نقش بی‌بدیل الکترودهای گرافیتی در کوره‌های قوس الکتریکی
صنعت متالورژی با نیاز به استفاده از مواد و ابزارهای قابل اعتماد و مقاوم در برابر درجه حرارت بالا همراه است. به نمونه‌ای از این ابزارهای ضروری هنگام کار با کوره‌های فولادی می‌توان به الکترودهای گرافیتی اشاره کرد که ورودی الکتریسیته را در هنگام ذوب فلزات و آلیاژها در کوره‌های الکتریکی فراهم می‌کنند. جهت نیاز به خرید الکترود گرافیتی، پیشنهاد می‌کنیم با متخصصین فروش آهن معدن در ارتباط باشید.
ماهیت الکترود گرافیتی
به طور کلی، این محصول به انگلیسی (Graphite electrode) را می‌توان جز مهم و اساسی فرآیند ذوب کوره قوس الکتریکی، احیا، پالایش و سایر تأسیسات الکتروترمال در نظر گرفت. بهره‌وری کوره و هزینه فلز به کیفیت الکترودها بستگی زیادی دارد. لازم به ذکر است که این الکترودها، از کک نفتی و قطران زغال سنگ ساخته می‌شوند. طول میله ها 1100-2700 میلی‌متر بوده و قطر آن‌ها از 75 میلی‌متر تا 750 میلی‌متر متغیر است. برای کوره های قوس الکتریکی، الکترودهای گرافیتی با این طول کافی نیست، بنابراین، در هنگام نصب، طول آن‌ها را با نوک سینه های مخصوص افزایش می‌دهند. به عبارتی، در فرآیند کار در کوره‌ها، گرافیت الکترودها مصرف می‌شود و از نوک سینه‌ها که عنصر میانی بین دو الکترود است، برای افزایش طول الکترود استفاده می‌شود. این کار به لطف نخ دو طرفه با سوراخ های روی میله گرافیت امکان پذیر است.
نقش گرافیت در ساخت محصول
با توجه به خواص منحصربه‌فرد گرافیت، الکترود گرافیتی ساخته شده از آن، به طور گسترده در صنایع با فرآیندهای پیچیده تکنولوژیکی مرتبط با دماهای بالا استفاده می‌شود. مهم‌ترین کاربرد الکترودهای گرافیتی مربوط به استفاده در روند ذوب فولادها، آلیاژهای ویژه و فروآلیاژها و … در کوره های الکتریکی است. لازم به ذکر است که گرافیت از پایداری حرارتی بالایی برخوردار است. و به همین دلیل عملاً شکل، جرم، حجم و خواص خود را هنگام قرار گرفتن در معرض دماهای بالا تغییر نمی‌دهد. این قابلیت، امکان استفاده از محصولات گرافیتی را حتی در شرایط دمایی بسیار بالا فراهم می‌کند. در روند ذوب فولاد، الکترودها به تدریج مصرف می‌شوند.
طبقه‌بندی
امروزه در بازار می‌توانید انواع مختلفی از الکترودهای گرافیتی را پیدا کنید که از نظر نوع مواد مورد استفاده متفاوت هستند. (در تمام انواع الکترود، جنس الکترود از گرافیت است، اما با کیفیت متفاوت). به عبارتی، بسته به عیار گرافیت، الکترودهای گرافیت معمولی و فرآورده های گرافیت کلوئیدی، الکترودهای اشباع شده و مخصوص از آن به دست می‌آید. چنین الکترودهای گرافیتی در کوره‌های ذوب فولاد و در واحدهای سنگین شرکت‌های صنعتی بزرگ استفاده می‌شوند. لازم به ذکر است که هنگام انتخاب یک الکترود گرافیتی، باید در نظر بگیرید که کدام نوع الکترود گرافیتی برای یک شرکت خاص، فناوری و فرآیندهای تولید آن مناسب است. به عبارتی، الکترودهای گرافیتی در شرکت های مجتمع متالورژی ضروری بوده و هنگام انتخاب الکترودها، باید به ویژگی‌های فرآیندهای تولید شرکت تکیه کرد.
شرایط لازم
این محصول در کوره‌های قوس الکتریکی در صنعت فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرند و به‌عنوان یکی از مهم‌ترین اجزای فرآیند ذوب فلزات، بسیار پر تقاضا هستند. لازم به ذکر است که الکترودهای گرافیتی برای کوره های قوس الکتریکی باید شرایط زیر را داشته باشند:
- هدایت جریان بالا
- هدایت حرارتی کم
- دمای بالای اکسیداسیون در فضای هوا
- حداقل مقدار خاکستر و گوگرد
- استحکام بالا و ماشینکاری مناسب
قیمت الکترود گرافیتی
در نظر داشته باشید که تولید الکترود گرافیتی از گرافیت یک روند پر هزینه است. بنابراین قیمت محصول نیز عمدتاً بالا است. برای کاهش مصرف الکترودها و افزایش مقاومت آن‌ها از اشباع های مخصوص استفاده می‌شود. با کمک این اشباع‌ها، می‌توان ویژگی‌های استحکام الکترود را افزایش داد، مقاومت گرافیت را کاهش داد و بار جاری را افزایش داد. لازم به ذکر است که میزان انرژی مورد استفاده در روند تولید، پیچیدگی فناوری و استفاده از مواد اولیه گران قیمت، تعیین کننده هزینه بالای این محصول برای کوره های قوس الکتریکی، به ویژه گریدهای ویژه برای کوره های سنگین به شمار می‌روند. هزینه معمول الکترودها در فولادسازی 8 درصد هزینه فولاد است، اما در کوره‌های سنگین می‌تواند از 15 درصد فراتر رود.
