Графит электродын шинж чанар ба хэрэглээ

Графит электродууд нь цахилгаан нуман зуух (EAF) ган үйлдвэрлэхэд хамгийн чухал цорын ганц хэрэглэгдэхүүн юм. Тэд зууханд 100,000 ампер ба түүнээс дээш хүчтэй гүйдэл дамжуулж, цахилгаан энергийг хаягдал ган хайлуулдаг дулаан болгон хувиргадаг. Гэсэн хэдий ч энгийн хар цилиндр шиг харагддаг материалын хувьд бал чулуу электродууд нь нарийн физик шинж чанараараа тодорхойлогддог, олон долоо хоног, олон үе шаттай процессоор үйлдвэрлэгддэг гайхалтай нарийн төвөгтэй бүтээгдэхүүн юм.

Энэхүү гарын авлага нь гол шинж чанарууд графит электродууд, тэдгээр шинж чанарууд хэрхэн хөрвүүлэгддэг бодит ертөнцийн гүйцэтгэл, RP, HP болон UHP зэрэглэлийн ялгаа, бүрэн хэмжээний аж үйлдвэрийн хэрэглээ. Та гангийн үйлдвэрийн оператор, цутгамал цехийн менежер эсвэл худалдан авалтын мэргэжилтэн эсэхээс үл хамааран энэ нийтлэл танд юу хайх, мөн зуухандаа тохирох электродыг хэрхэн сонгох талаар ойлгоход тусална.

Графит электрод гэж юу вэ?

Бал чулуу электрод нь гол төлөв нефтийн кокс, зүү кокс, нүүрсний давирхайн давирхайгаас бүрдсэн цилиндр хэлбэртэй дамжуулагч бөгөөд үүнийг шатааж, дараа нь маш өндөр температурт графит болгодог. Үр дүн нь цахилгаан нуман зуухны доторх эрчимтэй дулаан, цахилгаан болон механик нөхцөлийг тэсвэрлэх чадвартай, нягт, бага эсэргүүцэлтэй нүүрстөрөгчийн бие юм.

Бүтцийн хувьд электродын систем нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ.

• Электродын багана - зууханд гүйдэл дамжуулдаг гол цилиндр хэлбэртэй бие.
• Хөхний толгой (үе мөч) - тасралтгүй багана үүсгэхийн тулд дараалсан электродын хэсгүүдийг холбосон урсгалтай холбогч зүү.

Зуухны дээврээс хайлсан банн хүртэл хүрэхэд хангалттай урт байдаггүй тул олон электродын хэсгүүдийг шовгор урсгалтай хөхний толгой ашиглан шургуулдаг. Үзүүрийг хайлуулах явцад хэрэглэж байгаа тул дээд хэсэгт шинэ хэсгүүд нэмэгддэг - тасралтгүй "тэжээх" үйл явц.

Гурван фазын хувьсах гүйдлийн цахилгаан нуман зууханд гурван электрод нь гурвалжин хэлбэртэй байдаг. Электрод бүр, зуухны дээвэр, хайлсан металл нийлээд нумыг тогтворжуулах цахилгаан хэлхээг бүрдүүлдэг.

Яагаад бусад нүүрстөрөгчийн оронд бал чулуу гэж?

Графитыг электродын хувьд сонгосон бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн хэмжээнд өөр ямар ч боломжийн материал санал болгодоггүй дөрвөн шинж чанарыг хослуулсан байдаг.

• Маш сайн цахилгаан дамжуулах чанар - аморф нүүрстөрөгчөөс хамаагүй өндөр, эрчим хүчний алдагдлыг бууруулдаг.
• Дулааны хэт тогтвортой байдал - бал чулуу хайлдаггүй; Энэ нь зөвхөн ~3,650°C-ээс дээш өндөрт хүрдэг бөгөөд энэ нь зуухны ажиллах температураас хамаагүй илүү юм.
• Бага дулааны тэлэлт - нуман гал асаах, унтраах үед дулааны цохилтоос үүсэх хагарлыг багасгах.
• Боловсруулах чадвар — бал чулууг нарийн боловсруулж, шовгор утас, нягт хүлцэх хөхний толгойд хийж болно.

Графит электродыг хэрхэн хийдэг

Үйлдвэрлэлийн үйл явцыг ойлгох нь шинж чанар нь зэрэглэлд яагаад өөр өөр байдгийг, яагаад чанарыг тайлбарладагбал чулуу электродууддээд зэрэглэлийн тушаал. Стандарт үйлдвэрлэлийн зам нь дараах үндсэн алхмуудыг агуулна.

