نظرًا للأداء الممتاز لأقطاب الجرافيت بما في ذلك الموصلية العالية والمقاومة العالية للصدمات الحرارية والتآكل الكيميائي والشوائب المنخفضة ، تلعب أقطاب الجرافيت دورًا حاسمًا في صناعة الصلب في EAF أثناء صناعة الصلب الحديثة والتعدين للمطالبة بتحسين الكفاءة وخفض التكاليف وتعزيز الاستدامة.
ما هو قطب الجرافيت؟
تعتبر أقطاب الجرافيت من أفضل المواد الموصلة لفرن القوس الكهربائي وفرن الصهر ، ويتم إنتاجها عن طريق عملية فحم الكوك ذات الإبرة عالية الجودة المختلطة ، والمشكّلة ، والمخبوزة ، والجرافيت لتشكيل المنتج النهائي. يمكن أن يتحمل الحرارة الشديدة دون أن ينهار. إنه المنتج الوحيد المتاح حاليًا الذي يتمتع بمستويات عالية من التوصيل الكهربائي والقدرة على الحفاظ على مستويات عالية للغاية من الحرارة المتولدة في البيئة الصعبة.
تعمل هذه الميزة على تقليل فقد الطاقة وتحسين كفاءة عملية الصهر بالكامل ، مما يؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة وانخفاض تكاليف الإنتاج.
خصائص فريدة من نوعها لقطب الجرافيت
يعد GRAPHITE ELECTRODE مثاليًا للاستخدام في أفران القوس الكهربائي والتطبيقات الصناعية الأخرى. تضمن الخصائص الفريدة أن قطب الجرافيت يمكنه تحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 3000 درجة مئوية وضغوط في فرن القوس الكهربائي (EAF).
- الموصلية الحرارية العالية- تتميز أقطاب الجرافيت بتوصيل حراري ممتاز ، مما يمكنها من تحمل درجات الحرارة المرتفعة والضغوط أثناء عملية الذوبان.
- مقاومة كهربائية منخفضة- تسهل المقاومة الكهربائية المنخفضة لأقطاب الجرافيت التدفق السهل للطاقة الكهربائية في أفران القوس الكهربائي.
- قوة ميكانيكية عالية- تم تصميم أقطاب الجرافيت لتكون ذات قوة ميكانيكية عالية لتحمل درجات الحرارة المرتفعة ومستويات الضغط في أفران القوس الكهربائي.
- مقاومة كيميائية ممتازة- الجرافيت مادة خاملة للغاية ومقاومة لمعظم المواد الكيميائية والمواد المسببة للتآكل.أقطاب الجرافيت مثالية للاستخدام في البيئات الصناعية القاسية ، حيث قد تتعطل المواد الأخرى بسبب هجوم كيميائي.
لا تستخدم أقطاب الجرافيت على نطاق واسع فقط في أفران القوس الكهربائي ، بل تستخدم أيضًا في إنتاج معدن السيليكون والفوسفور الأصفر والمعادن غير الحديدية الأخرى والأحماض والقلويات والمواد الكيميائية الأخرى والبيئات المسببة للتآكل.
تصنف أقطاب الجرافيت إلى ثلاث درجات بناءً على الخصائص الفيزيائية والمواصفات والتطبيقات المختلفة المتعلقة بقدرة الفرن الكهربائي وحمل طاقة المحولات.الدرجات الأكثر استخدامًا من أقطاب الجرافيت هي الطاقة الفائقة (UHP) والطاقة العالية (HP) والطاقة العادية (RP).
تتميز أقطاب الجرافيت UHP بموصلية حرارية عالية ومقاومة كهربائية منخفضة ، وهي تستخدم خصيصًا لفرن القوس الكهربائي عالي الطاقة (EAF) في صهر الفولاذ المكرر أو الفولاذ الخاص.قطب الجرافيت UHP مناسب لسعة الفرن الكهربائي 500 ~ 1200 كيلو فولت / ألف لكل طن.
HP Graphite Electrode هي أفضل مادة موصلة لفرن القوس الكهربائي وفرن الصهر ، فهي تعمل كناقل لإدخال التيار إلى الفرن ، ويستخدم قطب الجرافيت HP عادةً لفرن القوس الكهربائي ذو الطاقة العالية (EAF) الذي تبلغ سعته حوالي 400 كيلو فولت / أمبير. للطن.
يستخدم قطب الجرافيت RP على نطاق واسع في الأفران الكهربائية ذات الطاقة العادية التي تبلغ سعتها حوالي 300 كيلو فولت / أمبير للطن أو أقل. تتميز درجة RP بأقل موصلية حرارية وقوة ميكانيكية مقارنة بإلكترود الجرافيت UHP وقطب الجرافيت HP. لإنتاج المعادن منخفضة الجودة مثل صناعة الصلب وتكرير السيليكون وتكرير الفوسفور الأصفر وإنتاج الصناعات الزجاجية.
