흑연 전극의 용도는 무엇인가요?

흑연 전극의 사용은 전기 아크로 제강 응용 분야의 발전으로 인해 증가하고 있습니다. 20세기 이후 자동차, 항공기, 기계, 전기 분해 등의 산업에서 특수강에 대한 수요가 급격히 증가했습니다. 1950년대 이후 전기로 제강은 대규모, 초고출력으로 발전하여 생산성이 향상되었고, 고철에서 일반 강철을 제련하는 제강법이 개발되었습니다.

최근 몇 년 동안 제철소는 고철을 사용하여 일반 강철을 생산하기 시작했으며, 대형 직류 전기로의 성공적인 개발로 전기 아크로 제강을 더욱 촉진했습니다. 흑연 전극은 전기로 제강에서 전도체 역할을 하며 공정에서 보조적인 역할을 합니다.

EAF 제강에 사용되는 흑연 전극

흑연 전극 는 주로 제강 생산에 사용됩니다. 전기 전도성과 높은 열 및 화학적 안정성으로 인해 철강 정제, 금속 제련, 비철 합금 생산 등 다양한 산업 분야에서 폭넓게 사용되고 있습니다.

고온 안정성이 뛰어나 다양한 산업 공정에 적합합니다. 흑연 전극은 다양한 금속 용융 분야에서 전기 아크를 생성하는 데 사용됩니다. 여기에는 강철 및 기타 금속을 녹이고, 합금을 만들고, 주물을 용접하고, 부품을 단조하는 작업이 포함됩니다.

강한 전류 충격을 견딜 수 있으며 전류 전달 도체로서 쉽게 산화되지 않습니다. 섭씨 3600도의 극도로 높은 온도에서도 견딜 수 있습니다. 현재 제련 공정에서 흑연 전극을 대체할 수 있는 소재는 없습니다.

흑연 전극의 특성

• 밀도: 다른 재료에 비해 흑연 전극의 밀도는 1.6~1.78g/cm3로 더 높습니다.
• 전도성: 흑연의 탄소 원자가 층층이 쌓인 특수한 구조는 전자의 자유로운 흐름에 도움이 되므로 전도성이 견고합니다.
• 굴곡 강도: 흑연은 기계적 강도가 높기 때문에 단위 면적당 굽힘 모멘트 응력이 상대적으로 큽니다.
• 탄성 계수: 영탄성계수: 온도에 따라 탄성계수가 증가합니다.
• 열 전도성: 흑연은 비금속 광물이며, 열 전도 방식은 격자 원자의 열 진동을 통해 열을 전달하는 것입니다.
• 열팽창 계수: 다른 소재보다 훨씬 낮으며 온도가 높고 변화가 심한 환경에 더 적합합니다.
• 내식성: 안정적인 화학적 특성으로 인해 상온에서 다른 물질과 반응하지 않습니다.

  

 DC 전기 아크로에 사용되는 흑연 전극

단위 전압당 아크 길이 DC 전기 아크 퍼니스 는 AC 전기로보다 더 중요하며 흑연 전극의 작동 조건이 더 가혹합니다.

업계에서는 이러한 고전류 작동을 위해 낮은 저항률, 열팽창 계수, 높은 벌크 밀도를 가진 전극을 필요로 합니다.

원자재와 생산 공정 유형을 조정하여 특성을 변경할 수 있습니다. 전기 아크로의 작동 조건에 맞게 이러한 특성을 제어할 수 있습니다.

구체적인 사례 연구와 흑연 전극의 성공적인 사용 사례:

철강 산업: 이들은 철강 생산을 위한 전기로(EAF)에서 널리 사용됩니다. 전극은 전기 아크를 생성하여 스크랩을 녹이는 전도성 요소 역할을 합니다. 전극은 극한의 온도와 높은 기계적 스트레스를 견뎌야 합니다. 전극은 내열성과 기계적 강도가 뛰어나 이 용도에 가장 적합한 선택입니다.

