الکترودگرافیتی چیست
الکترود گرافیتی در صنعت ذوب فلزات یکی از مولفه های مهم و حیاتی است بطوری که نبود این قطعه استراتژیک صنایع ذوب فلزات مخصوصا فولاد را فلج میکند. البته کاربرد های الکترود گرافیتی به صنایع ذوب محدود نبوده و با پیشرفت علم روز به روز مصرف این فراورده بیشتر میشود . اما در این مقاله ترجیحا راجع به کوره های قوس الکتریکی و الکترود های آن صحبت خواهیم کرد.
الکترود گرافیتی چیست و چه نقشی در کوره ایفا میکند؟
جنس این فراورده از گرافیت بوده و وظیفه انتقال جریانهای پر آمپر را تا سطح کوره دارد ، بدون اینکه آسیب ببیند موجب ایجاد قوس و نهایتا ذوب محتوای داخل کوره شود .
ولی چرا گرافیت ؟
به این دلیل که مقاومت الکتریکی گرافیت بسیار پایین بوده و به راحتی اجازه عبور جرایان هایی با شدت بالا را از خود می دهد بدون اینکه ساختار فیزیکی و مولکولی الکترود تخریب شود . مهمتر از آن تحمل حرارت بالا (تا 3600درجه سانتیگراد) و خاصیت شوک و تنش پذیری این متریال است .
اما وظیفه این قطعه هدایت جران پر آمپر و ایجاد قوس الکتریکی با فلزات یا مواد داخل کوره میباشد که این قوس محتوای داخل کوره را ذوب میکند بدون اینکه پایداری خود را از دست بدهد . جالب است بدانید که دمای نوک الکترود در کوره های ذوب فولاد تا 3000 درجه سانتیگراد بالا میرود.
شکل ظاهری ، نحوه اتصال و سایز بندی الکترود های گرافیتی
الکترود ها استوانه هایی هستند که در قسمت تحتانی و فوقانی خود حفره ای مخروطی شکل و رزوه زنی شده دارند. این حفره مخصوص بسته شدن قطعه ای به نام نیپل است .نیپل ها وظیفه اتصال الکترود ها را به عهده دارند. در روی دیواره نیپل حفره ای وجود دارد که هنگام اتصال دو الکترود ، داخل این حفره ها چسبی مخصوص از نوع گرما سخت (متشکل از قیر قطران،رزین، هیروکربن های آروماتیک است) جایگذاری میشود. با گرم شدن الکترود این چسب ذوب شده و موجب قفل شدن نیپل و الکترود می شود .این چسب از باز شدن و سقوط الکترود جلو گیری میکند.
سایز بندی این قطعات از قطر 200 میلیمتر شروع شده و تا 750 میلیمتر ادامه دارد . ارتفاع این ستون ها نیز از 1800 میلیمتر تا 2400 میلیمتر متغییر است.
ونیز این الکترود ها در سه استاندار تولید و عرضه میشوند .
توان معمولی (RP) – الکترود هایی با توان بالا (HP) – و الکترود فوق العاده توان بالا(UHP)
نحوه تولید و مواد تشکیل دهنده الکترود های گرافیتی
برای تولید این محصول تکنولوژی و ماشین آلاتی مورد نیاز است که بسیار سنگین و هزینه بر هستند.که به اختصار نام خواهیم برد .
خطوط تولید کلسینه که کک سوزنی را کلسینه کرده سپس آسیاب و دانه بندی میکند.
میکسرهایی که وظیف دارند مواد اولیه را با قیر قطران میکس و خمیری تولید کنند که آماده قالب گیری باشد.
خطوط پرس کاری که خمیر به دست آمده را قالب گیری و زیر پرس های هیدرولیک فشرده میکنند تا آماده پخت شوند.
قطعات پرس شده به کوره ها انتقال داده میشوند و تا 1300 درجه دما میبینند.
سپس قطعات پخت شده به واحد تلقیح میرسند که در قیر قطران مذاب غوطه ور شوند تا تحت فشار تخلخلها پرشوند.
دوباره به واحد پخت برگشت داده میشوند تا زمانی این اتفاق ادامه میابد که چگالی الکترود ها به میزان قابل قبولی برسد.
نهایتا به کوره گرافیته کردن رفته و تا 3000 درجه دما را تحمل میکنند تا به بافت مولکولی مناسبی برسند.
موادی که برای تولید این محصول نیاز است عبارتند از: کک سوزنی ،قیر قطران ،روغن آنتراسن ،رزین ،کوارتز.
میانگین مصرف الکترود در کوره های قوس
بطور میانگین محاسبه مصرف گرافیت اینگونه است که به ازای هر تن فولاد به دست آمده چند کیلو الکترود مصرف میشود . این عدد مابین یک تا ده کیلو متغییر است . در ذوب آهن های ایران این عدد مابین 2 تا 4.5 کیلو به ثبت رسیده .که آمار بسیار بالایی است .با نظر به مشکل در تامین الکترود در کشور میبایست تمرکز بیشتری روی بهینه سازی کوره های قوس نمود .
جایگزین های الکترود گرافیتی
از انجایی که ایران دارای چندین مجموعه تولید و فراوری فولاد و فلزات رنگین میباشد بنابر این نیاز مند است که الکترود و سایر محصولات کربنی را به هر نحوی تامین نماید.جای بسی تاسف است که تکنولوژی ساخت این محصول استراتژیک را در داخل کشور نداریم و مجبوریم از بیرون تهیه کنیم . کار صنعت گران امروزه بسیار سخت و دشوار است از طرفی زیرساخت ها همه فرسوده و از طرف دیگر دسترسی به مواد مصرفی سخت تر شده .راستی تا امروز هیچ جایگزینی برای الکترود گرافیتی وجود ندارد .
مجموعه دژآر گرافیت آمادگی دارد فراورده های کربنی از جمله الکترود گرافیتی به میزان مورد نیاز واحد های تولیدی را تامین و ارسال نماید . لطفا جهت استعلام با ما در تماس باشید.