مع تزايد الطلب على مصادر الطاقة البديلة ، تلعب أقطاب الجرافيت أيضًا دورًا مهمًا في تطوير خلايا الوقود.
تمتلك أقطاب الجرافيت مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات.تتضمن بعض التطبيقات الأولية لقطب الجرافيت ؛
فرن القوس الكهربائي (EAF) في صناعة الصلب
يعد تطبيق إلكترود الجرافيت في صناعة الفولاذ في الفرن الكهربائي أحد الجوانب الرئيسية لإنتاج الفولاذ الحديث.تعمل أقطاب الجرافيت كموصل لتوصيل الكهرباء إلى الفرن ، والذي ينتج بدوره حرارة لصهر الفولاذ ، وتتطلب عملية فرن القوس الكهربائي درجات حرارة عالية لصهر خردة الفولاذ ، ويمكن لأقطاب الجرافيت أن تتحمل درجات حرارة عالية دون أن تفقد سلامتها الهيكلية. يواصل التركيز على أساليب الإنتاج المستدامة والفعالة ، وسوف تستمر أقطاب الجرافيت في لعب دور حاسم في صناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي.
فرن المصفاة (LF)
تعتبر أفران المغرفة (LFs) من المكونات الحيوية لعملية تصنيع الفولاذ ، وتستخدم أقطاب الجرافيت في صناعة أفران البوتقة لتوفير أعلى تيار كهربائي ودرجة حرارة عالية طوال العملية.تمتلك أقطاب الجرافيت الميزات الممتازة بما في ذلك الموصلية العالية ، ومقاومة الصدمات الحرارية والتآكل الكيميائي ، والعمر الطويل ، فهي الخيار المثالي لتطبيق فرن المغرفة (LF). باستخدام أقطاب الجرافيت ، يمكن لمشغلي فرن البوتقة تحقيق قدر أكبر من الكفاءة والإنتاجية وفعالية التكلفة ، مع الحفاظ على معايير الجودة العالية التي تتطلبها الصناعة.
الفرن الكهربائي المغمور (SEF)
تستخدم أقطاب الجرافيت على نطاق واسع في الفرن الكهربائي المغمور وهو عنصر حاسم في إنتاج العديد من المعادن والمواد مثل الفوسفور الأصفر والسيليكون النقي.تمتلك أقطاب الجرافيت ميزة ممتازة بما في ذلك الموصلية الكهربائية العالية ، والمقاومة العالية للصدمات الحرارية ، وانخفاض معامل التمدد الحراري.هذه الميزات تجعل قطب الجرافيت مثاليًا للاستخدام في الأفران الكهربائية المغمورة ، حيث تكون درجات الحرارة القصوى والظروف القاسية هي القاعدة.
تعتبر أقطاب الجرافيت من المكونات الحاسمة في عملية صناعة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي (EAF) ، حيث يعتبر استهلاك قطب الجرافيت عنصرًا مهمًا في التكلفة في إنتاج الصلب ، وكيفية تحديد الدرجة والحجم المناسبين لقطب الجرافيت ، هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها لأي تطبيق.
- نوع ودرجة الصلب
- ممارسة الموقد والأكسجين
- مستوى الطاقة
- المستوى الحالي
- تصميم الفرن وسعته
- مواد الشحن
- الهدف استهلاك قطب الجرافيت
يعد اختيار قطب الجرافيت المناسب لفرنك أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأداء الأمثل وتقليل استهلاك الطاقة وتقليل تكاليف الصيانة.
مخطط للتوصية بالمطابقة للفرن الكهربائي مع القطب
| سعة الفرن (ر) | القطر الداخلي (م) | قدرة المحول (MVA) | قطر القطب الجرافيت (مم) | ||
| UHP | HP | RP | |||
| 10 | 3.35 | 10 | 7.5 | 5 | 300/350 |
| 15 | 3.65 | 12 | 10 | 6 | 350 |
| 20 | 3.95 | 15 | 12 | 7.5 | 350/400 |
| 25 | 4.3 | 18 | 15 | 10 | 400 |
| 30 | 4.6 | 22 | 18 | 12 | 400/450 |
| 40 | 4.9 | 27 | 22 | 15 | 450 |
| 50 | 5.2 | 30 | 25 | 18 | 450 |
| 60 | 5.5 | 35 | 27 | 20 | 500 |
| 70 | 6.8 | 40 | 30 | 22 | 500 |
| 80 | 6.1 | 45 | 35 | 25 | 500 |
| 100 | 6.4 | 50 | 40 | 27 | 500 |
| 120 | 6.7 | 60 | 45 | 30 | 600 |
| 150 | 7 | 70 | 50 | 35 | 600 |
| 170 | 7.3 | 80 | 60 | - | 600/700 |
| 200 | 7.6 | 100 | 70 | - | 700 |
| 250 | 8.2 | 120 | - | - | 700 |
| 300 | 8.8 | 150 | - | - | |