انواع الکترودهای گرافیتی

با توجه به مواد اولیه مختلف مورد استفاده و تفاوت در شاخص های فیزیکی و شیمیایی محصولات نهایی، الکترودهای گرافیتی به سه نوع تقسیم می شوند: الکترودهای گرافیت معمولی (گرید RP)، الکترودهای گرافیتی پرقدرت (گرید HP) و الکترودهای گرافیتی فوق العاده. الکترودهای گرافیتی با قدرت بالا (درجه UHP).

این به این دلیل است که الکترودهای گرافیتی عمدتاً به عنوان مواد رسانا برای کوره های فولادسازی قوس الکتریکی استفاده می شوند. در دهه 1980، صنعت بین‌المللی فولادسازی کوره‌های الکتریکی، کوره‌های فولادسازی قوس الکتریکی را بر اساس توان ورودی ترانسفورماتورها در هر تن ظرفیت کوره به سه دسته طبقه‌بندی کرد: کوره‌های برقی معمولی (کوره‌های RP)، کوره‌های الکتریکی پرقدرت (کوره‌های HP)، و کوره های برقی با قدرت فوق العاده بالا (کوره های UHP). توان ورودی یک ترانسفورماتور با ظرفیت 20 تن یا بیشتر در هر تن کوره برقی معمولی به طور کلی حدود 300 کیلو وات بر تن است. کوره برقی پرقدرت دارای ظرفیتی در حدود 400 کیلووات بر تن است. کوره های الکتریکی با توان ورودی 500-600 کیلووات بر تن زیر 40 تن، 400 تا 500 کیلووات بر تن بین 50 تا 80 تن و 350 تا 450 کیلووات بر تن بالای 100 تن به عنوان کوره های برقی با قدرت فوق العاده بالا گفته می شود. در اواخر دهه 1980، کشورهای توسعه یافته اقتصادی تعداد زیادی از کوره های برقی معمولی کوچک و متوسط ​​با ظرفیت کمتر از 50 تن را به تدریج حذف کردند. اکثر کوره های برقی جدید ساخته شده، کوره های برقی بزرگ با قدرت فوق العاده بالا با ظرفیت 80-150 تن بودند و توان ورودی به 800 کیلووات بر تن افزایش یافت. در اوایل دهه 1990، برخی از کوره های الکتریکی با قدرت فوق العاده بالا به 1000-1200 کیلووات بر تن افزایش یافتند. الکترودهای گرافیتی مورد استفاده در کوره های برقی با قدرت بالا و قدرت فوق العاده بالا در شرایط سخت تری کار می کنند. با توجه به افزایش قابل توجه چگالی جریان عبوری از الکترودها، مشکلات زیر به وجود می آید: (1) دمای الکترود به دلیل مقاومت در برابر گرما و جریان هوای گرم افزایش می یابد و در نتیجه انبساط حرارتی الکترودها و اتصالات و همچنین افزایش می یابد. افزایش مصرف اکسیداسیون الکترودها. (2) اختلاف دما بین مرکز الکترود و دایره بیرونی الکترود افزایش می‌یابد و تنش حرارتی ناشی از اختلاف دما نیز بر همین اساس افزایش می‌یابد و الکترود را مستعد ترک خوردن و لایه‌برداری سطحی می‌کند. (3) افزایش نیروی الکترومغناطیسی باعث ارتعاش شدید می شود و در ارتعاش شدید، احتمال شکستگی الکترود به دلیل اتصالات شل یا قطع شده افزایش می یابد. بنابراین، خواص فیزیکی و مکانیکی الکترودهای گرافیتی پرقدرت و فوق توان بالا باید نسبت به الکترودهای گرافیتی با قدرت معمولی برتر باشد، مانند مقاومت کمتر، چگالی ظاهری و استحکام مکانیکی بالاتر، ضریب انبساط حرارتی کمتر و مقاومت در برابر شوک حرارتی خوب.