
Szczegóły elektrody grafitowej UHP o ultrawysokiej mocy Elektrody grafitowe UHP (Ultra-High Power) to materiał przewodzący rdzeń w nowoczesnych gałęziach przemysłu metalurgicznego, zaprojektowany tak, aby wytrzymywał ekstremalne obciążenia prądowe. Stosowane są głównie w produkcji stali w elektrycznym piecu łukowym i wytopie wysokiej klasy stopów,...
Szczegóły elektrody grafitowej UHP o ultrawysokiej mocy
Elektrody grafitowe UHP (Ultra-High Power) są materiałem przewodzącym rdzeń w nowoczesnym przemyśle metalurgicznym, zaprojektowanym tak, aby wytrzymywały ekstremalne obciążenia prądowe. Stosowane są przede wszystkim w produkcji stali w elektrycznych piecach łukowych i w wytopie wysokiej jakości stopów, a ich zalety w postaci niskiego zużycia energii i wysokiej stabilności czynią je kluczowymi materiałami eksploatacyjnymi do modernizacji przemysłowej.
I. Definicja rdzenia i zalety wydajności
- Pozycjonowanie rdzenia: Wytrzymuje gęstości prądu powyżej 25 A/cm² (do 40 A/cm²), osiągając wydajne topienie dzięki łukom elektrycznym o wysokiej temperaturze przekraczającej 3000°C, generowanym pomiędzy końcówką elektrody a wsadem pieca. Są głównym składnikiem elektrycznych pieców łukowych o bardzo dużej mocy (EAF) i pieców rafinacyjnych.
- Kluczowe parametry wydajności:
- Przewodność elektryczna: Rezystywność ≤ 6,2 μΩ·m (niektóre produkty z najwyższej półki już od 4,2 μΩ·m), znacznie lepsza od zwykłych elektrod dużej mocy (HP);
- Wytrzymałość mechaniczna: Wytrzymałość na zginanie ≥ 10 MPa (połączenia mogą osiągnąć ponad 20 MPa), odporna na uderzenia ładowania i wibracje elektromagnetyczne;
- Stabilność termiczna: współczynnik rozszerzalności cieplnej tylko 1,0-1,5 × 10⁻⁶/℃, brak skłonności do pękania lub odpryskiwania przy szybkim nagrzewaniu i chłodzeniu;
- Charakterystyka chemiczna: Zawartość popiołu ≤ 0,2%, gęstość 1,64-1,76 g/cm3, silna odporność na utlenianie i korozję, co skutkuje niższym zużyciem na tonę stali.
II. Podstawowy proces produkcyjny i surowce
- Kluczowe surowce: Wykorzystuje się w 100% wysokiej jakości koks igłowy na bazie ropy naftowej (zapewniający niską rozszerzalność i wysoką przewodność), w połączeniu ze zmodyfikowanym średniotemperaturowym spoiwem pakowym (temperatura mięknienia 108-112°C) i nierozpuszczalnym w chinolinie środkiem impregnującym (QI ≤ 0,5%). - Proces podstawowy: Proces obejmuje mieszanie i ugniatanie składników → formowanie przez wytłaczanie → kalcynację (dwukrotnie) → impregnację pod wysokim ciśnieniem (raz na korpus elektrody, trzy razy na złącze) → grafityzację (proces in-line w temperaturze ponad 2800 ℃) → obróbka mechaniczna. Precyzyjna kontrola temperatury i optymalizacja parametrów zapewniają dokładność produktu (tolerancja prostoliniowości ±10mm/50m) i stabilność działania.
- Innowacja procesowa: Zoptymalizowany proces „jedna impregnacja, dwie kalcynacje” skraca cykl produkcyjny o 15-30 dni w porównaniu z tradycyjnymi metodami, redukując koszty o około 2000 RMB/tonę, zachowując jednocześnie doskonałą odporność na szok termiczny.
III. Główne scenariusze zastosowań
- Dziedzina wiodąca: produkcja stali w elektrycznym piecu łukowym AC/DC o bardzo dużej mocy, stosowana do produkcji wysokiej jakości stali stopowej i stali specjalnej, poprawiająca wydajność wytapiania o ponad 30% i zmniejszająca zużycie energii o 15% -20%;
- Rozszerzone zastosowania: wytapianie wysokiej klasy materiałów, takich jak krzem przemysłowy, żelazokrzem i żółty fosfor w piecach z łukiem krytym, a także produkcja produktów wysokotemperaturowych, takich jak korund i materiały ścierne, które można dostosować do różnych specyfikacji pieców elektrycznych (średnica 12-28 cali, obciążalność prądowa 22000-120000A).
IV. Wartość branży i trendy rozwojowe
- Podstawowa wartość: Kierując transformacją produkcji stali w elektrycznym piecu łukowym w stronę „szybszych, czystszych i bardziej wydajnych” procesów, jest to kluczowy materiał umożliwiający oszczędzanie energii i redukcję emisji w przemyśle stalowym oraz radzenie sobie z cłami węglowymi. Oczekuje się, że do 2025 r. jej udział w rynku przekroczy 60% całkowitego zapotrzebowania na elektrody grafitowe, przy cenie około 18 000 RMB/tonę;
- Kierunek technologiczny: Koncentrując się na modyfikacji powłoki grafenowej (zmniejszenie rezystancji styku o 40%), wzmocnieniu kompozytu węglika krzemu, inteligentnej produkcji (cyfrowa symulacja procesu bliźniaczego) i gospodarce o obiegu zamkniętym (stopień odzysku pyłu 99,9% + odzysk ciepła odpadowego), w celu dalszej poprawy żywotności i przyjazności dla środowiska.