
Chi tiết về điện cực than chì công suất cực cao UHP Điện cực than chì UHP (Công suất cực cao) là vật liệu dẫn điện cốt lõi trong các ngành luyện kim hiện đại, được thiết kế để chịu được tải dòng điện cực cao. Chúng chủ yếu được sử dụng trong sản xuất thép lò hồ quang điện và luyện kim hợp kim cao cấp, và...
Chi tiết điện cực than chì công suất cực cao UHP
Điện cực than chì UHP (Công suất cực cao) là vật liệu dẫn điện cốt lõi trong các ngành luyện kim hiện đại, được thiết kế để chịu được dòng điện cực lớn. Chúng chủ yếu được sử dụng trong sản xuất thép lò hồ quang điện và luyện hợp kim cao cấp, đồng thời ưu điểm về mức tiêu thụ năng lượng thấp và độ ổn định cao khiến chúng trở thành vật tư tiêu hao chính để nâng cấp công nghiệp.
I. Định nghĩa cốt lõi và lợi thế về hiệu suất
- Định vị lõi: Có khả năng chịu được mật độ dòng điện trên 25 A/cm2 (lên đến 40 A/cm2), đạt được sự nóng chảy hiệu quả thông qua hồ quang điện ở nhiệt độ cao vượt quá 3000°C được tạo ra giữa đầu điện cực và điện tích lò. Chúng là thành phần cốt lõi của lò hồ quang điện công suất cực cao (EAF) và lò luyện tinh.
- Các thông số hiệu suất chính:
- Độ dẫn điện: Điện trở suất ≤ 6,2 μΩ·m (một số sản phẩm cao cấp thấp tới 4,2 μΩ·m), vượt trội hơn nhiều so với các điện cực công suất cao (HP) thông thường;
- Độ bền cơ học: Độ bền uốn ≥ 10 MPa (khớp nối có thể đạt trên 20 MPa), chịu được va đập khi nạp điện và dao động điện từ;
- Độ ổn định nhiệt: Hệ số giãn nở nhiệt chỉ 1,0-1,5 × 10⁻⁶/oC, không dễ bị nứt hoặc vỡ khi gia nhiệt và làm lạnh nhanh;
- Đặc tính hóa học: Hàm lượng tro ≤ 0,2%, tỷ trọng 1,64-1,76 g/cm³, khả năng chống oxy hóa và ăn mòn mạnh nên tiêu hao trên mỗi tấn thép thấp hơn.
II. Quy trình sản xuất cốt lõi và nguyên liệu thô
- Nguyên liệu chính: Sử dụng 100% than cốc gốc dầu mỏ chất lượng cao (đảm bảo độ giãn nở thấp và độ dẫn điện cao), kết hợp với chất kết dính hắc ín ở nhiệt độ trung bình biến tính (điểm làm mềm 108-112°C) và chất tẩm quinoline thấp không hòa tan (QI ≤ 0,5%). - Quy trình cốt lõi: Quy trình bao gồm trộn và nhào nguyên liệu → ép đùn → nung (hai lần) → ngâm tẩm ở áp suất cao (một lần cho thân điện cực, ba lần cho đầu nối) → than chì hóa (quy trình nội tuyến ở nhiệt độ trên 2800oC) → gia công cơ khí. Kiểm soát nhiệt độ chính xác và tối ưu hóa thông số đảm bảo độ chính xác của sản phẩm (dung sai độ thẳng ±10mm/50m) và độ ổn định hiệu suất.
- Đổi mới quy trình: Quy trình "một tẩm, hai nung" được tối ưu hóa giúp rút ngắn chu kỳ sản xuất từ 15-30 ngày so với các phương pháp truyền thống, giảm chi phí khoảng 2000 RMB/tấn, đồng thời duy trì khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời.
III. Kịch bản ứng dụng chính
- Lĩnh vực dẫn đầu: Sản xuất thép lò hồ quang điện công suất cực cao AC/DC, dùng để sản xuất thép hợp kim chất lượng cao và thép đặc biệt, nâng cao hiệu suất nấu chảy hơn 30% và giảm tiêu thụ năng lượng từ 15% -20%;
- Ứng dụng mở rộng: Nấu chảy các vật liệu cao cấp như silicon công nghiệp, ferrosilicon và phốt pho vàng trong lò hồ quang chìm, cũng như sản xuất các sản phẩm nhiệt độ cao như corundum và chất mài mòn, có thể thích ứng với các thông số kỹ thuật khác nhau của lò điện (đường kính 12-28 inch, khả năng mang dòng 22000-120000A).
IV. Giá trị ngành và xu hướng phát triển
- Giá trị cốt lõi: Thúc đẩy quá trình chuyển đổi sản xuất thép lò hồ quang điện theo hướng quy trình "nhanh hơn, sạch hơn và hiệu quả hơn", đây là nguyên liệu chính để tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải trong ngành thép cũng như ứng phó với thuế quan carbon. Thị phần của nó dự kiến sẽ vượt quá 60% tổng nhu cầu điện cực than chì vào năm 2025, với mức giá khoảng 18.000 RMB/tấn;
- Định hướng công nghệ: Tập trung vào cải tiến lớp phủ graphene (giảm 40% điện trở tiếp xúc), gia cố bằng composite silicon cacbua, sản xuất thông minh (mô phỏng quy trình song sinh kỹ thuật số) và nền kinh tế tuần hoàn (tỷ lệ thu hồi bụi 99,9% + thu hồi nhiệt thải), để nâng cao hơn nữa tuổi thọ và thân thiện với môi trường.