Ze względu na doskonałą wydajność elektrod grafitowych, w tym wysoką przewodność, wysoką odporność na szok termiczny i korozję chemiczną oraz niską zawartość zanieczyszczeń, elektrody grafitowe odgrywają kluczową rolę w produkcji stali EAF w nowoczesnym przemyśle stalowym i metalurgii, wymagając poprawy wydajności, redukcji kosztów i promowania zrównoważony rozwój.
Co to jest elektroda grafitowa?
ELEKTRODY GRAFITOWE są najlepszym materiałem przewodzącym do elektrycznych pieców łukowych i pieców do wytapiania. Wytwarzane są w procesie mieszania, formowania, wypalania i grafityzacji wysokiej jakości koksu igłowego w celu uformowania gotowego produktu. ELEKTRODY GRAFITOWE doskonale nadają się do stosowania w środowiskach o wysokiej temperaturze i może wytrzymać ekstremalne temperatury bez awarii. Jest to obecnie jedyny dostępny produkt, który ma wysoki poziom przewodności elektrycznej i zdolność do utrzymywania niezwykle wysokiego poziomu generowanego ciepła w wymagającym środowisku.
Cecha ta zmniejsza straty energii i poprawia efektywność całego procesu wytapiania, co skutkuje mniejszym zużyciem energii i niższymi kosztami produkcji.
Unikalne właściwości elektrody grafitowej
ELEKTRODA GRAFITOWA idealnie nadaje się do stosowania w elektrycznych piecach łukowych i innych zastosowaniach przemysłowych. Unikalne właściwości zapewniają, że elektroda grafitowa jest w stanie wytrzymać wysokie temperatury dochodzące do 3000°C i ciśnienia panujące w elektrycznym piecu łukowym (EAF).
- Wysoka przewodność cieplna- Elektrody grafitowe charakteryzują się doskonałą przewodnością cieplną, co pozwala im wytrzymać wysokie temperatury i ciśnienia podczas procesu topienia.
- Niski opór elektryczny- Niski opór elektryczny elektrod grafitowych ułatwia przepływ energii elektrycznej w elektrycznych piecach łukowych.
- Wysoka wytrzymałość mechaniczna- Elektrody grafitowe zaprojektowano tak, aby miały wysoką wytrzymałość mechaniczną, aby wytrzymać wysokie temperatury i poziomy ciśnienia w elektrycznych piecach łukowych.
- Doskonała odporność chemiczna- Grafit jest materiałem wysoce obojętnym, odpornym na większość substancji chemicznych i żrących. Elektrody grafitowe idealne do stosowania w trudnych warunkach przemysłowych, gdzie inne materiały mogą ulec uszkodzeniu w wyniku ataku chemicznego.
Elektrody grafitowe są szeroko stosowane nie tylko w elektrycznych piecach łukowych, ale także w produkcji krzemometalu, żółtego fosforu i innych metali nieżelaznych, kwasów, zasad i innych chemikaliów, w środowiskach korozyjnych.
Elektrody grafitowe dzieli się na trzy gatunki w oparciu o ich właściwości fizyczne, specyfikacje i różne zastosowania związane z wydajnością pieca elektrycznego i obciążeniem mocy transformatora. Najczęściej stosowane gatunki elektrod grafitowych to elektrody o ultrawysokiej mocy (UHP), o dużej mocy (HP) i o regularnej mocy (RP).
Elektrody grafitowe UHP charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną i niskim oporem elektrycznym, są specjalnie stosowane w elektrycznych piecach łukowych o bardzo dużej mocy (EAF) do wytapiania stali rafinowanej lub stali specjalnej. Odpowiednia jest elektroda grafitowa UHP, pojemność pieca elektrycznego wynosi 500 ~ 1200 kV/ za tonę.
Elektroda grafitowa HP jest najlepszym materiałem przewodzącym do elektrycznego pieca łukowego i pieca do wytapiania, działa jako nośnik wprowadzający prąd do pieca. Elektroda grafitowa HP jest zwykle używana w elektrycznych piecach łukowych o większej mocy (EAF), których wydajność wynosi około 400 kV/A za tonę.
Elektroda grafitowa RP jest szeroko stosowana w zwykłych piecach elektrycznych o wydajności około 300 kV/A na tonę lub mniej. Gatunek RP ma najniższą przewodność cieplną i wytrzymałość mechaniczną w porównaniu z elektrodą grafitową UHP i elektrodą grafitową HP. Elektrody grafitowe RP są bardziej odpowiednie do produkcji metali niższej jakości, np. przy hutnictwie stali, rafinacji krzemu, rafinacji żółtego fosforu, przemyśle szklarskim.
Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na alternatywne źródła zasilania, elektrody grafitowe odgrywają również ważną rolę w rozwoju ogniw paliwowych.
Elektrody grafitowe mają szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Niektóre z głównych zastosowań elektrody grafitowej obejmują;
Elektryczny piec łukowy (EAF) w hutnictwie stali
Zastosowanie elektrod grafitowych w produkcji stali metodą EAF jest kluczowym aspektem nowoczesnej produkcji stali. Elektrody grafitowe pełnią rolę przewodnika dostarczającego prąd do pieca, który z kolei wytwarza ciepło potrzebne do stopienia stali. Proces EAF wymaga wysokich temperatur do stopienia złomu stalowego, elektrody grafitowe mogą wytrzymać wysokie temperatury bez utraty integralności strukturalnej. Jak świat w dalszym ciągu koncentruje się na zrównoważonych i wydajnych metodach produkcji, elektrody grafitowe będą nadal odgrywać kluczową rolę w produkcji stali EAF.
Piec kadziowy (LF)
Piece kadziowe (LF) są istotnymi elementami procesu wytwarzania stali. Elektrody grafitowe są stosowane w przemyśle pieców kadziowych, aby zapewnić najwyższy prąd elektryczny i wysoką temperaturę w całym procesie. Elektrody grafitowe posiadają doskonałe właściwości, w tym wysoką przewodność, odporność na szok termiczny i korozję chemiczną oraz długą żywotność, dlatego są idealnym wyborem do zastosowań w piecach kadziowych (LF). Dzięki zastosowaniu elektrod grafitowych operatorzy pieców kadziowych mogą osiągnąć większą wydajność i produktywność i opłacalność, przy jednoczesnym zachowaniu wysokich standardów jakości wymaganych w branży.
Zanurzony piec elektryczny (SEF)
Elektrody grafitowe są szeroko stosowane w zanurzonych piecach elektrycznych, są kluczowym elementem w produkcji wielu metali i materiałów takich jak żółty fosfor, czysty krzem. Elektrody grafitowe posiadają doskonałe właściwości, w tym wysoką przewodność elektryczną, wysoką odporność na szok termiczny i niski współczynnik rozszerzalności cieplnej. Cechy te sprawiają, że elektroda grafitowa idealnie nadaje się do stosowania w zanurzonych piecach elektrycznych, gdzie normą są ekstremalne temperatury i trudne warunki.
Elektrody grafitowe są kluczowymi elementami procesu wytwarzania stali w elektrycznym piecu łukowym (EAF). Zużycie elektrody grafitowej jest krytycznym elementem kosztów w produkcji stali. Jak wybrać odpowiedni gatunek i rozmiar elektrody grafitowej, w przypadku każdego zastosowania należy wziąć pod uwagę kilka czynników.
- Rodzaj i gatunek stali
- Praktyka palnika i tlenu
- Poziom mocy
- Aktualny poziom
- Konstrukcja i pojemność pieca
- Materiał wsadowy
- Docelowe zużycie elektrody grafitowej
Wybór właściwej elektrody grafitowej do pieca ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia optymalnej wydajności, minimalizacji zużycia energii i zmniejszenia kosztów konserwacji.
Tabela zalecanych dopasowań do pieca elektrycznego z elektrodą
| Pojemność pieca (t) | Średnica wewnętrzna (m) | Moc transformatora (MVA) | Średnica elektrody grafitowej (mm) | ||
| UHP | HP | RP | |||
| 10 | 3.35 | 10 | 7,5 | 5 | 300/350 |
| 15 | 3,65 | 12 | 10 | 6 | 350 |
| 20 | 3,95 | 15 | 12 | 7,5 | 350/400 |
| 25 | 4.3 | 18 | 15 | 10 | 400 |
| 30 | 4.6 | 22 | 18 | 12 | 400/450 |
| 40 | 4.9 | 27 | 22 | 15 | 450 |
| 50 | 5.2 | 30 | 25 | 18 | 450 |
| 60 | 5.5 | 35 | 27 | 20 | 500 |
| 70 | 6.8 | 40 | 30 | 22 | 500 |
| 80 | 6.1 | 45 | 35 | 25 | 500 |
| 100 | 6.4 | 50 | 40 | 27 | 500 |
| 120 | 6.7 | 60 | 45 | 30 | 600 |
| 150 | 7 | 70 | 50 | 35 | 600 |
| 170 | 7.3 | 80 | 60 | --- | 600/700 |
| 200 | 7.6 | 100 | 70 | --- | 700 |
| 250 | 8.2 | 120 | --- | --- | 700 |
| 300 | 8.8 | 150 | --- | --- | 700 |