الکترود گرافیتی

الکترود گرافیتی را می‌توان یکی از اجزاء مهم و اساسی در کوره های‌ قوس الکتریکی برای انجام فرآیندهای احیا، پالایش و سایر مراحل فولادسازی در نظر گرفت. بهره وری کوره های قوس کوره های‌ قوس الکتریکی و هزینه تولید محصول موردنظر به کیفیت الکترودها بستگی زیادی دارد. لازم به ذکر است که این الکترودها، از کک نفتی کلسینه شده (کک سوزنی) و قیر قطران زغال سنگ ساخته می‌شوند. طول الکترودها معمولا بین 1100 الی2700 میلیمتر بوده و قطر آن‌ها اغلب بین 75 الی 750 میلیمتر متغیر است. کوره قوس الکتریکیAC  دارای سه الکترود گرافیتی می باشد. وقتی به درون کوره شارژ ضایعات فلزی ریخته می شود این الکترودها به سمت پایین حرکت می کنند و با ایجاد قوس موجب ذوب شارژ قرار گرفته در کوره می شوند. پس از رسیدن الکترودها به مذاب، قوس به پایداری می رسد و امکان دارد ولتاژ قوس افزایش یابد، که به این نوع قوس اصطلاحا قوس بلند گفته می شود. با بالا آمدن مذاب، الکترودها نیز به سمت بالا حرکت می کنند. الکترودها توسط بازوهای فولادی در کوره نگهداری می شوند که فرآیند تغییر ارتفاع این الکترودها توسط همین بازوهای فولادی انجام می شود. کوره قوس الکتریکی DC تنها یک الکترود گرافیتی دارد. به همین دلیل الکترود کوره قوس DC کمی بزرگتر از حالت AC می باشد. بر اساس استاندارد های جهانی، الکترودهای گرافیتی باید از کک نفتی سوزنی کلسینه شده (CPC- Needle Coke) تولید شوند.

نکات مهم برای انتخاب و خرید الکترودهای گرافیتی

با توجه به کاربرد، ابعاد و نوع کوره قوس الکتریکی، موارد زیر در زمان خرید بسیار مهم می‌باشند:

ابعاد اصلی (قطر و طول)ابعاد اصلی (قطر و طول)، وزن مخصوص، درصد تخلخل، ضریب انبساط حرارتی، مقاومت الکتریکی، استحکام کششی و خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت در برابر شوک حرارتی. یکی از انواع الکترودهای گرافیتی که دارای مزایای بسیاری است، الکترود گرافیتی بلند است. در دهه های گذشته، حداکثر طول الکترود عرضه شده در بازار 2900 میلیمتر بود، ولی تكنولوژی های جدید تولید الکترودهای گرافیتی امکان تولید الکترودهای تا طول 3600 میلیمتر را فراهم کرده است. مزایای استفاده از الکترودهای گرافیتی بلند عبارتند از: نیاز به اتصالات کمتر، کاهش زمان اتصال الکترود، کاهش اکسیداسیون گرافیت الکترود، کاهش هزینه های تولید در نتیجه ی افزایش حرارت بین الکترود و نهایتا افزایش بهره وری تولید. هر گونه تغییر در شرایط عملیاتی متالورژیکی، الکتریکی و مکانیکی می تواند تاثیر قابل توجهی بر رفتار و میزان مصرف الکترود گرافیتی داشته باشد. تکنیک های جدید ذوب گیری در کوره های قوس الکتریکی مدرن، بزرگ و قدرتمند باعث گرم شدن سریع تر الکترودهای گرافیتی نسبت به کوره های کوچک می‌شود. این مساله نیازمند مقاومت بالای الکترودهای گرافیتی در برابر شوک های حرارتی و مکانیکی است. در واقع، ویژگی های ضروری الکترودهای گرافیتی شامل هدایت الکتریکی بالا، هدایت حرارتی کم، مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالای، حداقل مقدار خاکستر و گوگرد، استحکام مکانیکی بالا و کیفیت سطحی بالا بعد از ماشینکاری سطحی است.