¿Cómo se utilizan los electrodos de grafito en la siderurgia de arco eléctrico?

El proceso de fabricación del acero en horno de arco eléctrico es complejo y muy técnico, pero sus fundamentos son fáciles de entender. Electrodos de grafito utilizados en los eaf, que generan calor para fundir mineral de hierro y otros materiales y extraer de ellos hierro puro para fabricar acero. Los hornos de arco eléctrico funcionan de forma similar a los altos hornos tradicionales, con la diferencia de que utilizan electricidad en lugar de carbón o gas natural como fuente de energía. En este artículo analizaremos los electrodos de grafito utilizados en los hornos de arco eléctrico, quién los utiliza y por qué, cuánta corriente pasa por un electrodo de horno de arco eléctrico típico y cuánto duran antes de necesitar ser sustituidos.

¿Cómo se utilizan los electrodos de grafito en la producción de acero por arco eléctrico?

Los electrodos de grafito se utilizan en los hornos de arco eléctrico como fuente de carbono y conductor para la fabricación de acero. Los hornos de arco eléctrico refinan el hierro y producen acero, proporcionando el calor necesario para fundir el mineral de hierro, eliminar las impurezas del producto de hierro fundido y crear escoria que se separa del metal más puro.

Fundir las materias primas:

Los hornos de arco eléctrico utilizan electrodos de grafito para generar calor intenso mediante un arco eléctrico. Los electrodos se insertan verticalmente en el EAF, y cuando una corriente eléctrica pasa a través de ellos, crea un arco de alta temperatura entre los electrodos y la carga metálica dentro del horno. Este arco calienta y funde rápidamente las materias primas, incluida la chatarra de acero y otros componentes metálicos, transformándolos en estado fundido.

Facilitar el proceso de refinado del acero:

Una vez fundidas las materias primas, los electrodos de grafito siguen desempeñando un papel crucial en la fase de refinado de la siderurgia de arco eléctrico. Durante este proceso, se realizan diversas operaciones para ajustar la composición química, eliminar impurezas y controlar la temperatura. Proporcionan el calor y la conductividad eléctrica necesarios para llevar a cabo estos procesos de refinado con eficacia.

Colada continua:

En la fase final de la siderurgia, en la que el acero fundido se moldea en diversas formas, se utilizan electrodos de grafito en los procesos de colada continua.

Ayudan a mantener la temperatura del acero fundido y evitan la solidificación prematura durante el proceso de fundición. También se suministra corriente eléctrica para favorecer la solidificación y formar un producto de acero sólido.

¿Cuáles son los tipos de electrodos de grafito utilizados para la siderurgia eaf?

Los tipos más utilizados en EAF incluyen: UHP、HP y RP. Los electrodos de grafito están hechos de coque de petróleo y coque de brea, mezclados con un aglutinante, y prensados en un molde. La producción de los grados HP y UHP utiliza coque de aguja como materia prima. El proceso de producción utiliza la impregnación múltiple y el tostado para aumentar la temperatura de grafitización y mejorar en consecuencia el aglutinante y el impregnante. Generalmente, según el tonelaje del horno de arco eléctrico, se seleccionan los electrodos de las especificaciones para su uso.

¿Cuánta corriente pasa?

La cantidad de corriente que pasa a través de un electrodo de grafito típico suele ser del orden de 10-20 A. Por ejemplo, un electrodo grande puede tener una corriente de densidad de corriente de más de 100 A/cm2. Porque tiene baja resistividad y es un buen conductor.

¿Qué tipo de acero produce un horno de arco eléctrico?

El acero se fabrica extrayendo el hierro y añadiendo carbono cuando el mineral de hierro y el coque se calientan a una temperatura de 1.500 °C (2.700 °F) en un horno de arco eléctrico (EAF).

Los tipos de acero producidos incluyen acero al carbono, acero aleado, acero fundido, hierro puro y aleaciones, etc.

Conclusión

Los electrodos de grafito tienen una elevada conductividad eléctrica, resistencia térmica y resistencia mecánica. Por ello, son idóneos para los procesos de siderurgia de arco eléctrico, refinado y fundición. Se ha convertido en un electrodo conductor indispensable para la siderurgia moderna de horno de arco eléctrico.