الکترود گرافیتی چیست؟

الکترود گرافیتی چیست؟

الکترود گرافیتی از قطعات مهم صنعتی است که جریان برق را با قدرت زیاد و با حداقل مقاومت از خود عبور می دهد. از این رو برای انتقال جریان بالای الکتریسیته در کوره قوس الکتریکی برای ذوب شارژ فلزی استفاده می شود.

الکترود گرافیتی پابه پای هم خانواده های کربنی اش یعنی الماس و ذغال سنگ، توانسته با پیشرفت تکنولوژی و انقلاب صنعتی، توجهات زیادی را به سمت خود جلب کند. این قطعه در تمامی کارخانه هایی که از این نوع کوره ها استفاده می کنند، حضور دارد. این الکترودها مصرفی هستند و پس از استفاده در زمانی مشخصی، نیاز به تعویض دارند.

روش تولید الکترود گرافیتی

بر اساس استاندارد های جهانی، الکترودهای گرافیتی باید از پترولیوم کک کلسینه شده (CPC) تولید شوند. تکنولوژی تولید کک سوزنی (needle coke) به عنوان ماده اولیه اصلی CPC، به شکلی کاملا انحصاری در اختیار کشورهایی مانند چین، آمریکا، ژاپن و آلمان قرار دارد. همین موضوع موجب شده که ساخت الکترودهای گرافیتی به عنوان ماده مصرفی اصلی در کوره های ذوب قوس الکتریکی، در انحصار کشور های توسعه یافته باشد.

برای تولید الکترود گرافیتی ابتدا پودر کک سوزنی، قالب گیری می شود و با ویبراتور فشرده سازی می شود. سپس الکترودی که فرم گرفته، در کوره پخته می شود. پس از پخت یک روکش از قیر به آن اضافه می شود. در آخر نیز دوباره این فرآورده در دمای 3000 درجه سلسیوس قرار گرفته و به گرافیت تبدیل می گردد.

پس از فرایند تولید، عملیات تراشکاری روی الکترودها انجام می شود. این الکترودها بیشتر به شکل استوانه ای تولید می شوند و پس از تولید باید در قطرهای استاندارد برش داده شوند. لازم است حتما یک پین به عنوان سوکت به سر الکترود نصب شود.

مصرف الکترودهای گرافیتی در کوره قوس الکتریکی

متوسط کیلوگرم مصرفی الکترود گرافیتی در واحد هر تن فولاد اندازه گیری می شود. این میزان دارای طیف گسترده ای از کمتر از 1 تا 10 کیلوگرم به ازای هر تن فولاد است. اگر فرض کنیم برای تولید هر تن فولاد 1 تا 2 کیلوگرم الکترود مصرف شود، تقاضای جهانی برای الکترود در مقیاس میلیون تن در سال است!

با توجه به مشکلات اخیری که در تامین الکترود گرافیتی در کشورمان به وجود آمده، تمرکز زیادی روی مکانیزم های مصرف الکترود گرافیتی انجام گرفته و این مسئله، موضوع بسیاری از پژوهش های دانشگاهی بوده است.مکانیزم های مصرف الکترود گرافیت به دو دسته اصلی پیوسته و ناپیوسته تقسیم می شود. مصارف پیوسته اکثرا به دلیل تصعید ناشی از فرو بردن نوک الکترود و اکسیداسیون دیواره الکترود است.