فناوری تولید الکترودهای گرافیتی
ترکیب و فرمول شیمیایی این کالا مورد استفاده در کوره‌های ذوب فولاد و فلزات مختلف، به طور معمول از کک نفتی (80%)، ضایعات الکترود (10-13%) و قطران زغال سنگ به‌عنوان چسب است. به این صورت که ابتدا مواد جامد خرد شده و کلسینه شده به قطعات مختلفی تقسیم می‌شوند (بسته به اندازه الکترود، مخلوط دارای ترکیب گرانولومتری مشخصی است). سپس این قطعات با یک چسب، مخلوط و فشرده شده و در نهایت محصولی به اصطلاح الکترودهای سبز را تشکیل می‌دهند. لازم به ذکر است که جرم لازم برای الکترود را می‌توان با استفاده از پرس‌های قدرتمند به دست آورد. سپس بلنک‌ها خشک شده و به مدت 300-700 ساعت در دمایی تا 2000 درجه سانتی‌گراد پخته می‌شوند. پس از پخت، قطعات کار جامد تحت پردازش مکانیکی و گرافیت‌سازی قرار می‌گیرند( گرمایش طولانی مدت بیش از 100 ساعت در دمای 2400 – 3000 درجه سانتی‌گراد).
نتیجه این کار، شکل گیری یک ساختار کریستالی از گرافیت است که ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی آن به طور قابل توجهی نسبت به الکترودهای سبز بهبود یافته است. در نظر داشته باشید که برای افزایش طول عمر این الکترودها، الکترودهای گرافیتی کوره‌های الکتریکی با ترکیبات محافظ بر پایه آلومینیوم یا فروسیلیکون پوشش داده می‌شوند.
اندازه و ویژگی‌های کیفی
الکترودها به صورت میله‌هایی با سطح مقطع دایره‌ای به قطر 75 تا 750 میلی‌متر و طول 1100 تا 2700 میلی‌متر ساخته می‌شوند. در انتهای میله‌ها، سوراخ های رزوه‌ای وجود دارد که در آن، نوک سینه های لازم برای ساخت «شمع» پیچ می‌شوند. به عبارتی، یک ستون این کالا شامل 2-3 میله است که توسط نوک سینه‌ها متصل شده‌اند. در نظر داشته باشید که خواص فیزیکی و مکانیکی این الکترودها، به برند و ابعاد آن‌ها بستگی دارد. مشخصات و ویژگی‌های کیفی این الکترودها عبارتند از:
- مقاومت الکتریکی (تست شده بر اساس GOST R ISO 11713-2014)
- استحکام خمشی نهایی (GOST R ISO 12986-1-2014)
- چگالی ظاهری (GOST R ISO 12985-1-2014)
- ضریب حرارتی انبساط خطی (GOST R 54253-2010)
بهترین مرکز خرید برای این محصول
لازم به یادآوری است که در صورت نیاز به خرید الکترود گرافیتی، می‌توانید با مشاورین آهن معدن ارتباط گیرید. این مجموعه از جمله مراکز پیشرو در تأمين نیاز طیف وسیعی از صنایع به الکترودهای گرافیتی با گریدهای مختلف بوده و به دلیل سرلوحه قرار دادن کیفیت در کلیه فعالیت‌های تجاری خود، به مجموعه‌ای خوشنام در بازار الکترودهای گرافیتی در میان مشتریان تبدیل شده است.
برخی از مقالات پر بازدید ما بازیافت آهن ، اکسید روی ، خاک آهن به وبلاگ ما سر بزنید )
نتيجه‌گیری
الکترودهای گرافیتی به‌عنوان یکی از ارکان کلیدی در فرآیند ذوب فلزات در کوره‌های قوس الکتریکی، نقش غیر قابل انکاری در بهره‌وری صنعت متالورژی ایفا می‌کنند. استفاده از گرافیت به دلیل خواص منحصربه‌فرد مانند مقاومت بالا در برابر دما، استحکام مطلوب و پایداری ساختاری، این محصول را به انتخابی هوشمندانه و ضروری در بسیاری از واحدهای صنعتی تبدیل کرده است. کیفیت، نوع، اندازه و فرمول ساخت این الکترودها تأثیر مستقیم بر عملکرد کوره و هزینه‌های نهایی تولید فلز دارد. همچنین، با توجه به هزینه‌بر بودن فرآیند تولید، انتخاب تأمین‌کننده‌ای معتبر و حرفه‌ای مانند آهن معدن، می‌تواند تضمین‌کننده بهره‌وری بالا و دوام بیشتر محصول در شرایط عملیاتی سخت باشد.
[…] از این کک به طور گستردهای در تولید آند الکترولیتی، الکترود گرافیتی، کربوریزر، سیلیکون صنعتی و سایر محصولات کربنی استفاده […]