
Деталі надпотужного графітового електрода UHP Графітові електроди UHP (надвисокої потужності) є основним провідним матеріалом у сучасній металургійній промисловості, призначений для витримування екстремальних струмових навантажень. Вони в основному використовуються в електродугових печах для виробництва сталі та виплавки високоякісних сплавів,...
Деталі надпотужного графітового електрода UHP
Графітові електроди UHP (Ultra-High Power) є основним провідним матеріалом у сучасній металургійній промисловості, призначеним для витримування екстремальних струмових навантажень. Вони в основному використовуються в електродуговій сталеплавильній печі та виплавці високоякісних сплавів, а їхні переваги, пов’язані з низьким енергоспоживанням і високою стабільністю, роблять їх основним витратним матеріалом для промислової модернізації.
I. Основне визначення та переваги продуктивності
- Позиціонування сердечника: здатний витримувати щільність струму понад 25 А/см² (до 40 А/см²), досягаючи ефективного плавлення через високотемпературні електричні дуги, що перевищують 3000°C, що утворюються між кінчиком електрода та завантаженою печею. Вони є основним компонентом надпотужних електродугових печей (ДСП) і рафінувальних печей.
- Ключові параметри продуктивності:
- Електропровідність: питомий опір ≤ 6,2 мкОм·м (деякі продукти високого класу досягають 4,2 мкОм·м), що значно перевищує звичайні електроди високої потужності (HP);
- Механічна міцність: міцність на вигин ≥ 10 МПа (з’єднання можуть досягати понад 20 МПа), здатність протистояти ударам заряду та електромагнітним коливанням;
- Термічна стабільність: коефіцієнт теплового розширення лише 1,0-1,5 × 10⁻⁶/℃, не схильний до розтріскування або розколювання при швидкому нагріванні та охолодженні;
- Хімічні характеристики: Зольність ≤ 0,2%, щільність 1,64-1,76 г/см³, сильна стійкість до окислення та корозії, що призводить до меншого споживання на тонну сталі.
II. Основний виробничий процес і сировина
- Ключова сировина: використання 100% високоякісного голчастого коксу на основі нафти (забезпечує низьке розширення та високу провідність), у поєднанні з модифікованим середньотемпературним пековим зв’язуючим (температура розм’якшення 108-112°C) і нерозчинним у хіноліні (QI ≤ 0,5%) агентом для просочування. - Основний процес: процес включає змішування та замішування інгредієнтів → екструзійне формування → кальцинування (двічі) → просочування під високим тиском (один раз для корпусу електрода, три рази для з'єднувача) → графітизація (процес у лінії при понад 2800 ℃) → механічна обробка. Точний контроль температури та оптимізація параметрів забезпечують точність продукту (допуск прямолінійності ±10 мм/50 м) і стабільність продуктивності.
- Інноваційний процес: оптимізований процес «одне просочення, два прожарювання» скорочує виробничий цикл на 15-30 днів порівняно з традиційними методами, знижуючи витрати приблизно на 2000 юанів/тонну, зберігаючи чудову стійкість до термічного удару.
III. Основні сценарії застосування
- Провідна галузь: вироблення сталі в електродугових печах надвисокої потужності змінного/постійного струму, що використовується у виробництві високоякісної легованої та спеціальної сталі, покращуючи ефективність плавлення більш ніж на 30% і знижуючи споживання енергії на 15%-20%;
- Розширені області застосування: виплавка високоякісних матеріалів, таких як промисловий кремній, феросиліцій і жовтий фосфор, у печах із зануреною дугою, а також виробництво високотемпературних продуктів, таких як корунд і абразиви, що адаптуються до різних специфікацій електричних печей (діаметр 12-28 дюймів, пропускна здатність по струму 22000-120000 A).
IV. Значення галузі та тенденції розвитку
- Основна цінність: сприяння трансформації виробництва сталі в електродугових печах до «швидших, чистіших та ефективніших» процесів, це ключовий матеріал для енергозбереження та скорочення викидів у металургійній промисловості та для подолання тарифів на викиди вуглецю. Очікується, що його частка на ринку перевищить 60% загального попиту на графітовий електрод до 2025 року з ціною приблизно 18 000 юанів за тонну;
- Технологічний напрямок: зосередження на модифікації графенового покриття (зменшення контактного опору на 40%), композитному армуванні карбідом кремнію, інтелектуальному виробництві (симуляція цифрового подвійного процесу) та циклічній економіці (швидкість утилізації пилу 99,9% + рекуперація відпрацьованого тепла) для подальшого покращення терміну служби та екологічності.