알루미늄 산업: 흑연 전극은 알루미늄 생산의 제련 공정에 사용됩니다. 전해조에서 알루미늄 산화물(알루미늄 산화물)의 전기 분해에 사용됩니다. 음극 역할을 하여 알루미늄을 알루미나에서 분리하는 전류를 전달합니다. 흑연의 높은 전기 전도성과 화학적 안정성은 이 공정에 적합합니다.

실리콘 산업: 실리콘 및 기타 실리콘 기반 소재를 생산할 수 있습니다. 실리콘 정제에서는 석영, 코크스 등을 원료로 사용하여 화학 반응을 통해 고순도 실리콘을 얻습니다. 이들은 반응에 필요한 열을 공급하기 위해 저항로에서 사용됩니다. 열 안정성과 내화학성이 뛰어납니다.

파운드리 산업: 흑연 전극은 파운드리에서 주철 및 철강 제품을 제조합니다. 이 과정에서 전기 아크로에서 금속을 녹이고 주조 공정을 시작할 때 전도체 역할을 하는 데 사용됩니다. 흑연의 높은 융점과 열전도율은 효율적인 열 전달을 촉진하고 주물의 품질을 향상시킬 수 있습니다.

화학 산업: 고온과 전기 전도성이 필요한 다양한 화학 공정에 사용됩니다. 예를 들어, 염수 용액에서 염소 가스와 가성 소다를 생산하기 위해 전해조에서 사용됩니다. 또한 전기 화학 반응을 통해 불화 흑연과 같은 특정 화학 물질을 만드는 데도 사용됩니다.

흑연 전극 수요의 변화

전기로용 전극에는 95% 이상의 인조 흑연 전극이 사용됩니다. 제강. 따라서 전극의 품질은 전기로 제강의 출력에 정비례합니다. 니들 코크스로 고품질 전극의 이점을 누리십시오.

전 세계적으로 전기로 제강이 증가하고 전극 단위 소비량이 감소함에 따라 인조 흑연 전극에 대한 수요는 변하지 않거나 약간 증가할 수 있습니다. 

앞으로

수요와 성장: 철강 산업은 주로 흑연 전극의 수요를 주도하고 있으며, 전 세계 철강 생산이 증가함에 따라 흑연 전극에 대한 수요는 계속 강세를 보일 것입니다. 또한 전기 자동차 및 재생 에너지와 같은 신흥 산업은 특히 리튬 이온 배터리 생산과 같은 애플리케이션에서 더 많은 수요를 견인할 것입니다.

지속 가능성 및 환경 문제: 지속 가능성과 탄소 배출량 감소에 대한 강조가 높아지면서 업계에서는 대체 공정과 소재를 모색하고 있습니다. 흑연 전극은 전기 아크로와 같은 에너지 효율적이고 환경 친화적인 공정에 기여하지만, 보다 지속 가능하고 친환경적인 대안을 개발하기 위한 연구가 계속되고 있습니다.

기술 발전: 새로운 기술과 재료의 개발은 흑연 전극의 미래에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 나노 기술과 탄소 기반 재료의 발전은 성능과 특성이 향상된 새로운 전극 재료로 이어질 수 있습니다.

산업 공정의 변화: 새로운 제련 기술이나 대체 제조 방법의 채택과 같은 산업 공정의 진화는 수요에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 업계 동향과 혁신을 모니터링하여 그 전망을 가늠하는 것이 필수적입니다.

결론적으로

흑연 전극은 다양한 산업과 애플리케이션에서 중요한 역할을 하고 있지만, 미래를 예측하려면 여러 가지 요소를 고려해야 합니다. 흑연 전극에 의존하는 산업의 성장, 재료 과학의 발전, 지속 가능성 문제, 신흥 기술 등이 미래 환경을 형성할 것입니다. 산업 동향과 기술 발전을 모니터링하는 것은 장기적인 전망을 결정하는 데 매우 중요합니다.