Dla różnych rodzajów elektrod węglowych i grafitowych, w zależności od ich przeznaczenia, obowiązują specjalne wymagania użytkowe i wskaźniki jakości. Rozważając, jaki rodzaj surowców powinien zostać użyty do danego produktu, należy najpierw przeanalizować, jak spełnić te specjalne wymagania i wskaźniki jakości.
(1) Wybór surowców do produkcji przewodzących elektrod grafitowych stosowanych w procesach elektrometalurgicznych, np. w procesie produkcji stali metodą łukowego pieca łukowego.
Przewodząca elektroda grafitowa stosowana w procesach elektrometalurgicznych, takich jak produkcja stali w piecu łukowym, musi charakteryzować się dobrą przewodnością, odpowiednią wytrzymałością mechaniczną, dobrą odpornością na hartowanie i nagrzewanie w wysokiej temperaturze, odpornością na korozję i niską zawartością zanieczyszczeń.
① Wysokiej jakości elektrody grafitowe są produkowane z koksu naftowego, koksu pakowego i innych surowców o niskiej zawartości popiołu. Jednak produkcja elektrod grafitowych wymaga większej ilości sprzętu, długiego procesu i skomplikowanej technologii, a zużycie energii 1 tony elektrody grafitowej wynosi 6000–7000 kW·h.
② Wysokiej jakości antracyt lub koks metalurgiczny są wykorzystywane jako surowiec do produkcji elektrody węglowej. Produkcja elektrody węglowej nie wymaga urządzeń do grafityzacji, a pozostałe procesy produkcyjne są takie same jak w przypadku elektrody grafitowej. Przewodność elektryczna elektrody węglowej jest znacznie gorsza niż elektrody grafitowej. Rezystywność elektrody węglowej jest zazwyczaj 2-3 razy wyższa niż elektrody grafitowej. Zawartość popiołu zmienia się w zależności od jakości surowców i wynosi około 10%. Jednak po specjalnym oczyszczeniu zawartość popiołu w antracycie można zmniejszyć do mniej niż 5%. Zawartość popiołu w produkcie można zmniejszyć do około 1,0% poprzez dalszą grafityzację. Elektroda węglowa może być stosowana do wytopu stali zwykłej w piecu łukowym (EAF) i żelazostopów.
③ Wykorzystując naturalny grafit jako surowiec, wyprodukowano elektrodę grafitową. Grafit naturalny może być używany tylko po starannej selekcji i obniżeniu zawartości popiołu. Rezystywność elektrody grafitowej naturalnej jest około dwukrotnie większa niż elektrody grafitowanej. Jednak wytrzymałość mechaniczna jest stosunkowo niska i łatwo ją złamać podczas użytkowania. W regionach o dużej produkcji grafitu naturalnego, elektroda grafitowa naturalna może być produkowana w celu zasilania małych pieców łukowych (EAF) do wytopu stali w piecach łukowych. Przy wykorzystaniu grafitu naturalnego do produkcji elektrody przewodzącej, sprzęt i technologia są łatwe do opanowania i rozwiązania.
④ Elektroda grafitowa jest wykorzystywana do produkcji elektrod regenerowanych (lub grafityzowanej elektrody łamanej) poprzez kruszenie i mielenie odpadów po cięciu. Zawartość popiołu w tym produkcie nie jest wysoka (około 1%), a jego przewodność elektryczna jest gorsza niż elektrody grafitowanej. Jej rezystywność jest około 1,5 raza większa niż elektrody grafitowanej, ale jej skuteczność w zastosowaniu jest lepsza niż w przypadku elektrody grafitowanej naturalnej. Chociaż technologia i sprzęt do produkcji elektrod regenerowanych są łatwe do opanowania, źródło surowca do grafityzacji jest ograniczone, dlatego ta metoda nie jest dobrym kierunkiem rozwoju.
Czas publikacji: 11 czerwca 2021 r.