Wie funktionieren Graphitelektroden in einem Elektrolichtbogenofen?

Graphit-Elektrode

Graphitelektroden sind entscheidend für den Betrieb von Elektrolichtbogenöfen (EAF). Sie leiten den elektrischen Hochspannungsstrom, der zum Erhitzen und Schmelzen der darin befindlichen Rohstoffe benötigt wird, die dann für Schmelz- oder Raffiniervorgänge verwendet werden können.

Deshalb, Graphitelektroden sind ein wesentlicher Bestandteil der Herstellung von Eisen, Stahl und anderen Metallen im Elektrolichtbogenofen. Wenn die Graphitelektroden unter Strom gesetzt werden, entsteht zwischen ihnen ein Lichtbogen, der das Ofengehäuse erhitzt und jedes Metall oder jede Legierung im Lichtbogenofen schmilzt.

Graphitelektrode mit Nippel für Elektrolichtbogenöfen

Verfahren zum Schmelzen von Stahl mit Graphitelektroden in einem elektrischen Lichtbogenofen

Beim Schmelzen von Stahl in einem Elektrolichtbogenofen wird zunächst ein Stück Metallschrott in den Ofen gelegt.

Anschließend schließen die Arbeiter die Graphitelektroden an eine externe Stromquelle an, die Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) liefert.

Dann schaltet der Bediener die Stromzufuhr ein und regelt die Stromstärke, bis sich zwischen den Graphitspitzen der Elektroden und dem Metallschrott Lichtbögen bilden, die eine starke Hitze erzeugen, die das Metall in eine geschmolzene Flüssigkeit verwandeln.

Die Arbeiter leiten bis zu 150.000 Ampere Strom durch die Elektroden. Sie erzeugen einen elektrischen Lichtbogen zwischen den Graphitelektroden und den Rohstoffen im Ofen, wodurch Wärme erzeugt wird.

 

Was sind Elektrolichtbogenöfen und ihre Typen?

Ein Elektrolichtbogenofen (EAF) ist ein spezieller Ofen, der Graphitelektroden zum Erhitzen und Schmelzen von Metallschrott verwendet, um hochwertigen Stahl herzustellen. 

Je nach den Strommerkmalen werden Elektrolichtbogenöfen in AC- und DC-Elektrolichtbogenöfen unterteilt. Heroult aus Frankreich erfand sie 1988 nach der Erfindung der Elektrizität.

 

DC-Lichtbogenofen
DC-Lichtbogenofen

 

Mit dem Aufkommen von Elektrolichtbogenöfen wurde eine alternative Energiequelle für die Stahlerzeugung auf Kohlebasis entwickelt. Die Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen ermöglicht das wirtschaftliche Recycling von Stahlschrott. Dadurch wurde Stahl schließlich zum am meisten wiederverwertbaren Werkstoff der Welt.

 

AC Arc Frunace
AC-Lichtbogenofen

 

Ein Elektrolichtbogenofen arbeitet mit Graphitelektroden

Lichtbogenofenelektroden leiten elektrische Energie von einer externen Stromquelle in das Innere des Lichtbogenofens, wodurch eine starke Hitze entsteht. In der Regel wird durch Wechsel- oder Gleichstrom ein Lichtbogen zwischen den Graphitelektroden und dem Schrott erzeugt.

Wenn die Temperatur 5000 Grad Celsius erreicht, schmilzt der Schrott durch die hohe Temperatur in einen flüssigen Zustand. 

Die Stahlarbeiter gießen es dann aus dem Ofen. In der Regel verfügt jeder Ofen über neun Elektroden, die in drei Spalten zu je drei Elektroden angeordnet sind. Der Bediener muss Strom und Spannung einstellen, um die Graphitelektroden in einem AC-Elektrolichtbogenofen.

Elektrolichtbogenofen mit Graphitelektrode

Darüber hinaus sollten Stahlwerker besondere Komponenten wie Kühlsysteme und Schutzschilde verwenden.

Bitte achten Sie darauf, dass der geschmolzene Stahl während des Prozesses nicht zu heiß oder verunreinigt wird. Dies trägt zu einer erfolgreichen Produktion aus dem Ofen bei.

 

Die Bedeutung der Graphitelektrode im Elektrolichtbogenofen

Graphitelektroden haben einen geringen spezifischen Widerstand und sind ausgezeichnete Leiter für die Übertragung von elektrischem Strom. Die Elektrode mit Nadelkoks und gutem Graphitierungsgrad hat eine bessere Leistung.

Darüber hinaus ist sein Wärmeausdehnungskoeffizient gering und verformt sich nicht, wenn sich der Stromgradient ändert.

EAF Graphit-Elektrode
EAF Graphit-Elektrode

Ein weiterer kritischer Punkt ist, dass es eine hohe mechanische Festigkeit aufweist und sich nicht verbiegen oder brechen lässt. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich gut für Hochtemperaturanwendungen im Elektrolichtbogenofen.

Andere Materialien können nicht ersetzt werden, daher sind Graphitelektroden in der industriellen Produktion unverzichtbar.

Je nach den unterschiedlichen Anforderungen der Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen gibt es drei Arten - RP, HP und UHP Graphitelektroden.

 

Graphitelektroden arbeiten mit Lichtbogenöfen

Ein Lichtbogenofen (EAF) ist ein Ofentyp, der Graphitelektroden zur Erzeugung eines Lichtbogens verwendet, um Metallschrott zu schmelzen. Der EAF besteht aus einem zylindrischen Stahlmantel, der mit feuerfesten Materialien ausgekleidet ist.

Der Boden des Ofens besteht aus einer kippbaren Plattform, die zum Ausgießen des geschmolzenen Metalls gekippt werden kann. Arbeiter setzen ein Graphitelektroden in den Ofen durch die Löcher im Deckel und schließen Sie sie an eine Stromquelle an.

Graphitelektroden arbeiten mit Lichtbogenöfen

Wenn die Arbeiter den Strom einschalten, entsteht ein elektrischer Lichtbogen, der den Schrott erhitzt und schmilzt. Die Arbeiter gießen das geschmolzene Metall aus dem Ofen und gießen es in die gewünschten Formen.

Der Prozess verbraucht die Elektroden, und die Arbeiter müssen die Elektroden regelmäßig austauschen. Elektrostahlwerke werden in der Regel für das Recycling von Stahlschrott und für die Herstellung von Spezialstahl eingesetzt.

Schlussfolgerung

Graphit-Elektroden werden in Gleichstrom- oder Wechselstrom-Lichtbogenöfen (eaf) verwendet, um einen Lichtbogen zu erzeugen, wenn Strom durch sie fließt. Sie wandeln elektrische Energie in Wärme um, um Stahl- oder Metallschrott zu schmelzen.

Wenn Sie auf der Suche nach Graphitelektrode für ElektrolichtbogenöfenWenden Sie sich noch heute an uns, damit wir Ihnen helfen können. Bitte wählen Sie einen Fachmann Hersteller von Graphitelektroden um Sie bei Ihrem eaf-Stahlherstellungsprozess zu unterstützen.

 

Weitere Ressourcen:

Was ist ein Elektrolichtbogenofen?

Graphitelektrode - ein Überblick.

Der Prozess der Stahlerzeugung.

Methoden der Stahlerzeugung.

Herstellungsverfahren für Graphitelektroden.

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