کدام الکترود در کوره قوس الکتریکی استفاده می شود؟

کوره های قوس الکتریکی با استفاده از قوس های برق که به درجه حرارت می رسد ، فولاد ضایعات را ذوب می کنند3500 درجه (6،332 درجه f). برای زنده ماندن از این دوزخ ، الکترودها باید در سه منطقه برتری داشته باشند:

1. هدایت الکتریکی بالا - انتقال کارآمد مگاوات قدرت .
2. مقاومت حرارتی - مقاومت در برابر گرمایش و سرمایش سریع بدون ترک خوردگی .
3. قدرت مکانیکی - از وزن خود (حداکثر 3 تن!) در حالی که مقاومت در برابر ارتعاشات {1 {1}

الکترودهای گرافیت همه این جعبه ها را بررسی می کنند . ساخته شده از کک پترولیوم پریمیوم و ذغال سنگ ذغال سنگ ، آنها از گزینه های دیگری مانند الکترودهای مس یا کربن مبتنی بر . در اینجا استفاده می کنند که چرا:

منبع: گزارش بازار الکترود گرافیت جهانی (2023)

در حالی که مس بهتر برق را انجام می دهد ، در دمای عملیاتی EAF ذوب می شود .} الکترود کربن ارزان تر است اما فاقد دوام گرافیت. بنابراین ، گرافیت همچنان استاندارد طلا.} است.

تولید الکترود گرافیت یک فرآیند با دقت و دقیق و چند مرحله ای است:

A . آماده سازی مواد اولیه

1. کک سوزن: یک شکل برتر از کک نفتی با خلوص بالا و ساختارهای کریستالی تراز شده {{0}
2. Pitch Tar Coal: به عنوان یک اتصال دهنده . عمل می کند

این مواد خرد شده ، آسیاب شده و در مخلوط همگن . مخلوط می شوند

B . شکل گیری

این مخلوط در شکل های استوانه ای (به طور معمول) خارج می شود یا شکل می گیردقطر 24-30 اینچ) و در800-1،200 درجهدر اجاق های بدون اکسیژن برای کربن کردن زمین {{1}

c . graphitization

الکترودهای پخته شده به آن گرم می شوند3 ،000 درجهدر کوره های آچسون ، تبدیل کربن آمورف به گرافیت کریستالی . این مرحله باعث افزایش هدایت و پایداری حرارتی می شود .

D . ماشینکاری و روکش

موضوعات در هر دو انتها برای مونتاژ . بریده می شوند

پوشش های آنتی اکسیدان (E . G. ، آلومینیوم یا نیکل مبتنی بر) برای کاهش تلفات اکسیداسیون در حین کار استفاده می شود.

حتی با وجود خصوصیات برتر آنها ، الکترودهای گرافیتی با واقعیت های سخت روبرو هستندساخت استل EAF:

اکسیداسیون . در دماهای بالا

گرافیت در دمای بالا با اکسیژن واکنش نشان می دهد600 درجه، منجر به فرسایش سطحی . این حساب می شود60-70 ٪ از مصرف الکتروددر عملیات استاندارد .

راه حل:پوشش های پیشرفته و سیستم های کفن نیتروژن اکسیداسیون را تا 30 ٪. کاهش می دهد

B . شوک حرارتی

تغییر دمای ناگهانی در هنگام شارژ قراضه یا نوسانات برق می تواند باعث ترک . شود

راه حل:سیستم های خنک کننده بهینه شده و پروتکل های "شروع نرم" به تدریج جریان .

C . شکست الکترود

استرس مکانیکی از کج شدن کوره یا دست زدن به نامناسب می تواند الکترودها .

راه حل:سیستم های نظارت بر زمان واقعی مانندسیستم تنظیم الکترود گروه پیام کوتاهناهنجاری های استرس را تشخیص داده و موقعیت یابی را تنظیم کنید .

قطر الکترود هم بر عملکرد و هم در هزینه تأثیر می گذارد:

منبع: Graftech International (2023)

در حالی که الکترودهای بزرگتر جریان های بالاتری دارند ، مانور {{0} برای مثال ، به عنوان مثال ، بسیار سخت تر و سخت تر هستندالکترود قطر 700 میلی مترهزینه ~$20,000و وزن دارد2.2 تن.

برای کاهش هزینه ها و بهبود پایداری ، تولید کنندگان مرزها را تحت فشار قرار می دهند:

A . الکترودهای گرافیتی بازیافت شده

شرکت هایی مانندکربن توکیبازیافت استفاده از الکترودها با پردازش قطعات به واحدهای کوچکتر ، زباله ها را 15 ٪. کاهش می دهد

B . الکترودهای هیبریدی

طرح های لایه ای هسته های گرافیتی را با نکات کاربید سیلیکون (SIC) برای تقویت مقاومت اکسیداسیون . ترکیب می کنند

C . IoT فعال شده "الکترودهای هوشمند"

سنسورهای جاسازی شده دما ، سایش و استرس را ردیابی می کنند ، داده های تغذیه به سیستم های پیش بینی کننده {{0}

حساب الکترودهای گرافیتی برای10-15 ٪ از هزینه های عملیاتی EAF. با قیمت های نوسان به دلیل کمبود کک سوزن (چین 80 ٪ از عرضه جهانی را تولید می کند) ، کارخانه ها در حال اتخاذ استراتژی هایی مانند:

قراردادهای بلند مدت- در قیمت ها با تأمین کنندگان مانند Showa denko {{0} قفل کنید

نظارت بر مصرف- ابزارهای AI مانندتوانایی ABBطول قوس را بهینه کنید تا سایش را کاهش دهید .

همانطور که فولاد سازان تولید گازهای گلخانه ای خالص صفر را هدف قرار می دهند ، نوآوری الکترود بسیار مهم است:

1. اتصال دهنده های مبتنی بر زیستی: جایگزینی زمین زغال سنگ زغال سنگ با لیگنین از زباله های گیاهی.
2. الکترودهای آماده هیدروژن: مواد سازگار با عملیات EAF مبتنی بر هیدروژن {{2}
3. الکترودهای چاپی سه بعدی: هندسه های سفارشی برای بهبود پایداری قوس .

Graphite electrodes are the unsung heroes of electric arc furnaces, blending raw power with scientific precision. From their painstaking production to cutting-edge advancements, they embody the intersection of metallurgy and materials science. For steelmakers, choosing the right electrode-and maintaining it wisely-is key to slashing costs and boosting sustainability.

درXian Huachang، ما سیستم های EAF را مهندسی می کنیم که به حداکثر رساندن راندمان الکترود ، ادغام تنظیم هوشمند و طراحی قوی .} آماده برای تغییر روند ساخت فولاد شما؟ راه حل های ما را در hc-furnace . com . کشف کنید

Xi'an Huachang Metallurgical Technology . ، Ltd .

آدرس:طبقه نهم ، ساختمان C/VanMetropolis ، NO .1 tangyan rd .} منطقه Gaoxin ، Xi'an ، استان Shaanxi ، چین

تلفن: +86 029 8886 4421

Mob & WeChat: & WhatsApp: +86 18729567376

نمابر:+86 029 8886 2650

ایمیل:sales3@xahcdl.com/ candiceyang@xahcdl.com

وب سایت: www . hc-furnace . com