Grafiittielektrodien tyypit

Käytettyjen eri raaka-aineiden ja valmiiden tuotteiden fysikaalisten ja kemiallisten indikaattoreiden erojen mukaan grafiittielektrodit jaetaan kolmeen lajikkeeseen: tavalliset tehografiittielektrodit (RP-laatu), suuritehoiset grafiittielektrodit (HP-laatu) ja ultra- suuritehoiset grafiittielektrodit (UHP-laatu).

Tämä johtuu siitä, että grafiittielektrodeja käytetään pääasiassa johtavina materiaaleina valokaariteräsuuneissa. 1980-luvulla kansainvälinen sähköuunien terästeollisuus luokitteli valokaariteräksenvalmistusuunit kolmeen luokkaan muuntajien syöttötehon perusteella uunikapasiteettitonnia kohti: tavalliset sähköuunit (RP-uunit), suuritehoiset sähköuunit (HP-uunit), ja erittäin suuritehoiset sähköuunit (UHP-uunit). Muuntajan, jonka teho on 20 tonnia tai enemmän, syöttöteho normaalitehoisen sähköuunin tonnia kohden on yleensä noin 300 kW/t; Suuritehoisen sähköuunin kapasiteetti on noin 400 kW/t; Sähköuuneja, joiden syöttöteho on 500-600kW/t alle 40t, 400-500kW/t välillä 50-80t ja 350-450kW/t yli 100t, kutsutaan ultrasuuritehoisiksi sähköuuneiksi. Taloudellisesti kehittyneet maat luopuivat 1980-luvun lopulla suuresta määrästä pieniä ja keskisuuria tavallisia sähköuuneja, joiden kapasiteetti on alle 50 tonnia. Suurin osa uusista sähköuuneista oli ultrasuuritehoisia suuria sähköuuneja, joiden kapasiteetti on 80-150 tonnia ja syöttöteho nostettiin 800 kW/t. 1990-luvun alussa eräitä erittäin suuritehoisia sähköuuneja nostettiin edelleen 1000-1200 kW/t. Suuritehoisissa ja erittäin suuritehoisissa sähköuuneissa käytetyt grafiittielektrodit toimivat tiukemmissa olosuhteissa. Elektrodien läpi kulkevan virrantiheyden merkittävästä kasvusta johtuen syntyy seuraavia ongelmia: (1) elektrodin lämpötila nousee vastuslämmön ja kuuman ilman virtauksen vuoksi, mikä johtaa elektrodien ja liitosten lämpölaajenemisen lisääntymiseen sekä elektrodien hapettumisen kulutuksen kasvu. (2) Elektrodin keskikohdan ja elektrodin ulkokehän välinen lämpötilaero kasvaa, ja lämpötilaeron aiheuttama lämpöjännitys kasvaa myös vastaavasti, mikä tekee elektrodin alttiiksi halkeilemaan ja pinnan kuoriutumiseen. (3) Lisääntynyt sähkömagneettinen voima aiheuttaa voimakasta tärinää, ja voimakkaassa tärinässä elektrodin todennäköisyys löystyneiden tai irrotettujen liitäntöjen takia kasvaa. Siksi suuritehoisten ja erittäin suuritehoisten grafiittielektrodien fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien on oltava parempia kuin tavallisten tehografiittielektrodien, kuten pienempi resistiivisyys, suurempi bulkkitiheys ja mekaaninen lujuus, pienempi lämpölaajenemiskerroin ja hyvä lämpöshokin kestävyys.