1. Түүхий эдийг сонгох, кальцинжуулах — Нефтийн кокс буюу зүү кокс нь дэгдэмхий бодисыг зайлуулж, нягтралыг сайжруулахын тулд шохойждог (халадаг). Зүү кокс нь өндөр чиг баримжаатай талст бүтэцтэй бөгөөд HP болон UHP зэрэглэлийн гол түүхий эд юм.
2. Бутлах, хэмжээс хийх, холих — Коксыг буталж, тодорхой тоосонцрын хэмжээгээр ангилж, дараа нь нүүрсний давирхайн давирхайтай хольж, нарийн харьцаагаар хольдог.
3. Холих, зуурах - Хуурай дүүргэгч ба давирхайг хяналттай температурт хольж, нэгэн төрлийн зуурмаг үүсгэдэг.
4. Экструзи (хэлбэржүүлэх) - Зуурмагийг шаардлагатай диаметртэй урт цилиндр хэлбэртэй "ногоон" электродуудад шахаж гаргадаг.
5. Жигнэх - Ногоон электродуудыг ойролцоогоор 800-1200 хэмд жигнэж, холбогчийг хатуу нүүрстөрөгчийн араг яс болгон нүүрсжүүлдэг.
6. Суулгах - Жигнэсэн электродуудыг даралтын дор давирхайгаар шингээж, нягтрал, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд дотоод сүвэрхэг байдлыг дүүргэж, дахин шатаадаг.
7. Графитжуулалт — Нүүрстөрөгчийн биеийг Ачесон буюу уртын дагуу графитжуулах зууханд ойролцоогоор 2800-3000°C хүртэл халааж, аморф нүүрстөрөгчийг талст бал чулуу болгон хувиргаж, цахилгаан эсэргүүцлийг эрс бууруулдаг.
8. Машины боловсруулалт — Дууссан электродыг эцсийн хэмжээс хүртэл боловсруулж, шовгор залгуурууд нь хөхний толгойг хүлээн авахын тулд уйтгартай, урсгалтай байдаг.

Бүхэл бүтэн мөчлөгийг авч болно хэдэн долоо хоног, энэ нь электродын нийлүүлэлт зах зээлийн мөчлөгт мэдрэмтгий байдгийн нэг шалтгаан бөгөөд худалдан авалтад нийлүүлэх хугацаа чухал байдаг.

Графит электродын үндсэн шинж чанарууд

Дараах шинж чанаруудыг инженерүүд болон худалдан авах ажиллагааны баг электродыг тодорхойлохдоо үнэлдэг. Утгыг дараах байдлаар өгсөн ердийн мужууд арилжааны зэрэглэлийн хувьд; тодорхой тоо нь үйлдвэрлэгч болон зэрэглэлээс хамаарч өөр өөр байдаг.

1. Цахилгаан эсэргүүцэл (μΩ·m)

Эсэргүүцэл нь электрод нь гүйдлийн урсгалыг хэр хүчтэй эсэргүүцэж байгааг хэмждэг. Доод байх нь дээр: бага эсэргүүцэл гэдэг нь электродын доторх дулааны улмаас бага цахилгаан энерги алдагддаг тул нуманд илүү их энерги хүрдэг. UHP электродууд нь зүү кокс ба бүрэн графитжилтын ачаар хамгийн бага утгыг (ихэвчлэн 5-7 μΩ·m) авдаг бол RP электродууд илүү өндөр (ойролцоогоор 7.5–9.5 μΩ·m) байдаг.

2. Гулзайлтын бат бэх (МПа)

Гулзайлтын (нугалах) бат бэх нь зөөвөрлөх, багана угсрах явцад механик эвдрэлд тэсвэртэй, хайлах үеийн дулааны болон механик ачаалал, ялангуяа хаягдал агуй, дээврийн хөдөлгөөнийг илтгэнэ. Илүү их хүч чадал нь хөхний толгой, электрод хугарах эрсдлийг бууруулдаг бөгөөд энэ нь сул зогсолт, бүтээмж алдагдах гол шалтгаан болдог.

