Grafito elektrodas reiškia aukštai -temperatūrai atsparią grafitui laidžią medžiagą, pagamintą iš naftos kokso ir asfalto kokso kaip užpildų, akmens anglių deguto kaip rišiklio, kaitinant žaliavą, smulkinant ir malant, maišant, maišant, liejant, deginant, impregnuojant, grafituojant ir apdorojant mechaniniu būdu. Jis vadinamas dirbtiniu grafito elektrodu (vadinamas grafito elektrodu), kuris skiriasi nuo natūralaus grafito elektrodo, pagaminto iš natūralaus grafito kaip žaliavos.
Grafito elektrodai daugiausia gaminami iš naftos kokso ir adatinio kokso kaip žaliavos, o akmens anglių deguto pikio kaip rišiklio. Jie gaminami kalcinuojant, maišant, liejant, skrudinant, grafitizuojant ir apdirbant. Tai laidininkai, kurie elektros lanko krosnyje išskiria elektros energiją lanko pavidalu, kad pašildytų ir išlydytų krosnies medžiagą. Pagal kokybės rodiklius juos galima suskirstyti į įprastus grafito elektrodus, didelės-galios grafito elektrodus ir itin-didelės galios grafito elektrodus.
Pagrindinė žaliava grafito elektrodams gaminti yra naftos koksas. Nedidelį kiekį asfalto kokso galima įpilti į įprastus galios grafito elektrodus, o sieros kiekis tiek naftos kokse, tiek asfalto kokse negali viršyti 0,5%. Adatinis koksas taip pat reikalingas gaminant didelės-galios arba ypač didelės galios grafito elektrodus. Pagrindinė aliuminio anodų gamybos žaliava yra naftos koksas, o sieros kiekis kontroliuojamas ne daugiau kaip 1,5–2%. Naftos koksas ir asfalto koksas turi atitikti atitinkamus nacionalinius kokybės standartus.
Grafito elektrodo privalumas
(1) Dėl didėjančios formų geometrijos sudėtingumo ir gaminių pritaikymo įvairove išaugo kibirkštinių mašinų iškrovimo tikslumo reikalavimai. Grafito elektrodų pranašumai yra tai, kad juos lengva apdirbti, jie turi didelį iškrovimo apdirbimo pašalinimo greitį ir mažus grafito nuostolius. Todėl kai kurie grupės kibirkštinių mašinų klientai atsisakė varinių elektrodų ir perėjo prie grafito elektrodų. Be to, kai kurie specialios formos elektrodai negali būti pagaminti iš vario, tačiau lengviau formuojasi grafitas, o variniai elektrodai yra sunkesni ir netinkami dideliems elektrodams apdoroti. Šie veiksniai paskatino kai kuriuos grupinius kibirkštinių mašinų klientus naudoti grafito elektrodus.
(2) Grafito elektrodus lengviau apdoroti ir jų apdorojimo greitis žymiai didesnis nei varinių elektrodų. Pavyzdžiui, naudojant frezavimo technologiją grafitui apdoroti, tai 2-3 kartus greičiau nei apdirbant kitus metalus ir nereikia papildomai apdirbti rankiniu būdu, o varinius elektrodus reikia šlifuoti rankiniu būdu. Panašiai, jei elektrodams gaminti naudojami greitaeigiai grafito apdirbimo centrai, greitis bus didesnis, efektyvumas didesnis ir nebus dulkių problemų. Šiuose apdirbimo procesuose parenkant tinkamo kietumo ir grafito įrankius galima sumažinti įrankių nusidėvėjimą ir varinių elektrodų pažeidimus. Jei palyginsime grafito elektrodų ir varinių elektrodų malimo laiką, grafito elektrodai yra 67% greitesni nei variniai elektrodai. Apskritai, apdirbant elektros iškrovą, naudojant grafito elektrodus yra 58% greičiau nei naudojant varinius elektrodus. Tokiu būdu žymiai sutrumpėja apdorojimo laikas, o gamybos sąnaudos.
(3) Grafito elektrodų konstrukcija skiriasi nuo tradicinių varinių elektrodų. Daugelis liejimo formų gamyklų paprastai turi skirtingus atsargų kiekius grubiam ir smulkiam varinių elektrodų apdirbimui, o grafito elektrodai naudoja beveik tą patį rezervinį kiekį, o tai sumažina CAD / CAM skaičių ir mašinų apdorojimo laiką. Vien to pakanka, kad labai pagerintų pelėsių ertmių tikslumą.
Grafito elektrodo pritaikymas
(1) Naudojamas elektros lanko plieno gamybos krosnyje
Elektrinių krosnių plieno gamyba yra pagrindinis grafito elektrodų naudotojas. Elektrinių krosnių plieno gamyba Kinijoje sudaro apie 18% neapdoroto plieno produkcijos, o plieno gamyboje naudojami grafito elektrodai sudaro nuo 70% iki 80% viso naudojamų grafito elektrodų kiekio. Elektrinės krosnies plieno gamyba – tai procesas, kai naudojami grafito elektrodai srovei į krosnį įvesti, o aukštos temperatūros šilumos šaltinis, kurį sukuria lankas tarp elektrodo galo ir krosnies įkrovos, naudojamas lydymui.
(2) Naudojamas mineralinėse šiluminėse elektrinėse krosnyse
Mineralinės šiluminės elektrinės krosnys daugiausia naudojamos pramoninio silicio ir geltonojo fosforo gamybai. Jų charakteristika ta, kad apatinė laidžiojo elektrodo dalis įkasama į krosnies medžiagą, medžiagos sluoksnyje suformuojant lanką, o krosnies medžiagai šildyti panaudojant pačios krosnies medžiagos varžos išskiriamą šilumos energiją. Tarp jų mineralinėms šiluminėms elektrinėms krosnims su dideliu srovės tankiu reikia grafito elektrodų. Pavyzdžiui, 1 tonai silicio pagaminti sunaudojama apie 100 kg grafito elektrodų, o 1 tonai geltonojo fosforo pagaminti sunaudojama apie 40 kg grafito elektrodų.
(3) Naudojamas atsparumo krosnyse
Grafitinimo krosnis, naudojama grafito gaminiams gaminti, lydymosi krosnis, naudojama stiklui, ir elektrinė krosnis, naudojama silicio karbidui gaminti, priklauso atsparumo krosnims. Krosnies viduje esančios medžiagos yra ir šildymo rezistoriai, ir šildomi objektai. Paprastai grafito elektrodai laidumui užtikrinti įterpiami į krosnies galvos sienelę atsparios krosnies gale, kad būtų galima nepertraukiamai sunaudoti grafito elektrodus.
(4) Naudojamas netaisyklingiems grafito gaminiams ruošti
Grafito elektrodų ruošinys taip pat naudojamas perdirbant į įvairių formų grafito gaminius, tokius kaip tigliai, liejimo formos, valtys ir kaitinimo elementai. Pavyzdžiui, kvarcinio stiklo pramonėje kiekvienai 1 tonai pagaminto elektrinio lydymo vamzdžio reikia 10 tonų grafito elektrodų ruošinių; kiekvienai 1 tonai pagamintos kvarcinės plytos sunaudojama 100 kilogramų grafito elektrodų ruošinių.
