Kort beskrivelse og klassificering af grafitelektroder

I henhold til forskellen i anvendte råvarer og de fysiske og kemiske indikatorer for færdige produkter er grafitelektroder opdelt i tre sorter: almindelige effektgrafitelektroder (RP-kvalitet), højeffekt grafitelektroder (HP-kvalitet) og ultrahøj effektgrafitelektroder (UHP-kvalitet). Dette skyldes, at grafitelektroder hovedsageligt bruges som ledende materialer i elektriske bue -stålproduktionsovne. I 1980'erne delte den internationale elektriske ovnstålfremstillingsindustri elektriske bue-stålfremstillingsovne i tre kategorier i henhold til transformatorindgangseffekten pr. Ton ovnkapacitet: almindelige strømstyrkeovne (RP-ovne), elektriske ovne med høj effekt (HP-ovne) og ultra-høje kraftovn (UHP-ovne). Transformatorindgangseffekten for almindelige strømstyrkeovn over 20 tter pr. Ton ovnkapacitet er generelt ca. 300 kW/T; Elektriske ovne med høj effekt er ca. 400 kW/T; Elektriske ovne under 40T har en indgangseffekt på 500-600 kW/T, elektriske ovne mellem 50-80T har en indgangseffekt på 400-500 kW/T, og elektriske ovne over 100T har en indgangseffekt på 350-450 kW/T, der kaldes ultra-høje strømstyrke. Ved udgangen af ​​1980'erne havde økonomisk udviklede lande fjernet et stort antal små og mellemstore almindelige strømselektriske ovne under 50T, og de fleste af de nybyggede elektriske ovne var ultrahøj effekt store elektriske ovne på 80-150T, og indgangseffekten blev øget til 800kW/T. I de tidlige 1990'ere blev nogle ultrahøje effektmøbler yderligere forøget til 1000-1200kW/T. De grafitelektroder, der bruges i højeffekt og ultrahøj effekt elektriske ovne, fungerer under strengere forhold. Når den nuværende tæthed, der passerer gennem elektroderne, øges markant, opstår følgende problemer:

(1) Elektrodetemperaturen øges på grund af resistensvarme og varmluftstrøm, hvilket øger den termiske ekspansion af elektroden og leddet, og elektroden oxidationsforbrug øges også.

(2) Temperaturforskellen mellem midten af ​​elektroden og den ydre cirkel af elektroden øges, og den termiske spænding forårsaget af temperaturforskellen øges også i overensstemmelse hermed, hvilket gør elektroden tilbøjelig til revner og overfladeskalning.

(3) Den elektromagnetiske kraft øges, hvilket forårsager alvorlig vibration. Under alvorlig vibration øges sandsynligheden for, at elektroden bryder på grund af løs forbindelse og afbrydelse af afbrydelsen. Derfor skal de fysiske og mekaniske egenskaber ved højeffekt og ultrahøj-effekt-grafitelektroder være bedre end dem med almindelige effektgrafitelektroder, såsom lavere resistivitet, højere volumendensitet og højere mekanisk styrke, mindre termisk ekspansionskoefficient og god termisk stødmodstand. Tabel 1 viser den fælles standardserie og matchende grafitelektrodediametre med tre forskellige effektbue -stålproduktionsovne i slutningen af ​​1980'erne. For at imødekomme behovene hos stålfabrikker for at udvikle højeffekt og ultrahøj effekt-ovne, har kulstoffabrikker i Europa, USA og Japan hovedsageligt produceret to kvalitetsstandarder for grafitelektroder i 1980'erne, nemlig højeffekt grafitelektroder og ultra-høj-power-grafitelektroder. Almindelige effektgrafitelektroder produceres sjældent på grund af deres lille salg.

Grafitelektroder til DC Arc -ovne DC lysbueovne er en ny type elektrisk ovnstålfremstillingsudstyr, der modnes i de tidlige 1980'ere. De tidlige DC -lysbueovn blev modificeret på basis af de originale AC -lysbueovne. Nogle anvendte 3 grafitelektroder, og nogle anvendte 2 grafitelektroder. Imidlertid anvendte de fleste af de nyligt designede DC-lysbue-ovne efter midten af ​​1980'erne kun 1 grafitelektrode. Sammenlignet med AC -lysbueovnene med den samme effekt ved hjælp af 3 grafitelektroder reduceres det samlede overfladeareal af elektroderne oxideret ved høje temperaturer meget. For DC-lysbueovne, der opererer ved ultrahøj effekt, kan forbruget af grafitelektroder pr. Ton stål reduceres med ca. 50%. Når strømmen af ​​DC Arc -ovnen passerer gennem elektroden, produceres der ingen hudeffekt og nærhedseffekt. Strømmen er jævnt fordelt på tværsnittet af elektroden. Derudover har DC -buen god stabilitet, lille mekanisk vibration under drift og lav støj fra den elektriske ovn. Diameteren af ​​den grafitelektrode, der anvendes i en DC -lysbueovn, beregnes også baseret på ovnekapaciteten og den tilladte strømtæthed af elektroden. For ultrahøj effektovne med den samme indgangseffekt har en DC-ovn ved hjælp af en grafitelektrode en større elektrodediameter. For eksempel bruger en AC-lysbueovn med en kapacitet på 150T en elektrode med en diameter på 600 mm, mens en DC-lysbue-ovn med samme kapacitet bruger en elektrode med en diameter på 700-750 mm. Kvalitetskravene til DC -lysbueovne til grafitelektroder er højere end dem, der bruges i AC -bueovne.