3. Бөөн нягтрал (г/см³)

Бөөн нягтрал нь электрод хэр хатуу, нягт болохыг харуулдаг. Илүү нягт электродууд нь ерөнхийдөө бага эсэргүүцэлтэй, өндөр хүч чадалтай, илүү сайн исэлдэлтийн эсэргүүцэлтэй байдаг, учир нь хүчилтөрөгчийн довтолгооны дотоод сүвэрхэг чанар бага байдаг. Ердийн утгууд нь ойролцоогоор 1.58 г/см³ (RP) -аас 1.75 г/см³ (UHP) хооронд хэлбэлздэг.

4. Янгийн модуль (GPA)

Уян хатан модуль нь хөшүүн байдлыг тодорхойлдог. Дунд зэргийн модуль нь үнэхээр зүйтэй юм: хэт хатуу электрод нь дулааны стрессийг дамжуулж, хагарахад илүү өртөмтгий байдаг бол хэт зөөлөн нь деформацид ордог. Хүч чадал ба модулийн тэнцвэр нь электродын дизайны гол хэсэг юм.

5. Дулааны тэлэлтийн коэффициент — CTE (×10⁻⁶/°C)

Бага ба жигд дулааны тэлэлт нь нуман гал асаах үед электродын үзүүр хурдан халах үед хагарлыг багасгадаг. Зүү коксын чиг баримжаатай бүтэц нь HP баUHP электродуудбага, илүү жигд CTE нь дулааны цочролын өндөр эсэргүүцлийн гол төв юм.

6. Исэлдэлтийн эсэргүүцэл

Графит нь ойролцоогоор 400-500 ° C-аас дээш агаарт мэдэгдэхүйц исэлдэж эхэлдэг. Электродын хажуугийн гадаргуу нь зуухны агаар мандалд өртдөг тул исэлдэлт нь тасралтгүй хэрэглээний эх үүсвэр болдог. Үйлдвэрлэгчид нягтрал, гадаргуугийн бүрээс, усан хөргөлттэй электродын систем, зууханд инертийн хийн хамгаалалт хийх замаар исэлдэлтийг бууруулдаг.

7.Үнсний агууламж (%)

Үнс нь шаталтын дараа үлдсэн нүүрстөрөгчийн бус үлдэгдэл юм. Үнсний хольц нь цахилгаан дамжуулах чанарыг бууруулж, исэлдэлтийг нэмэгдүүлж, ган баннийг бохирдуулдаг тул үнс багатай (чанартай харьцуулахад 0,3% -иас бага) чухал ач холбогдолтой.

Тайлбар: Эдгээр нь техникийн үзүүлэлт биш харин салбарын үзүүлэлт юм. Худалдан авсан багцдаа үйлдвэрлэгчийн шинжилгээний гэрчилгээг үргэлж хүсч байгаарай.

Электродын зэрэглэл: RP ба HP vs UHP

Графит электродуудыг түүхий эд ба хамгийн их зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягтаар үндэслэн үндсэн гурван төрөлд ангилдаг. Зөв зэрэглэлийг сонгох нь зуухны бүтээмж, электродын зарцуулалт, нэг тонн гангийн нийт өртөгт шууд нөлөөлдөг.

1. Тогтмол эрчим хүч (RP)

RP электродууд нь үндсэндээ нефтийн коксоор хийгдсэн бөгөөд хамгийн бага гүйдлийн нягтыг (ихэвчлэн 17-24 A/cm² хүртэл) зөвшөөрдөг. Эдгээр нь хамгийн хэмнэлттэй сонголт бөгөөд жижиг зуух, бага хүчин чадалтай үйл ажиллагаа, шаардлага багатай хэрэглээнд тохиромжтой. RP электродуудыг ихэвчлэн 75 мм-ээс 500 мм-ийн диаметртэй нийлүүлдэг.

2. Өндөр хүчин чадал (HP)

HP электродууд нь нефтийн кокс ба зүү коксын холимогийг ашигладаг бөгөөд энэ нь илүү өндөр гүйдлийн нягтрал (ойролцоогоор 18-25 A/cm²) боломжийг олгодог. Эдгээр нь RP-ээс бага эсэргүүцэлтэй, дулааны цочролыг илүү сайн тэсвэрлэдэг тул өндөр бүтээмж шаардлагатай дунд болон том зууханд тохиромжтой. Ердийн диаметр нь 200 мм-ээс 600 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг.

