グラファイト電極はどのように機能するのでしょうか？

グラファイト電極の仕組み、グラファイト電極の製造工程、そしてグラファイト電極の交換が必要な理由についてお話ししましょう。
1. グラファイト電極はどのように機能するのですか？
電極は炉の蓋の一部であり、柱状に組み立てられている。電流が電極を通過すると、高熱のアークが発生し、鉄くずを溶かす。
溶融期間中、電極はスクラップ上に移動されます。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、この段階では低電圧が選択されます。電極によってアークが遮蔽された後、電圧を上げて溶融プロセスを加速させます。
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から作られ、石炭瀝青が結合剤として使用されます。焼成、配合、混練、加圧、焙焼、黒鉛化、機械加工を経て製造されます。電気アーク炉内で電気アークの形で電気エネルギーを放出するために使用されます。装入物を加熱・溶融する導体は、その品質指標に応じて、一般電力黒鉛電極、高電力黒鉛電極、超高電力黒鉛電極に分類されます。

3．グラファイト電極はなぜ交換する必要があるのですか？
消費原理に基づくと、黒鉛電極を交換する理由はいくつかある。
・最終用途：これには、アークの高温による黒鉛材料の昇華、および電極と溶鋼・スラグとの間の化学反応の損失が含まれます。最終段階での高温昇華速度は、主に電極を流れる電流密度に依存し、酸化後の電極側面の直径にも関係します。最終消費量は、炭素量を増やすために電極を鋼水に挿入するかどうかにも関係します。
・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、二酸化炭素によって酸化され、電極側面の酸化量は単位酸化速度と露出面積に関係します。通常、電極側面の酸化は電極全体の消費量の約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、酸素吹き込み作業の頻度が増加し、電極の酸化損失が増加しています。
・残留損失：電極を上下電極の接合部で連続的に使用すると、電極本体の酸化による薄化や亀裂の侵入により、電極または接合部の小さな部分が剥離します。
・表面剥離および脱落：製錬工程における電極自体の耐熱衝撃性の低さが原因で発生します。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、黒鉛電極およびニップルの品質と加工精度、ならびに製鋼工程の挙動に関係します。