Графитният електрод се отнася до устойчив на висока температура графитен проводим материал, направен от нефтен кокс и асфалтов кокс като агрегати, каменовъглен катран като свързващо вещество, чрез калциниране на суровини, раздробяване и смилане, дозиране, смесване, формоване, калциниране, импрегниране, графитизиране и механична обработка. Нарича се изкуствен графитен електрод (наричан графитен електрод), който е различен от естествения графитен електрод, приготвен от естествен графит като суровина.
Графитните електроди се изработват главно от петролен кокс и иглен кокс като суровини, с каменовъглен катран като свързващо вещество. Те се произвеждат чрез калциниране, дозиране, смесване, формоване, печене, графитизация и механична обработка. Те са проводници, които освобождават електрическа енергия под формата на дъга в електродъгова пещ за нагряване и стопяване на материала на пещта. Според техните качествени показатели те могат да бъдат разделени на обикновени мощни графитни електроди, високо-мощни графитни електроди и свръх-високомощни графитни електроди.
Основната суровина за производството на графитни електроди е нефтеният кокс. Малко количество асфалтов кокс може да се добави към обикновените енергийни графитни електроди, а съдържанието на сяра както в петролния кокс, така и в асфалтовия кокс не може да надвишава 0,5%. Игленият кокс също е необходим при производството на графитни електроди с висока-мощност или ултрависока мощност. Основната суровина за производството на алуминиеви аноди е нефтеният кокс, като съдържанието на сяра се контролира да не надвишава 1,5% до 2%. Петролният кокс и асфалтовият кокс трябва да отговарят на съответните национални стандарти за качество.
Предимството на графитния електрод
(1) Нарастващата сложност на геометрията на матрицата и диверсификацията на приложенията на продуктите доведоха до по-високи изисквания за точността на разреждане на искровите машини. Предимствата на графитните електроди са, че те са лесни за обработка, имат висока степен на отстраняване при обработка с разряд и имат ниска загуба на графит. Поради това някои групови клиенти на искрови машини са изоставили медните електроди и са преминали към графитни електроди. Освен това някои електроди със специална форма не могат да бъдат изработени от мед, но графитът се оформя по-лесно, а медните електроди са по-тежки и не са подходящи за обработка на големи електроди. Тези фактори са накарали някои групови клиенти на искрови машини да използват графитни електроди.
(2) Графитните електроди се обработват по-лесно и имат значително по-висока скорост на обработка от медните електроди. Например използването на технология за смилане за обработка на графит е 2-3 пъти по-бързо от друга обработка на метали и не изисква допълнителна ръчна обработка, докато медните електроди изискват ръчно смилане. По същия начин, ако се използват високоскоростни графитни обработващи центри за производство на електроди, скоростта ще бъде по-висока, ефективността ще бъде по-висока и няма да има проблем с праха. При тези процеси на обработка изборът на инструменти с подходяща твърдост и графит може да намали износването на инструмента и повредата на медните електроди. Ако сравним времето за фрезоване между графитни електроди и медни електроди, графитните електроди са 67% по-бързи от медните електроди. Като цяло, при електроерозионна обработка, използването на графитни електроди е 58% по-бързо от използването на медни електроди. По този начин времето за обработка се намалява значително, като същевременно намаляват и производствените разходи.
(3) Дизайнът на графитните електроди е различен от този на традиционните медни електроди. Много фабрики за формовъчни форми обикновено имат различни резервни количества за груба и фина обработка на медни електроди, докато графитните електроди използват почти същото резервно количество, което намалява броя на CAD/CAM и времената за машинна обработка. Само това е достатъчно, за да подобри значително точността на кухините на формата.
Приложение на графитен електрод
(1) Използва се за електродъгова пещ за производство на стомана
Производството на стомана в електрически пещи е основен потребител на графитни електроди. Производството на стомана за електрически пещи в Китай представлява около 18% от производството на сурова стомана, а графитните електроди, използвани в производството на стомана, представляват 70% до 80% от общото количество използвани графитни електроди. Производството на стомана в електрическа пещ е процес на използване на графитни електроди за въвеждане на ток в пещта и използване на източника на топлина с висока-температура, генериран от дъгата между края на електрода и заряда на пещта за топене.
(2) Използва се за минерални термични електрически пещи
Минералните термични електрически пещи се използват главно за производството на промишлен силиций и жълт фосфор. Тяхната характеристика е, че долната част на проводящия електрод е заровена в материала на пещта, образувайки дъга в слоя на материала и използвайки топлинната енергия, излъчвана от съпротивлението на самия материал на пещта, за да загрее материала на пещта. Сред тях минералните термични електрически пещи с висока плътност на тока изискват графитни електроди. Например, около 100 kg графитни електроди се изразходват за производството на 1 тон силиций, а около 40 kg графитни електроди се изразходват за производството на 1 тон жълт фосфор.
(3) Използва се за съпротивителни пещи
Пещта за графитизация, използвана за производство на графитни продукти, пещта за топене, използвана за топене на стъкло, и електрическата пещ, използвана за производство на силициев карбид, принадлежат към съпротивителните пещи. Материалите вътре в пещта са както нагревателни резистори, така и предмети, които трябва да се нагряват. Обикновено графитните електроди за проводимост са вградени в горната стена на пещта в края на съпротивителната пещ за прекъсната консумация на графитни електроди.
(4) Използва се за приготвяне на неправилни графитни продукти
Заготовката от графитни електроди също се използва за преработка в различни оформени графитни продукти като тигли, форми, лодки и нагревателни елементи. Например в производството на кварцово стъкло за всеки 1 тон произведена електрическа топилна тръба са необходими 10 тона заготовки за графитни електроди; за всеки 1 тон произведена кварцова тухла се изразходват 100 килограма заготовки от графитни електроди.
