Grafitelektrod hänvisar till ett hög-temperaturbeständigt grafitledande material tillverkat av petroleumkoks och asfaltkoks som aggregat, stenkolstjära som bindemedel, genom råvarubränning, krossning och malning, satsning, blandning, formning, kalcinering, impregnering, grafitisering och mekanisk bearbetning. Det kallas konstgjord grafitelektrod (kallad grafitelektrod), som skiljer sig från naturlig grafitelektrod framställd av naturlig grafit som råmaterial.
Grafitelektroder tillverkas huvudsakligen av petroleumkoks och nålkoks som råmaterial, med stenkolstjärabeck som bindemedel. De tillverkas genom kalcinering, satsning, blandning, formning, rostning, grafitisering och bearbetning. De är ledare som frigör elektrisk energi i form av en ljusbåge i en ljusbågsugn för att värma och smälta ugnsmaterialet. Enligt deras kvalitetsindikatorer kan de delas in i vanliga grafitelektroder, hög-grafitelektroder och ultra-grafitelektroder med hög effekt.
Den huvudsakliga råvaran för tillverkning av grafitelektroder är petroleumkoks. En liten mängd asfaltkoks kan tillsättas till vanliga kraftgrafitelektroder, och svavelhalten i både petroleumkoks och asfaltkoks får inte överstiga 0,5 %. Nålkoks krävs också när man producerar grafitelektroder med hög-effekt eller ultrahög effekt. Huvudråvaran för produktion av aluminiumanoder är petroleumkoks, och svavelhalten kontrolleras så att den inte är mer än 1,5 % till 2 %. Petroleumkoks och asfaltkoks bör uppfylla relevanta nationella kvalitetsstandarder.
Fördelen med grafitelektrod
(1) Den ökande komplexiteten hos formgeometrin och diversifieringen av produktapplikationer har lett till högre krav på gnistmaskiners urladdningsnoggrannhet. Fördelarna med grafitelektroder är att de är lätta att bearbeta, har en hög urladdningsbearbetningshastighet och har låg grafitförlust. Därför har vissa gruppbaserade gnistmaskinkunder övergett kopparelektroder och gått över till grafitelektroder. Dessutom kan vissa specialformade elektroder inte göras av koppar, men grafit är lättare att forma, och kopparelektroder är tyngre och inte lämpliga för bearbetning av stora elektroder. Dessa faktorer har lett till att vissa koncernbaserade gnistmaskinerkunder använder grafitelektroder.
(2) Grafitelektroder är lättare att bearbeta och har en betydligt snabbare bearbetningshastighet än kopparelektroder. Att använda frästeknik för att bearbeta grafit är till exempel 2-3 gånger snabbare än annan metallbearbetning och kräver ingen ytterligare manuell bearbetning, medan kopparelektroder kräver manuell slipning. På liknande sätt, om höghastighetsgrafitbearbetningscentra används för att tillverka elektroder, kommer hastigheten att bli snabbare, effektiviteten blir högre och det blir inga dammproblem. I dessa bearbetningsprocesser kan val av verktyg med lämplig hårdhet och grafit minska verktygsslitage och skador på kopparelektroder. Om vi jämför frästiden mellan grafitelektroder och kopparelektroder är grafitelektroder 67% snabbare än kopparelektroder. I allmänhet, vid bearbetning av elektrisk urladdning, är användningen av grafitelektroder 58 % snabbare än att använda kopparelektroder. På så sätt minskar bearbetningstiden avsevärt samtidigt som tillverkningskostnaderna också minskar.
(3) Utformningen av grafitelektroder skiljer sig från den för traditionella kopparelektroder. Många formfabriker har vanligtvis olika reservmängder för grov- och finbearbetning av kopparelektroder, medan grafitelektroder använder nästan samma reservmängd, vilket minskar antalet CAD/CAM och maskinbearbetningstider. Bara detta är tillräckligt för att avsevärt förbättra noggrannheten i formhåligheter.
Appliceringen av grafitelektrod
(1) Används för ljusbågsståltillverkningsugn
Ståltillverkning i elektrisk ugn är en stor användare av grafitelektroder. Produktionen av elektriskt ugnsstål i Kina står för cirka 18 % av råstålproduktionen, och grafitelektroder som används vid ståltillverkning står för 70 % till 80 % av den totala mängden grafitelektroder som används. Tillverkning av elektrisk ugnsstål är processen att använda grafitelektroder för att införa ström i ugnen, och utnyttja den hög-temperaturvärmekälla som genereras av bågen mellan elektrodänden och ugnsladdningen för smältning.
(2) Används för mineralvärmeelektriska ugnar
Mineraltermiska elektriska ugnar används huvudsakligen för produktion av industriellt kisel och gul fosfor. Deras kännetecken är att den nedre delen av den ledande elektroden är begravd i ugnsmaterialet, bildar en båge i materialskiktet, och använder värmeenergin som avges av motståndet från själva ugnsmaterialet för att värma ugnsmaterialet. Bland dem kräver mineraltermiska elektriska ugnar med hög strömtäthet grafitelektroder. Till exempel förbrukas cirka 100 kg grafitelektroder för att producera 1 ton kisel, och cirka 40 kg grafitelektroder förbrukas för att producera 1 ton gul fosfor.
(3) Används för motståndsugnar
Grafiteringsugnen som används för att tillverka grafitprodukter, smältugnen som används för att smälta glas och den elektriska ugnen som används för att producera kiselkarbid tillhör alla motståndsugnar. Materialen inuti ugnen är både värmemotstånd och föremål som ska värmas upp. Vanligtvis är grafitelektroder för konduktivitet inbäddade i ugnens huvudvägg i slutet av motståndsugnen för diskontinuerlig förbrukning av grafitelektroder.
(4) Används för att bereda oregelbundna grafitprodukter
Ämnet av grafitelektroder används också för bearbetning till olika formade grafitprodukter såsom deglar, formar, båtar och värmeelement. Till exempel, i kvartsglasindustrin, för varje 1 ton elektriskt smältrör som produceras, krävs 10 ton grafitelektrodämnen; för varje 1 ton kvartstegel som produceras förbrukas 100 kg grafitelektrodämnen.
