الکترود های گرافیتی

الکترود گرافیتی به نوعی ماده رسانا از جنس گرافیت که مقاومت در برابر درجه حرارت بالا دارد گفته می‌شود که با استفاده از کک نفتی و کک سوزنی ساخته می‌شود.

الکترود های گرافیتی عمدتاً در تولید فولاد در کوره قوس الکتریکی استفاده می شوند.

برای دریافت اطلاعات بیشتر از قیمت و موجودی الکترود های گرافیتی می توانید  با کارشناسان ما با شماره 02163511 و داخلی 8860 شرکت فولاد حامیران تماس حاصل فرمایید.     

استعلام قیمت

الکترود های گرافیتی می توانند سطوح بالایی از رسانایی الکتریکی و حفظ بسیار بالای گرمای تولید شده را فراهم کنند. الکترود های گرافیتی در ذوب فولاد و فرآیندهای ذوب مشابه استفاده می‌شوند. الکترود های گرافیتی بر اساس برخی از ملاحظات کاربردی زیر انتخاب می شوند: طراحی کوره، قراضه، شارژ، استفاده از مشعل اکسیژن، سیستم کنترل دود و سرباره.

انواع الکترود گرافیتی

الکترود های گرافیتی به 5 نوع تقسیم می شوند: الکترود های گرافیت RP، الکترود های گرافیت HD، الکترود های گرافیت HP، الکترود های گرافیت SHP و الکترود های گرافیت UHP.

  RP، HP و UHP انواع رایجی استفاده می شوند. سازندگان الکترود گرافیتی دو نوع الکترود گرافیتی با چگالی بالا (HD) و الکترود گرافیتی با قدرت فوق العاده بالا (SHP) را با توجه به تقاضای کاربران اضافه کرده اند.

(1) الکترود های گرافیت RP

الکترود گرافیت RP عمدتا برای کوره های قوس الکتریکی با قدرت معمولی برای ذوب ضایعات فولاد، سیلیکون و فسفر زرد استفاده می شود. الکترود های گرافیت RP، که به ستون‌ های قالب‌ گیری شده از گرافیت اطلاق می‌ شوند، به عنوان ماده رسانای دمای بالا برای کوره‌ های قوس الکتریکی استفاده می‌شوند.

(2) الکترودهای گرافیت HD

الکترود های گرافیتی با چگالی بالا، توان آن بین RP و HP و شاخص های فیزیکی و شیمیایی آن نیز بین آنها است.

(3) الکترودهای گرافیت HP

الکترود گرافیتی HP عمدتا برای کوره های قوس الکتریکی با توان بالا با محدوده چگالی جریان 18-25 A/cm² استفاده می شود. الکترود گرافیتی HP بخش رسانا برای فولادسازی کوره های قوس الکتریکی است. این الکترود از کک نفتی، کک سوزنی و زغال سنگ ساخته شده و توسط یک سری فرآیند های تولید دقیق تولید می شود.

(4) الکترودهای گرافیت SHP

الکترود گرافیتی با درجه قدرت فوق العاده بالا (به اختصار SHP) با چگالی جریان مجاز کمتر از 18-25 A/cm² تولید و مشخص شده است. الکترود SHP به طور گسترده در کوره های الکتریکی با قدرت فوق العاده بالا برای ذوب فولاد استفاده می شود.

(5) الکترود گرافیتی UHP

 برای بازیافت فولاد در صنعت کوره قوس الکتریکی استفاده می شود. ماده اصلی آن کک سوزنی با ارزش بالا است که از قطران نفتی یا زغال سنگ ساخته می شود. الکترود های گرافیتی با شکل استوانه ای با نواحی رزوه ای در هر انتها ماشین کاری می شوند تولید می شود. به این ترتیب، الکترود های گرافیتی را می توان با استفاده سوزن الکترود در یک ستون الکترود مونتاژ کرد.

نحوه ساخت الکترود گرافیتی

الکترود گرافیتی یک ماده رسانای مهم در دمای بالا برای فولادسازی در کوره قوس الکتریکی است. از خواص فیزیکی و شیمیایی عالی و ویژه الکترود گرافیتی برای وارد کردن انرژی الکتریکی به کوره استفاده می شود و از دمای بالای ناشی از قوس به عنوان منبع گرما برای ذوب کردن شارژ فولاد سازی استفاده می شود.

 الکترود های گرافیت همچنین به عنوان مواد رسانا در کوره های معدنی دیگر برای ذوب فسفر زرد، سیلیکون صنعتی، ساینده ها و سایر مواد استفاده می شود. الکترود گرافیت از کک سوزنی کلسینه شده با کیفیت بالا ساخته شده می شود. کک سوزنی در دستگاه خرد و الک می شود. سپس مواد خام با نسبت معینی از طریق حرارت دادن و ورز دادن مخلوط می شود تا خمیر به دست آید.

 پس از اختلاط، خمیر را تا دمای فرآیند خنک می کنند و سپس طبق مشخصات محصول را بوسیله پرس فشار می دهند. در کوره الکترود در دمای مشخص شده قرار میگیرد و محصول برشته شده با موادی آغشته می شود تا چگالی محصول و استحکام مکانیکی بهبود یابد.

