كيف تُستخدم أقطاب الجرافيت الكهربائية في صناعة الصلب EAF؟

إن عملية صناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي معقدة وتقنية للغاية، ولكن من السهل فهم الأساسيات. أقطاب الجرافيت الكهربائية المستخدمة في أفران القوس الكهربائي، والتي تولد الحرارة لصهر خام الحديد والمواد الأخرى واستخلاص الحديد النقي منها لصنع الصلب. تعمل أفران القوس الكهربائي بشكل مشابه لأفران الصهر التقليدية، باستثناء أنها تستخدم الكهرباء بدلاً من الفحم أو الغاز الطبيعي كمصدر للطاقة. في هذه المقالة، سنستكشف أقطاب الجرافيت المستخدمة في أفران القوس الكهربائي، ومن يستخدمها ولماذا، ومقدار التيار الذي يمر عبر قطب كهربائي نموذجي لأفران القوس الكهربائي، ومدة استمرارها قبل الحاجة إلى استبدالها.

كيف يتم استخدام أقطاب الجرافيت الكهربائية في إنتاج الصلب في صناعة الصلب EAF؟

تستخدم أقطاب الجرافيت في أفران القوس الكهربائي (eaf) كمصدر للكربون وموصل لصناعة الصلب. تعمل أفران القوس الكهربائي على تكرير الحديد وإنتاج الصلب، حيث توفر الحرارة اللازمة لصهر خام الحديد، وإزالة الشوائب من منتج الحديد المنصهر، وتكوين الخبث الذي ينفصل عن المعدن النقي.

صهر المواد الخام:

تستخدم أفران القوس الكهربائي أقطاب الجرافيت لتوليد حرارة شديدة من خلال قوس كهربائي. يتم إدخال الأقطاب الكهربائية عمودياً في فرن القوس الكهربائي، وعندما يمر تيار كهربائي من خلالها، فإنه يخلق قوساً عالي الحرارة بين الأقطاب والشحنة المعدنية داخل الفرن. يسخن هذا القوس بسرعة ويذيب المواد الخام، بما في ذلك خردة الصلب والمكونات المعدنية الأخرى، ويحولها إلى حالة منصهرة.

تسهيل عملية تكرير الصلب:

وبمجرد صهر المواد الخام، تستمر أقطاب الجرافيت في لعب دور حاسم في مرحلة التكرير في صناعة الصلب المفلطح. وخلال هذه العملية، يتم إجراء عمليات مختلفة لضبط التركيب الكيميائي وإزالة الشوائب والتحكم في درجة الحرارة. وهي توفر الحرارة والتوصيل الكهربائي اللازمين لتنفيذ عمليات التكرير هذه بفعالية.

الصب المستمر:

في المرحلة الأخيرة من صناعة الصلب، حيث يتم صب الصلب المنصهر في أشكال مختلفة، يتم استخدام أقطاب الجرافيت في عمليات الصب المستمر.

وهي تساعد في الحفاظ على درجة حرارة الصلب المنصهر وتمنع التصلب المبكر أثناء عملية الصب. كما يتم توفير التيار الكهربائي لتعزيز التصلب وتشكيل منتج صلب من الصلب.

ما هي أنواع أقطاب الجرافيت الكهربائية المستخدمة في صناعة الصلب المسطح؟

تشمل الأنواع الأكثر استخدامًا في الرغاوى الكهربائية ما يلي: UHP 、HP و RP. تصنع أقطاب الجرافيت من فحم الكوك النفطي وفحم الكوك الزفت، ويخلط مع مادة رابطة ويضغط في قالب. ويستخدم في إنتاج درجات HP وUHP فحم الكوك الإبري كمادة خام. وتستخدم عملية الإنتاج التشريب والتحميص المتعدد لزيادة درجة حرارة الجرافيت وتحسين المادة الرابطة والمشبعة وفقًا لذلك. وبشكل عام، يتم اختيار الأقطاب الكهربائية ذات المواصفات المحددة للاستخدام وفقًا للحمولة الطنية لفرن القوس الكهربائي.

ما مقدار التيار المار عبره؟

عادةً ما تكون كمية التيار التي تمر عبر قطب جرافيت نموذجي في نطاق 10-20 أمبير. على سبيل المثال، قد يكون للقطب الكهربائي الكبير كثافة التيار أكثر من 100 أمبير/سم2. لأنه يتمتع بمقاومة منخفضة وموصل جيد.

ما نوع الصلب الذي ينتجه فرن القوس الكهربائي (EAF)؟

يُصنع الفولاذ عن طريق استخلاص الحديد وإضافة الكربون عند تسخين خام الحديد وفحم الكوك إلى درجة حرارة 2700 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية) في فرن القوس الكهربائي (EAF).

تشمل أنواع الصلب المنتجة الصلب الكربوني وسبائك الصلب والصلب المصبوب والحديد النقي والسبائك وغيرها.

الخاتمة

تتميز أقطاب الجرافيت بموصلية كهربائية عالية ومقاومة للحرارة وقوة ميكانيكية. لذلك فهي مناسبة بشكل مثالي لعمليات صناعة الصلب من الصلب المخروطي والتكرير والصب. لقد أصبح قطبًا كهربائيًا موصلًا لا غنى عنه لصناعة الصلب الحديث في أفران القوس الكهربائي.