3. Хэт өндөр хүч (UHP)

UHP электродууд нь дээд зэргийн зүү коксоор хийгдсэн бөгөөд ойролцоогоор 20-30 А/см² ба түүнээс дээш гүйдлийн нягтыг дэмждэг. Эдгээр нь хамгийн бага эсэргүүцэлтэй, хамгийн өндөр нягтралтай, исэлдэлтийн хамгийн сайн эсэргүүцлийг өгдөг бөгөөд нэг тонн гангийн электродын ашиглалтын хугацаа чухал байдаг орчин үеийн том UHP зууханд (100+ тонн хүчин чадалтай) зайлшгүй шаардлагатай. UHP электродууд нь ихэвчлэн 300 мм-ээс 800 мм хүртэл диаметртэй байдаг.

Графит электродын үйлдвэрлэлийн хэрэглээ

1.Цахилгаан нуман зуух (EAF) Ган хийц - давамгайлсан хэрэглээ

Дэлхийн хэмжээнд графит электродын хэрэглээний дийлэнх хувийг EAF гангийн үйлдвэрлэл эзэлдэг. EAF-д гурван электрод нь зуухны дээврийг дамжин өнгөрч, хаягдал цэнэг дээр нум үүсгэдэг. Нуман нь 3000 ° C-аас дээш температурыг бий болгож, хаягдлыг хайлуулж, дараа нь ган болгон цэвэршүүлдэг.

Дэлхийн гангийн үйлдвэр тэсэлгээний зуухнаас нүүрстөрөгч багатай EAF үйлдвэрлэл рүү шилжихийн хэрээр өндөр чанартай UHP электродын эрэлт нэмэгдсээр байна. Орчин үеийн EAF нь трансформаторын өндөр хүчээр ажилладаг "UHP" болж байгаа бөгөөд энэ нь электродын дулааны цочрол болон исэлдэлтийн эсэргүүцэлд илүү их шаардлага тавьдаг.

2. Шанагатай зуух (LF) боловсруулах

Анхдагч хайлж дууссаны дараа хайлсан ганг ихэвчлэн хоёрдогч цэвэршүүлэхийн тулд шанагатай зууханд шилжүүлдэг - цутгахаас өмнө хими, температур, хольцыг тохируулдаг. Шанагатай зуух нь ганыг дахин халааж, нарийн температурт барихын тулд бал чулуу электрод ашигладаг. Шанадаг зуух нь хайлуулах зуухнаас бага чадалтай, богино нуман дээр ажилладаг тул нэг тонн электродын зарцуулалт бага боловч тогтвортой, найдвартай электродууд нь температурыг хянахад зайлшгүй шаардлагатай хэвээр байна.

3. Гүний нуман зуух (SAF) - төмөр хайлш ба өнгөт металл

Усанд живэх нуман зуух нь феррохайлш (ферросиликон, феррохром, ферроманган), цахиурын металл, фосфор болон бусад өнгөт бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Энд электродууд нь цэнэг дотор дүрж, гүйдэл нь ачааны дундуур дамждаг бөгөөд эсэргүүцэлээр дулааныг үүсгэдэг. Эдгээр зуухнууд нь урт кампанит ажилд тасралтгүй ажиллах зориулалттай бал чулуу электрод эсвэл улам бүр том диаметртэй электродуудыг ашиглаж болно.

4. Бусад програмууд

• Хүдрийг цахилгаанаар хайлуулах — титан шаар, кальцийн карбид болон бусад өндөр температурт металлургийн процессуудад зориулагдсан.
• Тогтмол гүйдлийн цахилгаан нуман зуух - нэг том диаметртэй электрод (катод) ба доод анодыг ашигладаг өсөн нэмэгдэж буй сегмент.
• Тусгай ба судалгааны зуухнууд - Лаборатори болон тусгай үйлдвэрлэлд зориулсан эсэргүүцлийн халаалтын элементүүд ба өндөр температурт зуухны бүрэлдэхүүн хэсгүүд.

