
פרטי אלקטרודת גרפיט אולטרה-גבוהה של UHP אלקטרודות גרפיט מסוג UHP (Ultra-High Power) הן חומר מוליך ליבה בתעשיות מתכות מודרניות, שנועדו לעמוד בעומסי זרם קיצוניים. הם משמשים בעיקר בייצור פלדה בתנורי קשת חשמליים ובהתכת סגסוגת מתקדמת, ו...
פרטי אלקטרודת גרפיט אולטרה-גבוה של UHP
אלקטרודות גרפיט UHP (Ultra-High Power) הן חומר מוליך ליבה בתעשיות מתכות מודרניות, שנועדו לעמוד בעומסי זרם קיצוניים. הם משמשים בעיקר בייצור פלדה של תנורי קשת חשמליים ובהתכת סגסוגת מתקדמת, והיתרונות שלהם של צריכת אנרגיה נמוכה ויציבות גבוהה הופכים אותם לחומר מתכלה מרכזי לשדרוג תעשייתי.
I. הגדרות ליבה ויתרונות ביצועים
- מיקום הליבה: מסוגל לעמוד בצפיפות זרם מעל 25 A/cm² (עד 40 A/cm²), להשיג התכה יעילה באמצעות קשתות חשמליות בטמפרטורה גבוהה העולה על 3000°C הנוצרות בין קצה האלקטרודה למטען התנור. הם מהווים מרכיב ליבה של תנורי קשת חשמליים בעלי הספק גבוה במיוחד (EAFs) ותנורי זיקוק.
- פרמטרי ביצועים מרכזיים:
- מוליכות חשמלית: התנגדות ≤ 6.2 μΩ·m (חלק מהמוצרים היוקרתיים נמוכים עד 4.2 μΩ·m), עדיפה בהרבה מאלקטרודות בעלות הספק גבוה (HP) רגילות;
- חוזק מכני: חוזק כיפוף ≥ 10 MPa (הפרקים יכולים להגיע למעל 20 MPa), מסוגל לעמוד בפני פגיעות טעינה ורעידות אלקטרומגנטיות;
- יציבות תרמית: מקדם התפשטות תרמית רק 1.0-1.5 × 10⁻⁶/℃, אינו נוטה להיסדק או להתפרקות תחת חימום וקירור מהירים;
- מאפיינים כימיים: תכולת אפר ≤ 0.2%, צפיפות 1.64-1.76 גרם/ס"מ³, עמידות חזקה לחמצון ולקורוזיה, וכתוצאה מכך צריכה נמוכה יותר לטון פלדה.
II. תהליך ייצור ליבה וחומרי גלם
- חומרי גלם עיקריים: שימוש ב-100% קוק מחט איכותי על בסיס נפט (המבטיח התפשטות נמוכה ומוליכות גבוהה), בשילוב עם חומר הספגה שונה בטמפרטורה בינונית (נקודת ריכוך 108-112 מעלות צלזיוס) וחומר הספגה שאינו מסיס בכינולין נמוך (QI ≤ 0.5%). - תהליך ליבה: התהליך כולל ערבוב ולישה של מרכיבים ← יציקת אקסטרוזיה ← קלצינציה (פעמיים) ← הספגה בלחץ גבוה (פעם אחת עבור גוף האלקטרודה, שלוש פעמים עבור המחבר) ← גרפיטיזציה (תהליך בשורה מעל 2800℃) ← עיבוד מכני. בקרת טמפרטורה מדויקת ואופטימיזציה של פרמטרים מבטיחים דיוק המוצר (סובלנות ישרות ±10 מ"מ/50 מ') ויציבות ביצועים.
- חדשנות תהליכית: תהליך האופטימיזציה של "הספגה אחת, שתי סילוק" מקצר את מחזור הייצור ב-15-30 ימים בהשוואה לשיטות המסורתיות, מפחית עלויות בכ-2000 RMB/טון, תוך שמירה על עמידות מצוינת בפני זעזועים תרמיים.
III. תרחישי יישום ראשיים
- תחום מוביל: AC/DC ייצור פלדה של תנור קשת חשמלי בעל הספק גבוה במיוחד, המשמש לייצור פלדה מסגסוגת איכותית ופלדה מיוחדת, משפר את יעילות ההתכה ביותר מ-30% ומפחית את צריכת האנרגיה ב-15%-20%;
- יישומים מורחבים: התכה של חומרים מתקדמים כגון סיליקון תעשייתי, פרוסיליקון וזרחן צהוב בתנורי קשת שקועים, וכן ייצור של מוצרים בטמפרטורה גבוהה כגון קורונדום וחומרי שוחקים, הניתנים להתאמה למפרטים שונים של תנורים חשמליים (קוטר 12-28 אינץ', כושר נשיאת זרם-12000A-122000A).
IV. ערך תעשייה ומגמות פיתוח
- ערך ליבה: מניע את הטרנספורמציה של ייצור פלדה בתנורי קשת חשמליים לתהליכים "מהירים יותר, נקיים ויעילים יותר", הוא חומר מפתח לחיסכון באנרגיה והפחתת פליטות בתעשיית הפלדה ולהתמודדות עם תעריפי פחמן. נתח השוק שלה צפוי לעלות על 60% מסך הביקוש לאלקטרודות גרפיט עד 2025, עם מחיר של כ-18,000 RMB/טון;
- כיוון טכנולוגי: התמקדות בשינוי ציפוי גרפן (הפחתת התנגדות למגע ב-40%), חיזוק מרוכב סיליקון קרביד, ייצור מושכל (סימולציית תאומים דיגיטליים), וכלכלה מעגלית (שיעור התאוששות אבק 99.9%+ שחזור חום פסולת), לשיפור נוסף בתוחלת החיים וידידותיות הסביבה.