سپس محصول آغشته شده مجدداً برشته می شود. محصولات برشته شده در مرحله دوم در کوره گرافیتیه می شوند و تا دمای 3000 درجه سانتیگراد گرم می شوند، به طوری که ساختار اتم کربن به شکل کریستالی خاص بازآرایی می شود و کربن به گرافیت تبدیل می شود.

کک سوزنی

کک سوزنی یک ماده کربنی با ساختار بسیار مهم و استراتژیک است که در نتیجه فرآیند تخریب حرارتی مواد اولیه نفتی به دست می‌آید. کک سوزنی نوع خاصی از کک با سطح بالایی از گرافیت ناشی از ساختار میکروکریستالی آن است. سطح بالایی از ناهمسانگردی، اندازه کریستالیت بزرگ و نواحی کریستالی بزرگ برای به دست آوردن کک سوزنی با کیفیت خوب باید به دست آید. 

 این نوع مواد کربنی دارای ساختار توسعه یافته، ضریب انبساط حرارتی پایین، هدایت الکتریکی بالا و درصد کم ناخالصی های ناهمگن و گوگرد است و به طور گسترده در صنعت الکترود، در تولید باتری های لیتیومی استفاده می شود. گرید های فوق ممتاز (SP) این ماده کربنی در تولید الکترود های گرافیتی UHP (قدرت فوق العاده) استفاده می شود. 

کیفیت کک سوزنی حاصل مستقیماً به محتوا و خواص خوراک، یعنی به محتوای گروه‌ های مختلف هیدرو کربن‌ ها، ناخالصی‌ های هترو اتمی و مکانیکی، ویسکوزیته و توزیع وزن‌ های مولکولی اجزای خوراک بستگی دارد. به طور سنتی، گازوئیل سنگین فعال کاتالیزوری، رزین پیرولیز سنگین، انواع نفت آروماتیک با گوگرد کم و زغال سنگ برای تولید کک سوزنی استفاده می شود.

برای تولید کک سوزنی از کک سازی تاخیری استفاده می شود. تولید کک سوزنی با کیفیت خوب ساده نیست زیرا یک فرآیند کنترل شده چند پارامتری است. جدای از آن، درک مکانیسم فرآیند کک سازی تاخیری، که شامل تشکیل مزوفاز و باز آرایی تک محوری است، مهم است. دما و فشار باید برای مواد مختلف در هر ماده اولیه بهینه شود. 

ترکیبات هیدرو کربنی اشباع، آروماتیک، رزین اجزای اصلی در فرآیند کک سازی تاخیری برای یک مقدار ضریب انبساط حرارتی پایین هستند. علاوه بر این، هترو اتم‌ ها مانند گوگرد، اکسیژن، نیتروژن و ناخالصی‌ های فلزی باید برای فرآیند گرافیت‌ سازی بهتر در نظر گرفته شوند که از اثر پف‌ کردن جلوگیری می‌ کند و تشکیل مزوفاز بهتری ایجاد می‌کند.

کک سازی تاخیری فرآیندی برای تولید کک با تبدیل مخلوط پیچیده ای از مواد آروماتیک به کربن جامد است، که انرژی حرارتی را برای تشکیل مزوفاز در طول کربنیزاسیون فراهم می کند. در کربنیزاسیون، ترک‌خوردگی حرارتی، پلیمریزاسیون حرارتی، تراکم  رخ می‌ دهد.

 هنگامی که مواد اولیه حرارت میبینند، پیوند های عرضی شکسته می شوند و مولکول های آروماتیک پلیمریزه شده کریستال مایع را تشکیل می دهند و سپس کریستال های مایع مجاور به هم می پیوندند. کریستال های مایع با افزایش دما برای مدت معینی تبدیل می شوند. بنابراین، مواد برای تثبیت کک در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد به کلسینه شدن ادامه می دهند.  شکل‌ گیری ساختار های گرافیت مانند و تقطیر به‌ ترتیب با خوشه‌ بندی رادیکال‌ های آزاد آروماتیک و کرکینگ پیوند های آلیفاتیک شکل می‌گیرد.

  آسنفتیلن هنگامی که در دمای پایین عملیات حرارتی می شود، ناهمسانگردی بزرگی ایجاد می کند. این تجزیه و تحلیل نشان می دهد که یک جزء کوچک در مرحله کربنیزاسیون می تواند بر خواص کک تأثیر بگذارد. طرح دیگری از واکنش در تشکیل مزوفاز توسط لوئیس پیشنهاد شد و شامل استفاده از آنتراسن بود.  

قیمت الکترود گرافیتی

شرکت فولاد حامیران با بیش از پنجاه سال تجربه در عرصه فولاد و آهن آلات، بزرگترین وارد کننده الکترود گرافیتی کشور می باشد. با توجه به وارداتی  این محصول بودن و نوسانات بازار جهانی، برای اطلاع از قیمت الکترود گرافیتی با شرکت فولاد حامیران تماس حاصل فرمایید.