مکانیزم های مصرف الکترود

تصعید نوک الکترود

این اتفاق معمولا در درجه حرارت های بالای 3000 درجه ساتیگراد رخ می دهد. یعنی وقتی که قوس الکتریکی وجود دارد. چند ثانیه از پایان یافتن قوس، تصعید نیز اتفاق نخواهد افتاد.در طول فرایند تصعید، گرافیت به شکل مستقیم از حالت جامد به گاز مونوکسیدکربن تبدیل می شود. بدون این که حالت مایع را تجربه کند. پارامترهای مختلفی بر میزان تصعید الکترود گرافیتی تأثیر گذار هستند:

• میزان جریانی که در زمان برقراری قوس از الکترود گرافیتی عبور می کند.
• قطر مقطع نقطه قوس در نوک الکترود
• فاصله زمانی که جریان الکتریکی از الکترود عبور می کند. (Tap To Tap Time)
• مقاومت ویژه الکترود گرافیت
• پایداری قوس

طی گزارشات محققین مختلف، با به کارگیری ولتاژ بالا و جریان پایین (یعنی طولانی کردن عملیات قوس) تلفات تصعیدی الکترود کمتر می شود. همچنین عملیات ذوب نیز بهبود می یابد.

اکسیداسیون الکترود گرافیتی

عوامل زیادی در اکسید شدن دیواره الکترود گرافیتی موثرند. در این میان بیشترین سهم را واکنش اکسیژن موجود در کوره یا اکسیژن تزریق شده به کوره دارد. خوردگی الکترود گرافیتی از بالای سقف کوره با دمای حدود 500 درجه سلسیوس آغاز می شود.

هر چه به سمت سقف کوره که دمای 1000 درجه سلسیوس دارد نزدیک شویم، نرخ اکسیداسیون بیشتر می شود. در نقاط نزدیک به زیر سقف کوره، دمای کاری زیاد می شود، بدون این که افزایشی در نرخ خوردگی مشاهده شود.

در ناحیه بالایی سقف کوره (زیر دلتا)، یعنی جایی که در تماس با ذوب نیست، هیچ محافظتی برای جلوگیری از اکسیداسیون الکترود گرافیتی انجام نمی گیرد. در این راستا یک سری محصولات پوششی با نام آلکوپات به بازار ارائه شده اند.

آلکوپات با تشکیل یک لایه محافظ با چسبندگی بالا و ضخامت 400 تا 600 میکرون روی الکترودهای گرافیتی، از سطح الکترود در برابر اکسیداسیون محافظت می کند. تولید کنندگان این محصول ادعا می کنند وجود نانو ذرات و ترکیبات منحصر به فردی که در آلکوپات است، سبب کاهش 10 تا 15 درصدی ضریب مصرف الکترود در کارخانجات شده است.مهم ترین عواملی که بر اکسیداسیون الکترود گرافیتی موثرند، عبارتند از:

• چگالی و مقاومت ویژه الکترود گرافیتی
• مدت زمانی که جریان از طریق الکترود عبور می کند. (Tap To Tap Time)
• جریان قوس و دما
• پارامترهای جریان گازهای درون کوره قوس الکتریکی

مصرف ناپیوسته الکترود گرافیتی

این نوع مصارف شامل انواع مختلف شکستگی، افتادن نیپِل (نوک)، شکستن گیره، بدنه و پوسته شدن الکترود است. یکی از متداول ترین دلایل خسارت ناشی از شکستگی یا رها شدن الکترود، شیوه مونتاژ نامناسب الکترود در کوره است. علت مهم بعدی شارژ نامناسب قراضه و آهن اسفنجی است. مشخصا با جلوگیری از دو عامل فوق، می توان تا حدود زیادی از مصرف ناپیوسته الکترودهای گرافیتی جلوگیری کرد.

الکترود گرافیتی، کلیدی و غیر قابل جایگزین!

کالای جایگزینی برای الکترود گرافیتی وجود ندارد. این جمله در عین شفافیت، ممکن است برای صنعتگران کشور ما بسیار غم انگیز باشد. چرا که تولیدکننده الکترود در کشور ما وجود ندارد و مدیران مجبور به واردات آن هستند.ضریب مصرف الکترودهای گرافیتی به عوامل مختلفی نظیر کیفیت الکترود، فناوری کوره قوس الکتریکی و ظرفیت آن، نوع شارژ (قراضه یا آهن اسفنجی)، دمش اکسیژن و عواملی دیگر بستگی دارد.

امروزه فولادسازان روی روش های کاهش ضریب مصرف الکترود تمرکز کرده اند. همچنین پروژه های دانشگاهی زیادی نیز با موضوع استفاده از راهکارهای کارآمد در مسیر کاهش مصارف الکترود گرافیتی در صنایع متالورژی، تعریف شده است. در ادامه به مهم ترین روش های کاهش مصرف الکترود گرافیتی اشاره می کنیم.