Breve descrição e classificação de eletrodos de grafite

De acordo com a diferença nas matérias-primas utilizadas e os indicadores físicos e químicos de produtos acabados, os eletrodos de grafite são divididos em três variedades: eletrodos de grafite de energia comum (grau RP), eletrodos de grafite de alta potência (grau HP) e eletrodos de grafite de potência ultra-alta (grau UHP). Isso ocorre porque os eletrodos de grafite são usados ​​principalmente como materiais condutores em fornos de fabricação de aço elétricos. Na década de 1980, a indústria internacional de fabricação de siderúrgicas da Fornace Eletric emergência dividiu fornos de siderúrgica elétrica em três categorias, de acordo com a potência de entrada do transformador por tonelada de capacidade de forno: fornos elétricos comuns de energia (fornos de RP), fornos elétricos de alta potência (fornos HP) e fornos elétricos de alta altura (UHP). A potência de entrada do transformador dos fornos elétricos comuns de energia acima de 20t por tonelada de capacidade do forno é geralmente de cerca de 300kW/t; Os fornos elétricos de alta potência são de cerca de 400kW/t; Os fornos elétricos abaixo de 40T têm uma potência de entrada de 500-600kW/T, os fornos elétricos entre 50-80T têm uma potência de entrada de 400-500kW/T e os fornos elétricos acima de 100T têm uma potência de entrada de 350-450kW/T, que são chamados de fornos elétricos de alta alta hidromassagem. No final da década de 1980, os países economicamente desenvolvidos haviam eliminado um grande número de pequenos e médios fornos elétricos de energia comum abaixo de 50T, e a maioria dos fornos elétricos recém-construídos havia fornos elétricos grandes de alta alta potência de 80-150T, e a energia de entrada foi aumentada para 800kW/t. No início dos anos 90, alguns fornos elétricos elétricos ultra-altos foram aumentados ainda mais para 1000-1200kW/t. Os eletrodos de grafite usados ​​em fornos elétricos de alta potência e ultra alta potência operam sob condições mais rigorosas. À medida que a densidade de corrente que passa pelos eletrodos aumenta significativamente, surgem os seguintes problemas:

(1) A temperatura do eletrodo aumenta devido ao calor de resistência e ao fluxo de ar quente, o que aumenta a expansão térmica do eletrodo e da junta, e o consumo de oxidação do eletrodo também aumenta.

(2) A diferença de temperatura entre o centro do eletrodo e o círculo externo do eletrodo aumenta, e a tensão térmica causada pela diferença de temperatura também aumenta de acordo, tornando o eletrodo propenso a rachaduras e descamação da superfície.

(3) A força eletromagnética aumenta, causando vibração grave. Sob vibração severa, a probabilidade de quebrar o eletrodo devido à conexão e desconexão solta aumenta. Portanto, as propriedades físicas e mecânicas dos eletrodos de grafite de alta potência e de alta alta potência devem ser melhores do que os de eletrodos de grafite de energia comum, como menor resistividade, maior densidade de volume e maior resistência mecânica, menor coeficiente de expansão térmica e boa resistência térmica. A Tabela 1 lista a série padrão comum e os diâmetros de eletrodo de grafite correspondentes de três fornos de fabricação de aço de arco de potência diferentes no final dos anos 80. Para atender às necessidades das fábricas de siderúrgicas para desenvolver fornos elétricos de alta potência e de alta potência, fábricas de carbono na Europa, os Estados Unidos e o Japão produziram principalmente dois padrões de qualidade de eletrodos de grafite desde os anos 80, eletrodos de grafite de alta potência e eletrodos de grafite de alta potência. Os eletrodos comuns de grafite de energia raramente são produzidos devido às suas pequenas vendas.

Os eletrodos de grafite para fornos de arco de arco CC DC Arc Fornles são um novo tipo de equipamento de fabricação de aço do forno elétrico que amadureceu no início dos anos 80. Os fornos de arco CC iniciais foram modificados com base nos fornos de arco CA original. Alguns usaram 3 eletrodos de grafite e outros usavam 2 eletrodos de grafite. No entanto, a maioria dos fornos de arco CC recém-projetados depois que os meados da década de 1980 usavam apenas 1 eletrodo de grafite. Comparado com os fornos de arco CA com a mesma energia usando 3 eletrodos de grafite, a área superficial total dos eletrodos oxidados em altas temperaturas é bastante reduzida. Para os fornos de arco CC que operam com energia ultra-alta, o consumo de eletrodos de grafite por tonelada de aço pode ser reduzido em cerca de 50%. Quando a corrente do forno de arco CC passa pelo eletrodo, nenhum efeito de pele e efeito de proximidade são produzidos. A corrente é distribuída uniformemente na seção transversal do eletrodo. Além disso, o arco CC tem boa estabilidade, pequena vibração mecânica durante a operação e baixo ruído do forno elétrico. O diâmetro do eletrodo de grafite usado em um forno de arco CC também é calculado com base na capacidade do forno e na densidade de corrente permitida do eletrodo. Para fornos de energia ultra-alta com a mesma potência de entrada, um forno CC usando um eletrodo de grafite possui um diâmetro maior de eletrodo. Por exemplo, um forno de arco CA com uma capacidade de 150T usa um eletrodo com um diâmetro de 600 mm, enquanto um forno de arco CC da mesma capacidade usa um eletrodo com um diâmetro de 700-750mm. Os requisitos de qualidade dos fornos de arco CC para eletrodos de grafite são maiores do que os usados ​​nos fornos de arco CA.