Графит электродыг хэрхэн зөв сонгох вэ

Зөв электродыг сонгох нь зуухны параметрүүд, ашиглалтын практик, өмчлөлийн нийт зардлын тэнцвэрт байдал юм. Эдгээр алхмуудыг гүйцэтгэнэ:

1. Хамгийн их гүйдэл ба хүчийг тодорхойлох — Зуухны трансформаторын хүчин чадал, ашиглалтын дадлагаас үндэслэн электродын багана тус бүрийг дамжуулах хамгийн их гүйдлийг тооцоол.
2. Гүйдлийн нягтыг зэрэгтэй тааруулах — Зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт нь таны оргил гүйдлийг аюулгүй байдлын хязгаартай хамрах зэрэглэлийг (RP/HP/UHP) сонгоно уу.
3. Диаметрийг сонгоно уу - Том диаметр нь илүү их гүйдэл дамжуулж, пропорциональ бага исэлдүүлдэг (гадаргуу-эзэлхүүний харьцаа илүү сайн), гэхдээ таны зуухны дээвэр, эзэмшигч/хавч, гидравлик системд тохирох ёстой.
4. Хөхний толгойг зааж өгнө үү (үе мөч) - Хөх нь хамгийн их гэмтдэг хэсэг юм. Хөхний толгойн материал, утас хэлбэр, моментийн үзүүлэлтүүд нь электрод болон танай үйлдвэрийн чангалах төхөөрөмжтэй тохирч байгаа эсэхийг шалгаарай.
5. Бүрэн электродын баганыг авч үзье - Доод хэсгүүд нь нум ба хамгийн их исэлдэлтийг хардаг; дээд хэсгүүд нь голчлон гүйдэл дамжуулдаг. Зарим ургамлууд баганын дагуу янз бүрийн зэрэглэл эсвэл бүрээсийг ашиглан оновчтой болгодог.
6. Сертификатаар баталгаажуулна уу - Нарийн багцын нягтрал, эсэргүүцэл, гулзайлтын бат бэх, CTE болон үнс зэргийг харуулсан шинжилгээний гэрчилгээг хүсэх.

Электродын хэрэглээнд юу нөлөөлдөг вэ?

Электродын хэрэглээг ихэвчлэн үйлдвэрлэсэн гангийн тонн тутамд килограммаар илэрхийлдэг (кг/т). Гол алдагдлын механизмыг ойлгох нь ханган нийлүүлэгчдийг харьцуулж, зардлыг бууруулахад тусална.

• Зөвлөмж (нуман) хэрэглээ - Хэт их температурт нумын үзүүрт сублимация ба зулбах. Энэ бол хамгийн том бөгөөд зайлсхийх боломжгүй бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
• Хажуугийн исэлдэлт - Зуухны уур амьсгалтай халуун хажуугийн гадаргуугийн урвал. Усаар хөргөх, бүрэх, хамгаалах зэргээр хянадаг.
• Эвдрэл - Хөх, биеийн механик болон дулааны хугарал нь ихэвчлэн хаягдал хонхорхой, буруу тохируулга эсвэл үе мөчний муу чангаралтаас үүдэлтэй. Сайн дадлага хийснээр урьдчилан сэргийлэх боломжтой.
• Хөхний алдагдал - Электродын баганыг бүрэн хэрэглэхээс өмнө солих шаардлагатай үед үлдсэн "цэвэр". Баганын урт ба солих хугацааг оновчтой болгосноор багасгасан.

Ердийн нийт хэрэглээ нь ойролцоогоор хооронд хэлбэлздэг 1.2–2.5 кг/т орчин үеийн UHP зуухны хувьд RP электрод болон жижиг зуухны хувьд илүү өндөр утгууд хүртэл. 0.1 кг/т тутамд бууруулах нь их хэмжээний хэрэглээний материалын шууд зардлыг хэмнэдэг тул электродын чанар, зөв ​​зэрэглэлийн сонголт маш чухал байдаг.

Мэргэшсэн үйлдвэрлэгчээс өндөр чанартай графит электродуудыг аваарай

Электродын зэрэг, диаметр, хөхний толгойн тохиргоог зөв сонгох нь таны хайлуулах бүтээмж болон тонн гангийн өртөгт шууд нөлөөлдөг. Мэргэшсэн бал чулуу электрод үйлдвэрлэгч, нийлүүлэгчийн хувьд бид 75 мм-ээс 800 мм-ийн диаметртэй RP, HP, UHP электродуудыг шинжилгээний бүрэн гэрчилгээ, зуухны хэмжээг тодорхойлох техникийн дэмжлэгээр хангадаг.

ХэлЖэнь Ан таны зуухны төрөл, трансформаторын хүч, одоогийн шаардлага, мөн бид өрсөлдөхүйц үнийн санал бүхий зөв тодорхойлолтыг санал болгох болно.