What Are the Uses of Graphite Electrode?

The uses of graphite electrode is increasing due to the development of electric arc furnace steelmaking applications. Since the 20th century, the demand for special steel has risen sharply in industries such as automobiles, aircraft, machinery, and electrolysis. After the 1950s, electric arc furnace steelmaking developed towards large-scale and ultra-high power, which improved productivity, and developed a steelmaking method for smelting ordinary steel from scrap steel.

In recent years, steel mills have begun to use scrap steel to produce ordinary steel, further promoting electric arc furnace steelmaking with the successful development of the large DC electric furnace. Graphite electrodes serve as conductors in electric arc furnace steelmaking and play a supporting role in the process.

Graphite electrode used for eaf steelmaking

Графітовий електрод is mainly used for eaf steelmaking production. They have a wide range of applications in the industry due to their electrical conductivity and high thermal and chemical stability, such as refining steel, smelting metals, and producing non-ferrous alloys.

Their high-temperature stability of it makes them suitable for various industrial processes. These graphite electrodes are used to create electric arcs in various metal melting applications. This includes melting steel and other metals, creating alloys, welding castings, and forging parts.

Вони витримують сильні удари струму і не піддаються окисленню, як струмопровідні провідники. Він може витримувати надзвичайно високі температури до 3600 градусів за Цельсієм. Наразі жоден матеріал не може замінити графітові електроди в процесі плавки.

Властивості графітових електродів

• Щільність: Порівняно з іншими матеріалами, щільність графітових електродів вища, в межах 1,6-1,78 г/см3.
• Провідність: Особлива шарувата структура атомів вуглецю в графіті сприяє вільному потоку електронів, тому провідність є суцільною.
• Міцність на вигин: Графіт має високу механічну міцність, тому напруження при вигині на одиницю площі відносно велике.
• Модуль пружності: Модуль Юнга зростає з температурою.
• Теплопровідність: Графіт - це неметалевий мінерал, і його метод теплопровідності полягає в теплових коливаннях атомів кристалічної решітки для передачі тепла.
• Коефіцієнт теплового розширення: Набагато нижчий, ніж у інших матеріалів, і більше підходить для середовищ з високими температурами та значними змінами.
• Стійкість до корозії: Завдяки своїм стабільним хімічним властивостям не вступає в реакцію з іншими речовинами при кімнатній температурі.

  

 Graphite electrode used for DC electric arc furnace

Довжина дуги на одиницю напруги DC electric arc furnace is more significant than that of the AC electric arc furnace, and the operating conditions of the graphite electrodes are more severe.

Для роботи на таких високих струмах промисловість потребує електродів з меншим питомим опором, коефіцієнтом теплового розширення та більшою об'ємною щільністю.

Ми можемо змінювати характеристики, змінюючи сировину та типи виробничих процесів. Ви отримуєте контроль над цими характеристиками, які адаптуються до умов експлуатації електродугової печі.

Конкретні кейси та приклади успішного використання графітових електродів:

Сталеливарна промисловість: Вони широко використовуються в електродугових печах (ЕДП) для виробництва сталі. Вони слугують провідними елементами, які створюють електричну дугу для плавлення брухту. Електроди повинні витримувати екстремальні температури і високі механічні навантаження. Вони мають відмінну термостійкість і механічну міцність і є найкращим вибором для цього застосування.

Алюмінієва промисловість: Графітові електроди використовуються в процесі виплавки алюмінію. Вони використовуються при електролізі оксиду алюмінію (алюмінію оксиду) в електролітичних елементах. Вони діють як катод, проводячи струм для відділення алюмінію від глинозему. Висока електропровідність і хімічна стійкість графіту підходять для цього процесу.

Кремнієва промисловість: Вони можуть виробляти кремній та інші матеріали на основі кремнію. У рафінуванні кремнію кварц, кокс тощо використовують як сировину для отримання кремнію високої чистоти за допомогою хімічних реакцій. Вони використовуються в печі опору для забезпечення необхідного тепла для реакції. Мають відмінну термічну стабільність і хімічну стійкість.

Ливарна промисловість: Графітові електроди використовуються для виробництва чавунних і сталевих виробів у ливарних цехах. У цьому процесі вони використовуються в електродугових печах для розплавлення металу і діють як провідники під час запуску процесу лиття. Висока температура плавлення і теплопровідність графіту сприяють ефективній теплопередачі та покращують якість виливків.

Хімічна промисловість: Вони використовуються в різних хімічних процесах, що вимагають високих температур і електропровідності. Наприклад, вони використовуються в електролізерах для отримання хлору та каустичної соди з соляних розчинів. Вони також використовуються для створення певних хімічних речовин, таких як фторид графіту, за допомогою електрохімічних реакцій.

Зміни попиту на графітові електроди

More than 95% of artificial graphite electrodes are used for electrodes for electric arc furnace виробництво сталі. Therefore, the quality of electrodes is directly proportional to the output of electric arc furnace steelmaking. Benefit from high-quality electrodes with needle coke.

As far as the world is concerned, with the increase in electric arc furnace steelmaking and the decrease in electrode unit consumption, the demand for artificial graphite electrodes may remain unchanged or slightly increase. 

У майбутньому

Попит і зростання: Сталеливарна промисловість в першу чергу зумовлює потребу в графітових електродах, яка, ймовірно, залишатиметься високою, оскільки світове виробництво сталі зростає. Крім того, нові галузі, такі як електромобілі та відновлювана енергетика, ймовірно, сприятимуть подальшому зростанню попиту на них, особливо для таких застосувань, як виробництво літій-іонних акумуляторів.

Сталий розвиток та екологічні проблеми: Зважаючи на зростаючу увагу до сталого розвитку та зменшення викидів вуглецю, промисловість досліджує альтернативні процеси та матеріали. Хоча графітові електроди сприяють енергоефективним та екологічно чистим процесам, таким як електродугові печі, тривають дослідження, спрямовані на розробку більш стійких та екологічно чистих альтернатив.

Технологічний прогрес: Розвиток нових технологій і матеріалів може вплинути на майбутнє графітових електродів. Наприклад, розвиток нанотехнологій і матеріалів на основі вуглецю може призвести до створення нових електродних матеріалів з покращеними характеристиками і властивостями.

Зрушення в промислових процесах: Еволюція промислових процесів, наприклад, впровадження нових технологій виплавки або альтернативних методів виробництва, може вплинути на попит на них. Важливо відстежувати галузеві тенденції та інновації, щоб оцінити їхні перспективи.

На завершення

While graphite electrode plays a significant role in various industries and applications, predicting their future requires considering multiple factors. The growth of industries that rely on graphite electrode, advancements in materials science, sustainability concerns, and emerging technologies will shape the future landscape. Monitoring industry trends and technological advances is crucial to determine their long-term prospects.