الکترود گرافیتی : کاربردها و انواع آن
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 می کنند. جهت نیاز به خرید الکترود گرافیتی ، پیشنهاد می‌کنیم با متخصصین فروش آهن معدن در ارتباط باشید. همچنین همراهی ما تا انتهای مقاله ، به طور حتم در بهبود سطح شناخت شما از ماهیت این الکترودها مثمر ثمر خواهد بود!
آنچه در ادامه مطلب خواهید دید
ماهیت الکترود گرافیتی
به طور کلی، الکترود گرافیتی ( به انگلیسی Graphite electrode ) را می‌توان جزء مهم و اساسی فرایند ذوب کوره قوس الکتریکی ، احیا، پالایش و سایر تاسیسات الکتروترمال در نظر گرفت. بهره وری 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 میلی متر بوده و قطر آنها از 75 میلی متر تا 750 میلی متر 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 الکترودهای گرافیتی
با توجه به خواص منحصر به فرد 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 فرایند ذوب فولادها، آلیاژهای ویژه و فروآلیاژها و … در کوره های الکتریکی می‌باشد. لازم به ذکر است که گرافیت از پایداری حرارتی بالایی برخوردار است. و به همین دلیل عملا 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 فرآیند ذوب فولاد، الکترودها به تدریج مصرف می‌شوند.
طبقه بندی الکترودهای گرافیتی
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 در الکترودهای گرافیتی
الکترودهای گرافیتی در کوره‌های قوس الکتریکی در صنعت فولاد مورد استفاده قرار می گیرند و به عنوان 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 فرآیند پرهزینه است. بنابراین قیمت محصول نیز عمدتا بالا می‌باشد. 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 فرایند تولید، پیچیدگی فناوری و استفاده از مواد اولیه گران قیمت، تعیین کننده هزینه بالای الکترودهای گرافیتی 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 می تواند از 15 درصد فراتر رود.
فن آوری تولید الکترودهای گرافیتی
ترکیب و فرمول شیمیایی الکترود گرافیتی مورد استفاده در کوره‌های ذوب فولاد و فلزات مختلف، به طور معمول از کک نفتی (80%)، ضایعات الکترود (10-13%) و قطران زغال سنگ به عنوان چسب می‌باشد. 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 میله هایی با سطح مقطع دایره‌ای به قطر 75 تا 750 میلی متر و طول 1100 تا 2700 میلی متر ساخته می‌شوند. در انتهای میله‌ها، سوراخ های رزوه ای وجود دارد که در آن، نوک سینه های لازم برای ساخت “شمع” پیچ می‌شوند. به عبارتی ، یک ستون الکترود گرافیتی شامل 2-3 میله است که توسط نوک سینه ها 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 الکترود گرافیتی
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 تامین 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 )
