Игла-кола као пунило
Пунило је агрегат који даје структуру електроди и чини највећи део масе. Игличасти кокс, произведен од уља за преливање нафте или од смоле угља, је преферирано пунило за електроде велике снаге и ултра{1}}велике-снаге јер је његова оптичка текстура снажно поравната. То поравнање преживљава екструзију и графитизацију и производи ниску електричну отпорност и низак коефицијент топлотног ширења. Уобичајени типови могу да користе обичан нафтни кокс или металуршки кокс, који кошта мање, али даје већу експанзију и отпорност.
Смола катрана као везиво
Смола катрана угља је везиво које држи честице кокса заједно у зеленом телу, а касније се карбонизира да би се формирала континуална угљенична матрикса. Смола се одликује тачком омекшавања, садржајем нерастворљивог у кинолину и приносом кокса, а садржај везива у мешавини је подешен да навлажи површину пунила и испуни простор између честица. Током печења смола се разлаже и карбонизира, скупљајући се око пунила и стварајући порозни угљенични скелет који графитизација касније претвара у графит.
Како се састав мења током производње
Састав електроде није фиксиран када се мешавина прави; развија се кроз процес. Формирањем се поравнавају честице кокса и смола. Печење на око 800 до 1.000 степени Целзијуса уклања испарљиве материје и претвара смолу у чврсти угљеник, остављајући порозно тело. Импрегнација смолом праћена поновним-печењем испуњава део те порозности и повећава густину. Графитизација на 2.500 до 3.000 степени Целзијуса претвара неуређени угљеник у кристални графит и смањује нечистоће{12}који стварају пепео. Обрада затим производи готове димензије и навојне утичнице.
Типични елементарни састав и пепео
У готовој електроди укупан угљеник прелази 99 процената. Не-угљенична фракција је пепео, који садржи оксиде силицијума, алуминијума, гвожђа, калцијума, магнезијума и натријума добијене из сировина, заједно са малом количином сумпора. Уобичајени степен снаге се обично наводи са пепелом до око 0,5 процената, док се нивои високе снаге и ултра{5}}високе-снаге држе на нижим границама. Сумпор се обично држи испод око 0,05 процената. Физички састав је такође важан: насипна густина обично пада између 1,6 и 1,75 грама по кубном центиметру, при чему је баланс затворена и отворена порозност.
Зашто сировине одлучују о перформансама
Две електроде могу имати исту елементарну формулу и још увек се понашати потпуно другачије, јер је перформансе одређено типом пунила, дистрибуцијом величине честица, садржајем везива и топлотном обрадом. Игличасти кокс са грубом и поравнатом структуром даје ниску експанзију и високу отпорност на термички удар. Добро-класификована мешавина честица даје високу густину и снагу. Висока температура графитизације даје ниску отпорност. Ово су варијабле које спецификација заправо контролише и оне су разлог зашто је одабир сировина прва одлука у производњи електрода.
Често постављана питања
П: Од чега је направљена графитна електрода?
Израђује се од пунила од нафтног игличастог кокса или обичног кокса и везива од смоле угљеног катрана, формираног, печеног, графитизованог и машински обрађеног у цилиндрични профил.
П: Зашто се игличасти кокс користи у електродама велике снаге?
Зато што се његова структура снажно поравнава током екструзије, дајући ниску електричну отпорност и низак коефицијент топлотног ширења, што обоје побољшава отпорност на топлотни удар.
П: Шта ради везиво за висину?
Он влажи и везује честице кокса у зеленом телу, а затим се карбонизира током печења да би формирао непрекидну угљеничну матрицу која држи електроду заједно.
П: Колико угљеника садржи готова електрода?
Више од 99 процената укупног угљеника. Остатак је пепео-који формира минералну материју и мала количина сумпора, а оба су контролисана спецификацијом.
П: Која је запреминска густина електроде?
Обично око 1,6 до 1,75 грама по кубном центиметру. Теоријска густина графита је већа, а разлика представља порозност произведеног тела.
П: Зашто је ниво нечистоћа важан?
Елементи пепела могу да формирају инклузије у челику, а сумпор може да повећа садржај сумпора у топљењу, тако да ниски-састав пепела и мало-сумпора штити квалитет челика који се прави.