كيف تعمل أقطاب الجرافيت مع فرن القوس الكهربائي؟

تعتبر أقطاب الجرافيت ضرورية لتشغيل أفران القوس الكهربائي (EAF). فهي تقوم بتوصيل التيار الكهربائي عالي الجهد اللازم لتسخين وصهر المواد الخام بداخلها، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك في عمليات الصهر أو التكرير.

لذلك, أقطاب الجرافيت جزء لا يتجزأ من إنتاج الحديد والصلب والمعادن الأخرى في فرن القوس الكهربائي. عندما يتم تنشيط أقطاب الجرافيت الكهربائية، يتم إنشاء قوس كهربائي بينها، مما يؤدي إلى تسخين غلاف الفرن وصهر أي معدن أو سبيكة موضوعة داخل فرن القوس الكهربائي.

عملية صهر الصلب بإلكترود الجرافيت في فرن القوس الكهربائي

عند استخدام القوالب الكهربائية لصهر الصلب، تبدأ العملية بوضع قطعة من الخردة المعدنية في الفرن.

ثم يقوم العمال بعد ذلك بتوصيل أقطاب الجرافيت بمصدر طاقة خارجي يوفر طاقة متناوبة (تيار متردد) أو مباشرة (تيار مستمر).

ثم يقوم المشغل بعد ذلك بتشغيل الطاقة وضبط التيار حتى تتشكل أقواس بين أطراف الجرافيت في الأقطاب الكهربائية والخردة المعدنية، مما يخلق حرارة شديدة تذيب المعدن إلى سائل منصهر.

يمرر العمال ما يصل إلى 150,000 أمبير من الكهرباء عبر الأقطاب الكهربائية. فيصنعون قوسًا كهربائيًا بين أقطاب الجرافيت والمواد الخام في الفرن، مما يؤدي إلى إنتاج الحرارة.

ما هي أفران القوس الكهربائي وأنواعها؟

فرن القوس الكهربائي (EAF) هو فرن متخصص يستخدم أقطاب الجرافيت لتسخين وصهر الخردة المعدنية لإنتاج فولاذ عالي الجودة. 

وفقًا للخصائص الحالية، يقسم الناس أفران القوس الكهربائي إلى أفران قوس كهربائي تعمل بالتيار المتردد وأفران قوس كهربائي تعمل بالتيار المستمر. هيرولت من فرنسا اخترعها في عام 1988 بعد اختراع الكهرباء.

وقد أدى ظهور أفران القوس الكهربائي إلى تطوير مصدر طاقة بديل لصناعة الصلب القائم على الفحم. وتتيح صناعة الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي إعادة التدوير الاقتصادي لخردة الصلب. وهو ما جعل الصلب في نهاية المطاف أكثر المواد القابلة لإعادة التدوير في العالم.

فرن القوس الكهربائي يعمل مع أقطاب الجرافيت الكهربائية

تقوم أقطاب فرن القوس الكهربائي بتوصيل الطاقة الكهربائية من مصدر طاقة خارجي إلى داخل فرن القوس الكهربائي، مما يخلق حرارة شديدة. وعادةً ما تولد كهرباء التيار المتردد أو التيار المستمر قوسًا كهربائيًا بين أقطاب الجرافيت ومواد الخردة.

عندما تصل درجة الحرارة إلى 5000 درجة مئوية، فإن درجة الحرارة المرتفعة تصهر الخردة المعدنية إلى حالة سائلة. 

ثم يسكبه عمال الصلب من الفرن. وعادةً ما يستخدم كل فرن تسعة أقطاب كهربائية مرتبة في ثلاثة أعمدة كل منها ثلاثة أقطاب كهربائية. يحتاج المشغل إلى ضبط التيار والجهد لاستخدام أقطاب الجرافيت في فرن القوس الكهربائي المتردد.

بالإضافة إلى ذلك، يجب على عمال مصانع الصلب استخدام مكونات معينة مثل أنظمة التبريد والدروع.

يرجى التأكد من أن الفولاذ المصهور لا يصبح ساخنًا جدًا أو ملوثًا أثناء العملية. سيساعد ذلك على ضمان إخراج ناجح من الفرن.

أهمية قطب الجرافيت الكهربائي في فرن القوس الكهربائي

يتميز قطب الجرافيت بمقاومة منخفضة وموصلات ممتازة لنقل التيار الكهربائي. يتميز القطب الكهربائي ذو إبرة الكوك ودرجة الجرافيت الجيدة بأداء أفضل.

بالإضافة إلى ذلك، فإن معامل التمدد الحراري منخفض ولن يتشوه عندما يتغير التدرج الحالي.

والنقطة المهمة الأخرى هي أنه يتمتع بقوة ميكانيكية عالية، ولن يحدث أي ثني أو كسر. وبالنظر إلى هذه الخصائص، فهي مناسبة تمامًا للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية في أفران القوس الكهربائي.

لا يمكن استبدال المواد الأخرى، لذا فإن أقطاب الجرافيت ضرورية في الإنتاج الصناعي.

وفقًا للاحتياجات المختلفة لصناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي، فإنه يحتوي على ثلاثة أنواع - RP, إتش بي و UHP أقطاب الجرافيت.

تعمل أقطاب الجرافيت الكهربائية مع فرن القوس الكهربائي

فرن القوس الكهربائي (EAF) هو نوع من الأفران التي تستخدم أقطاب الجرافيت لتوليد قوس كهربائي لصهر الخردة المعدنية. يتكون فرن القوس الكهربائي من غلاف أسطواني من الصلب مبطن بمواد حرارية.

يتكون الجزء السفلي من الفرن من منصة مائلة يمكن إمالتها لصب المعدن المنصهر. يقوم العمال بإدخال أقطاب الجرافيت في الفرن من خلال فتحات في الجزء العلوي وتوصيلها بمصدر طاقة.

عندما يقوم العمال بتشغيل الطاقة، يتولد قوس كهربائي يقوم بتسخين الخردة المعدنية وصهرها. يقوم العمال بصب المعدن المنصهر من الفرن وصبه في الأشكال المطلوبة.

تستهلك العملية الأقطاب الكهربائية، ويجب على العمال استبدال الأقطاب الكهربائية بشكل دوري. تُستخدم المرافئ الكهربائية بشكل شائع لإعادة تدوير خردة الصلب وتستخدم أيضًا في إنتاج الصلب المتخصص.

الخاتمة

أقطاب الجرافيت الكهربائية تُستخدم في فرن القوس الكهربائي للتيار المستمر أو التيار المتردد (eaf) لإنشاء قوس كهربائي عندما يمر التيار من خلاله. تحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة لصهر خردة الصلب أو المعدن.

إذا كنت تبحث عن قطب كهربائي من الجرافيت لفرن القوس الكهربائي، تواصل معنا اليوم، ودعنا نساعدك. يرجى اختيار محترف الشركة المصنعة لإلكترود الجرافيت لمساعدتك في عملية صناعة الفولاذ eaf الخاص بك.

المزيد من الموارد:

ما هو فرن القوس الكهربائي؟

قطب الجرافيت الكهربائي - نظرة عامة.

عملية صناعة الصلب.

طرق صناعة الصلب.

عملية تصنيع إلكترود الجرافيت الجرافيت.