グラファイト電極はどのように機能するのでしょうか?

グラファイト電極はどのように機能するのか、グラファイト電極の製造プロセス、そしてなぜグラファイト電極を交換する必要があるのか​​について話しましょう。
1. グラファイト電極はどのように機能しますか?
電極は炉の蓋の一部であり、柱状に組み立てられています。電気が電極を通過すると、高熱のアークが発生し、スクラップ鉄が溶解されます。
溶解期間中、電極はスクラップ上へ下降します。すると、電極と金属の間にアークが発生します。保護の観点から、このアークには低電圧が選択されます。アークが電極によって遮蔽された後、溶解プロセスを加速するために電圧が上昇します。
2. グラファイト電極の製造プロセス
黒鉛電極は主に石油コークスとニードルコークスを原料とし、石炭瀝青をバインダーとして用い、焼成、配合、混練、加圧、焙焼、黒鉛化、機械加工などの工程を経て製造されます。電気アーク炉内で電気エネルギーをアークの形で放電させることで製造されます。負荷物を加熱・溶融させる導体は、品質指標によって、一般電力用黒鉛電極、高電力用黒鉛電極、超高電力用黒鉛電極に分けられます。

3. グラファイト電極を交換する必要があるのはなぜですか?
消費原理に応じて、グラファイト電極を交換する理由はいくつかあります。
• 最終用途：これらには、アークの高温による黒鉛材料の昇華、および電極と溶鋼およびスラグ間の化学反応の消失が含まれます。最終用途における高温昇華速度は、主に電極を流れる電流密度に依存し、また、酸化後の電極側面の直径にも関連しています。最終消費は、炭素量を増やすために電極を鋼水中に挿入するかどうかにも関連しています。
• 側面酸化：電極の化学組成は炭素であり、炭素は特定の条件下で空気、水蒸気、二酸化炭素と酸化します。電極側面の酸化量は単位酸化速度と露出面積に関係しています。通常、電極側面の酸化は電極総消費量の約50%を占めます。近年、電気炉の製錬速度を向上させるために、酸素吹き込み操作の頻度が増加し、電極の酸化損失が増加しています。
• 残留損失: 上部電極と下部電極の接合部で電極を継続的に使用すると、本体の酸化による薄化や亀裂の浸透により、電極または接合部の小さな部分が剥がれます。
• 表面の剥離と脱落：精錬工程における電極自体の耐熱衝撃性の低下が原因です。電極本体の破損やニップルの破損も含まれます。電極の破損は、黒鉛電極とニップルの品質と加工に関連し、製鋼工程にも関連しています。