Πώς χρησιμοποιούνται τα ηλεκτρόδια γραφίτη για την παραγωγή χάλυβα EAF;

Η διαδικασία παραγωγής χάλυβα σε κλίβανο ηλεκτρικού τόξου είναι πολύπλοκη και εξαιρετικά τεχνική, αλλά τα βασικά στοιχεία είναι εύκολα κατανοητά. Ηλεκτρόδια γραφίτη που χρησιμοποιούνται σε εκτοξευτήρες, οι οποίοι παράγουν θερμότητα για την τήξη σιδηρομεταλλεύματος και άλλων υλικών και την εξαγωγή καθαρού σιδήρου από αυτά για την παραγωγή χάλυβα. Οι κλίβανοι ηλεκτρικού τόξου λειτουργούν παρόμοια με τους παραδοσιακούς υψικαμίνους, με τη διαφορά ότι χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό αντί για άνθρακα ή φυσικό αέριο ως πηγή ενέργειας. Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε τα ηλεκτρόδια γραφίτη που χρησιμοποιούνται στους φούρνους ηλεκτρικού τόξου, ποιος τα χρησιμοποιεί και γιατί, πόσο ρεύμα περνάει από ένα τυπικό ηλεκτρόδιο EAF και πόσο διαρκούν πριν χρειαστούν αντικατάσταση.

Πώς χρησιμοποιούνται τα ηλεκτρόδια γραφίτη για την παραγωγή χάλυβα EAF;

Τα ηλεκτρόδια γραφίτη χρησιμοποιούνται σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου (eaf) ως πηγή άνθρακα και αγωγός για την παραγωγή χάλυβα. Οι κλίβανοι ηλεκτρικού τόξου διυλίζουν το σίδηρο και παράγουν χάλυβα, παρέχοντας την απαραίτητη θερμότητα για την τήξη του σιδηρομεταλλεύματος, την απομάκρυνση των ακαθαρσιών από το λιωμένο προϊόν σιδήρου και τη δημιουργία σκωρίας που διαχωρίζεται από το καθαρότερο μέταλλο.

Λιώσιμο των πρώτων υλών:

Οι κλίβανοι ηλεκτρικού τόξου χρησιμοποιούν ηλεκτρόδια γραφίτη για την παραγωγή έντονης θερμότητας μέσω ηλεκτρικού τόξου. Τα ηλεκτρόδια εισάγονται κάθετα στον κλίβανο EAF και όταν τα διαρρέει ηλεκτρικό ρεύμα, δημιουργείται ένα τόξο υψηλής θερμοκρασίας μεταξύ των ηλεκτροδίων και του μεταλλικού φορτίου στο εσωτερικό του κλιβάνου. Αυτό το τόξο θερμαίνει γρήγορα και λιώνει τις πρώτες ύλες, συμπεριλαμβανομένου του παλαιοχάλυβα και άλλων μεταλλικών εξαρτημάτων, μετατρέποντάς τα σε λιωμένη κατάσταση.

Διευκόλυνση της διαδικασίας διύλισης χάλυβα:

Μετά την τήξη των πρώτων υλών, τα ηλεκτρόδια γραφίτη συνεχίζουν να διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στο στάδιο της διύλισης της χαλυβουργίας eaf. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, εκτελούνται διάφορες εργασίες για τη ρύθμιση της χημικής σύνθεσης, την απομάκρυνση των ακαθαρσιών και τον έλεγχο της θερμοκρασίας. Παρέχουν την απαραίτητη θερμότητα και ηλεκτρική αγωγιμότητα για την αποτελεσματική εκτέλεση αυτών των διεργασιών διύλισης.

Συνεχής χύτευση:

Στο τελικό στάδιο της χαλυβουργίας, όπου ο λιωμένος χάλυβας χύνεται σε διάφορα σχήματα, τα ηλεκτρόδια γραφίτη χρησιμοποιούνται σε διεργασίες συνεχούς χύτευσης.

Βοηθούν στη διατήρηση της θερμοκρασίας του λιωμένου χάλυβα και αποτρέπουν την πρόωρη στερεοποίηση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύτευσης. Παρέχεται επίσης ηλεκτρικό ρεύμα για την προώθηση της στερεοποίησης και τη διαμόρφωση ενός στερεού χαλύβδινου προϊόντος.

Ποιοι είναι οι τύποι ηλεκτροδίων γραφίτη που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή χάλυβα eaf;

Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι τύποι στο EAF περιλαμβάνουν: UHP、HP και RP. Τα ηλεκτρόδια γραφίτη κατασκευάζονται από πετρελαϊκό κοκ και κοκ, αναμιγνύεται με συνδετικό υλικό και πιέζεται σε καλούπι. Για την παραγωγή των τύπων HP και UHP χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη κοκ από βελόνες. Η διαδικασία παραγωγής χρησιμοποιεί πολλαπλό εμποτισμό και φρύξη για την αύξηση της θερμοκρασίας γραφιτοποίησης και την ανάλογη βελτίωση του συνδετικού υλικού και του εμποτισμού. Γενικά, ανάλογα με τη χωρητικότητα του κλιβάνου ηλεκτρικού τόξου, επιλέγονται για χρήση τα ηλεκτρόδια των προδιαγραφών.

Πόσο ρεύμα πέρασε μέσα από αυτό;

Η ποσότητα του ρεύματος που διέρχεται από ένα τυπικό ηλεκτρόδιο γραφίτη είναι συνήθως της τάξης των 10-20 Α. Για παράδειγμα, ένα μεγάλο ηλεκτρόδιο μπορεί να έχει πυκνότητα ρεύματος πάνω από 100 A/cm2. Επειδή έχει χαμηλή ειδική αντίσταση και είναι καλός αγωγός.

Τι είδους χάλυβα παράγει ένας φούρνος ηλεκτρικού τόξου (EAF);

Ο χάλυβας παράγεται με την εξαγωγή του σιδήρου και την προσθήκη άνθρακα, όταν το σιδηρομετάλλευμα και το κοκ θερμαίνονται σε θερμοκρασία 1.500°C (2.700°F) σε κλίβανο ηλεκτρικού τόξου (EAF).

Οι τύποι χάλυβα που παράγονται περιλαμβάνουν ανθρακούχο χάλυβα, κραματωμένο χάλυβα, χυτοχάλυβα, καθαρό σίδηρο και κράματα κ.λπ.

Συμπέρασμα

Τα ηλεκτρόδια γραφίτη έχουν υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, αντοχή στη θερμότητα και μηχανική αντοχή. Έτσι, είναι ιδανικά κατάλληλα για τις διεργασίες χαλυβουργίας, διύλισης και χύτευσης eaf. Έχει γίνει ένα απαραίτητο ηλεκτρόδιο αγωγού για τη σύγχρονη χαλυβουργία σε κλίβανο ηλεκτρικού τόξου.