O que é eletrodo de grafite？

O eletrodo de grafite é um eletrodo condutor usado em fornos elétricos a arco. O calor gerado depois que a energia é ligada pode ser usado na fabricação de aço. Neste artigo, apresentaremos os eletrodos de grafite em detalhes, incluindo seu processo de produção, propriedades e aplicação.

Definição de eletrodo de grafite

A eletrodo de grafite é um componente condutor essencial na fabricação de aço em fornos elétricos a arco (EAF). Fabricados com coque agulha de alta qualidade (um tipo de coque de petróleo), esses eletrodos são conhecidos por sua condutividade elétrica, resistência térmica e força mecânica superiores.

Tipos de eletrodos de grafite

• Eletrodo de grafite de potência comum (RP), a densidade de corrente no uso de forno elétrico a arco deve ser inferior a 17A/cm2. As matérias-primas são principalmente coque de petróleo e piche de alcatrão de carvão, e o ciclo de produção é de cerca de 45 dias. Ele pode ser usado para fundir aço comum, silício e fósforo amarelo.

• O eletrodo de grafite de alta potência (HP) permite que a densidade de corrente passe entre 18 e 25 A/cm2 e as matérias-primas são coque de petróleo, piche de alcatrão de carvão e coque de agulha. O ciclo de produção é de cerca de 60 dias, usado principalmente para fundir aço inoxidável e corindo.

• Eletrodo de grafite de potência ultra-alta (UHP), a densidade de corrente usada no forno a arco elétrico CA é superior a 25A/cm2. As matérias-primas incluem coque de petróleo, coque de agulha, piche de alcatrão de carvão, e o teor de coque de agulha é maior do que o da classe HP. No entanto, o ciclo de produção é superior a 65 dias e pode ser usado para fundir aço fino e aço especial.

Processo de produção

A criação de um eletrodo de grafite passa por um processo preciso de várias etapas, projetado para preservar e aprimorar suas propriedades desejáveis.

Processamento de matéria-prima

As matérias-primas incluem coque de petróleo, coque de agulha e coque de breu como matérias-primas, todas elas substâncias à base de carbono.

Formação

Essa mistura é então moldada no formato desejado por meio de extrusão. O resultado é um "estoque verde", cozido em altas temperaturas para carbonizar o piche e endurecer a estrutura.

Panificação

Coloque a peça em branco em um forno de cozimento e aqueça-a a mais de 1.200 graus Celsius em uma atmosfera controlada para volatilizar o aglutinante, como o asfalto.

Grafitização

A última etapa crucial é a grafitização. Aqui, aquecemos a temperaturas acima de 3000°C, fazendo com que os átomos de carbono se reorganizem em uma estrutura cristalina de grafite. Esse processo confere aos eletrodos suas propriedades elétricas e térmicas exclusivas.

Propriedades do eletrodo de grafite

Eles se destacam por sua capacidade de resistir a condições extremas, um atributo que se deve principalmente às suas características exclusivas.

Condutividade elétrica

Por serem compostos de grafite, esses eletrodos são excelentes condutores de eletricidadepermitindo a transferência eficiente de energia em aplicações que exigem altas correntes.

Resistência térmica

Eles podem suportar temperaturas extremamente altas sem perder sua integridade estrutural. Essa propriedade é inestimável em processos metalúrgicos, que geralmente envolvem operações com uso intensivo de calor.

Resistência mecânica

Sob a ação de forças externas, ele geralmente não se dobra nem quebra. Isso o torna durável e confiável em ambientes industriais adversos.

Inércia química

São eles quimicamente inerte e não reagem prontamente com metais fundidos ou outros materiais no forno. Essa característica garante a pureza e a integridade dos produtos finais.

Aplicações dos eletrodos de grafite

Inclui principalmente vários fornos elétricos, como forno elétrico a arco, forno siderúrgico, forno de aquecimento de minério, forno de resistência e a produção de produtos heterogêneos de grafite.

Na produção de aço por arco elétrico, a corrente é introduzida no forno por meio de eletrodos de grafite, e o calor gerado pelo arco é usado para a fundição. É possível usar eletrodos de diferentes diâmetros e diferentes potências de acordo com a capacidade do forno elétrico. Além disso, no forno de refino, os eletrodos de grafite refinam o aço fundido sob condições como alta temperatura e alta pressão para melhorar sua pureza e qualidade.

Os fornos elétricos de aquecimento de minério são usados principalmente para produzir ferro-ligas, silício puro, fósforo amarelo, fosco e carbeto de cálcio. Sua característica é que a parte inferior do eletrodo condutor é enterrada na carga, e a corrente gera calor por meio da resistência da carga.

Em termos de fornos de resistência, os fornos de grafitização para a produção de produtos de grafite, os fornos de fusão para a fusão de vidro e os fornos elétricos para a produção de carbeto de silício são todos fornos de resistência. Os materiais carregados no forno são tanto resistores de aquecimento quanto objetos a serem aquecidos. Normalmente, os eletrodos de grafite para condução são embutidos na parede da cabeça do forno, na extremidade do leito do forno.

Além disso, podemos processar eletrodos de grafite em vários produtos com formatos especiais, como cadinhos, barcos de grafite, moldes de prensagem a quente e elementos de aquecimento de fornos a vácuo. Esses produtos podem ser usados em muitos campos industriais, como na fabricação de vidro e na produção de carbeto de silício.

Conclusão

Devido à sua excelente condutividade, resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão, os eletrodos de grafite desempenham um papel indispensável em muitos setores, como a fabricação de aço em fornos elétricos a arco, e são materiais importantes na produção industrial moderna.