеном праксом обраде угљеником.
Ова својства омогућавају електроди да носи веома високу струју док издржи топлоту окружења пећи, што је комбинација којој ниједан ватростални материјал или метал не могу да парирају у лучном раду.
Главне примене: електрични лук, лонац и потопљене{0}}лучне пећи
Доминантна примена је производња челика у електролучним пећима (ЕАФ). Лук ударен између електроде и пуњења пећи топи отпад и директно редуковано гвожђе, а електрода има двоструку улогу: проводи струју у пећ и преживљава температуру лука. Пећи за лонце затим поново загревају и рафинишу растопљени челик до жељене хемије под контролисаним луком.
Потопљене{0}}лучне пећи: топљење феролегура, производња силицијум метала и калцијум карбида, где је електрода закопана у пуњење.
Пећи за лонац и рафинацију: корекција температуре и легирање под лучним загревањем.
Дужности за обојене и хемијске производе: отпорно грејање и електрохемијске ћелије којима је потребан проводник инертног угљеника.
Пречник, дужина и степен електроде су усклађени са капацитетом трансформатора и струјним програмом, јер густина струје изнад пројектоване границе убрзава оксидацију и потрошњу.
Угљенични производи који нису електроде за пећи
Неколико индустрија користи графит, али производи су различити и не треба их мешати са електродама пећи у техничком писању.
Литијум{0}}јонске батерије користе графитни прах као активни материјал за превлаку негативне електроде, а не графитну шипку. Оловне{2}}киселинске батерије користе оловну пасту за негативну плочу.
За раст полупроводничких кристала се користе графитне лончиће, држачи и изолација врућих{0}}зона за силицијум карбид и галијум нитрид, а не електроде.
Компоненте за ваздухопловство као што су грла ракетних млазница и кочионе плочице за авионе су направљене од композита угљеник/угљеник или фино{0}}зрнастог графита, који припадају широј породици угљеничних материјала.
Будући развој производа од графитних електрода
Већа густина снаге: УХП типови са нижом отпорношћу и већом насипном густином, направљени од врхунског игличастог кокса.
Дужи радни век: премази{0}}отпорни на оксидацију и импрегнанти који успоравају{1}}утрошење бочних зидова.
Технологија спојева: побољшана геометрија брадавице и утичнице и методе повезивања за дуже, јаче оптерећене стубове.
Ефикасност ресурса: рециклажа отпада од електрода и опоравак угљеника из прашине из пећи.
Оптимизација процеса: наставак рада на модификацији, мешању и графитизацији ради побољшања проводљивости, механичких својстава и хемијске стабилности.
Развој покрећу произвођачи челика који мере перформансе електрода у килограмима потрошеним по тони челика, тако да се нижа отпорност и мањи губитак оксидације директно претварају у уштеду трошкова.
Често постављана питања
П: Од чега су направљене графитне електроде?
Нафтни кокс или игличасти кокс са везивом за смолу од угљеног{0}}катрана, прерађен у вештачки графит формирањем, печењем, импрегнацијом и графитизацијом на око 2.500-3.000 степени.
П: Да ли се графитне електроде топе у пећи?
Не. На атмосферском притиску угљеник се не топи; графит сублимира на око 3.650 степени, због чега преживљава лук који прелази 3.000 степени.
П: Да ли су аноде батерија исти производ као и електроде?
Не. Литијум{1}}-јонске аноде користе графитни прах као активни материјал премаза, док су електроде пећи велике машински обрађене шипке од вештачког графита.
П: Која је главна примена графитних електрода?
Производња челика у електролучним пећима, праћена топљењем феролегура, метала силицијум и калцијум карбида у - пећи под потопљеним луком и рафинирање у пећи лопатицом.
П: Зашто УХП оцене коштају више од РП оцена?
Производња УХП-а захтева врхунски игличасти кокс, додатне кораке импрегнације и строжу контролу густине, а исплата је нижа отпорност и мања потрошња у пећима велике{0}}не снаге.