ما هو القطب الكربوني وما هو القطب الكربوني المستخدم؟

ما هو قطب الكربون؟

كقطب كهربائي موصل لفرن القوس المغمور، يستخدم القطب الكربوني على نطاق واسع في عملية صهر المعادن أو غير المعدنية مثل السيليكون الصناعي، والسبائك الحديدية، وكربيد الكالسيوم، والفوسفور الأصفر، إلخ. وهو عبارة عن مادة موصلة للكربون مصنوعة من الأنثراسايت المكلس بالكهرباء، وفحم الكوك البترولي، وشظايا الجرافيت، وقار قطران الفحم، وما إلى ذلك كمواد خام رئيسية، من خلال الخلط، والقولبة، والتحميص، والمعالجة الميكانيكية.

ما هي أنواع أقطاب الكربون الكهربائية؟

يمكن تقسيم أقطاب الكربون إلى فئتين وفقًا لبيئة تطبيقها: الصف S هو قطب كربون عادي، ومناسب لأفران القوس المغمورة لإنتاج السيليكون المعدني والفوسفور الأصفر والسبائك الحديدية وكربيد الكالسيوم والكوراندوم وغيرها من المنتجات؛ الصف G هو قطب كربون خاص، ومناسب لأفران القوس المغمورة ذات الحمل الحالي العالي.

خصائص أقطاب الكربون الكهربائية

مقاومة منخفضة.
استهلاك ذاتي منخفض للقطب الكهربائي.
كثافة حجم كبير.
محتوى رماد منخفض.
خصائص جيدة مضادة للأكسدة.
توفير كبير في الطاقة.

مزايا الأقطاب الكهربائية الكربونية.

أولاً، لأن إنتاج الأقطاب الكهربائية الكربونية لا يتطلب عملية الجرافيتية، فإن تكلفتها أقل من تكلفة أقطاب الجرافيت.

فمن ناحية، تكلفة بناء ورشة الجرافيت مرتفعة. ومن ناحية أخرى، ستكون هناك أيضًا مشكلات مثل تكاليف التوسعة وإمدادات الطاقة في المستقبل. بالإضافة إلى ذلك، يستهلك الجرافيت الكثير من الكهرباء. حيث يبلغ استهلاك الطاقة لكل طن من المنتج 4500 كيلووات/ساعة، ويتم حساب كل كيلووات/ساعة بـ 0.08 دولار أمريكي، مما يزيد من تكلفة الطن الواحد بمقدار 373 دولارًا أمريكيًا. ولذلك، لا يحتاج القطب الكربوني إلى الجرافيت، كما أن سعره أقل من سعر قطب الجرافيت.

ثانيًا، في فرن القوس المغمور بنفس السعة. بالمقارنة مع قطب الجرافيت الكهربائي، يمكن جعل قطر القطب الكربوني أكبر.

يمكن إنتاج قطب الكربون من Φ780-Φ1400 مم، ويمكن إنتاج قطب كهربائي من الجرافيت يمكن أن يكون Φ700 مم فقط. وهذا يوسع نطاق القوس في الفرن ويجعل القوس مستقرًا ويضمن كفاءة الصهر الساخن. لذلك، يتم زيادة إنتاج المنتج وتقليل استهلاك طاقة المنتج.

الاستخدامات الرئيسية للإلكترود الكربوني

الصب المعدني، تحتوي الأقطاب الكهربائية الكربونية على الجرافيت، وهو أيضًا موصل جيد للكهرباء ويمكنه صهر المعادن في درجات حرارة عالية.
في مجال الكيمياء الكهربائية، يتم استخدامه في البطاريات للمشاركة في عملية الشحن والتفريغ. ونظراً لأن أقطاب الكربون خاملة، فإنها تُختزل لإنتاج مركبات عضوية ومعادن مطلية بالكهرباء في التفاعلات الكيميائية.
في صناعة التحليل الكهربائي، تُستخدم أقطاب الكربون في عمليات التحليل الكهربائي مثل معالجة المياه والطلاء الكهربائي.
اللحام والتقطيع: في هذه العملية، يتم توليد حرارة القوس الكهربائي بين القطب الكربوني والمعدن لإكمال اللحام والقطع.

بالمقارنة مع معجون القطب الكهربائي

يمكن لأقطاب الكربون تحسين الكفاءة الحرارية لأفران القوس المغمور أثناء الاستخدام. بما في ذلك تقصير وقت الصهر وزيادة الإنتاج. ومن السهل إنتاج أقطاب الكربون المجوفة. وهذا سيساعد شركات السبائك الحديدية على إضافة مواد خام مختلفة في أي وقت.

إلى جانب ذلك، فإن معجون القطب الكهربائي في غلاف القطب الكهربائي المثبت على الفرن أثناء الاستخدام. تنبعث كمية كبيرة من أبخرة الأسفلت أثناء عملية الإنتاج، مما يلوث البيئة بشكل خطير ويؤثر على صحة الإنسان. الحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات هو الاتجاه العام. لذلك لا بد من استبدال معجون القطب الكهربائي ذو الاستهلاك العالي للطاقة بأقطاب الكربون.

أخيرًا، ليس من السهل أن ينكسر القطب الكربوني بشدة أثناء الاستخدام، ويمكن التخلص من الكسر الناعم، كما أن فقدانه غير الطبيعي أقل.

الخاتمة

أقطاب الكربون، كأقطاب موصلة لـ أفران القوس المغمور. ويمكنها خفض التكاليف بشكل أفضل، وتوفير الطاقة وتقليل الانبعاثات، وتحسين كفاءة الصهر.