Eletrodo de grafite refere-se a um material condutor de grafite resistente a altas-temperaturas feito de coque de petróleo e coque asfáltico como agregados, alcatrão de carvão como aglutinante, por meio de calcinação de matéria-prima, britagem e moagem, dosagem, mistura, moldagem, calcinação, impregnação, grafitização e processamento mecânico. É denominado eletrodo de grafite artificial (denominado eletrodo de grafite), que é diferente do eletrodo de grafite natural preparado a partir de grafite natural como matéria-prima.
Os eletrodos de grafite são feitos principalmente de coque de petróleo e coque agulha como matéria-prima, com alcatrão de carvão como aglutinante. Eles são feitos por calcinação, dosagem, mistura, moldagem, torrefação, grafitização e usinagem. Eles são condutores que liberam energia elétrica na forma de um arco em um forno elétrico a arco para aquecer e derreter o material do forno. De acordo com seus indicadores de qualidade, eles podem ser divididos em eletrodos de grafite de potência comum, eletrodos de grafite de alta-potência e eletrodos de grafite de ultra{4}}alta potência.
A principal matéria-prima para a produção de eletrodos de grafite é o coque de petróleo. Uma pequena quantidade de coque asfáltico pode ser adicionada aos eletrodos de grafite comuns, e o teor de enxofre do coque de petróleo e do coque asfáltico não pode exceder 0,5%. O coque de agulha também é necessário na produção de eletrodos de grafite de alta ou ultra-alta potência. A principal matéria-prima para a produção de ânodos de alumínio é o coque de petróleo, e o teor de enxofre é controlado para não ultrapassar 1,5% a 2%. O coque de petróleo e o coque asfáltico devem cumprir os padrões nacionais de qualidade relevantes.
A vantagem do eletrodo de grafite
(1) A crescente complexidade da geometria do molde e a diversificação das aplicações dos produtos levaram a requisitos mais elevados para a precisão de descarga das máquinas de faísca. As vantagens dos eletrodos de grafite são que eles são fáceis de processar, têm uma alta taxa de remoção por usinagem de descarga e têm baixa perda de grafite. Portanto, alguns clientes de máquinas de faísca baseados em grupo abandonaram os eletrodos de cobre e mudaram para eletrodos de grafite. Além disso, alguns eletrodos de formato especial não podem ser feitos de cobre, mas o grafite é mais fácil de formar e os eletrodos de cobre são mais pesados e não são adequados para processar eletrodos grandes. Esses fatores levaram alguns clientes de máquinas de faísca em grupo a usar eletrodos de grafite.
(2) Os eletrodos de grafite são mais fáceis de processar e têm uma velocidade de processamento significativamente mais rápida do que os eletrodos de cobre. Por exemplo, o uso da tecnologia de fresagem para processar grafite é 2-3 vezes mais rápido do que o processamento de outros metais e não requer processamento manual adicional, enquanto os eletrodos de cobre exigem retificação manual. Da mesma forma, se centros de usinagem de grafite de alta velocidade forem usados para fabricar eletrodos, a velocidade será mais rápida, a eficiência será maior e não haverá problema de poeira. Nestes processos de usinagem, a seleção de ferramentas com dureza e grafite adequadas pode reduzir o desgaste da ferramenta e danos aos eletrodos de cobre. Se compararmos o tempo de moagem entre eletrodos de grafite e eletrodos de cobre, os eletrodos de grafite são 67% mais rápidos que os eletrodos de cobre. Em geral, na usinagem por descarga elétrica, o uso de eletrodos de grafite é 58% mais rápido do que o uso de eletrodos de cobre. Desta forma, o tempo de processamento é significativamente reduzido, enquanto os custos de produção também são reduzidos.
(3) O design dos eletrodos de grafite é diferente dos eletrodos de cobre tradicionais. Muitas fábricas de moldes geralmente têm diferentes quantidades de reserva para usinagem grosseira e fina de eletrodos de cobre, enquanto os eletrodos de grafite usam quase a mesma quantidade de reserva, o que reduz o número de CAD/CAM e os tempos de processamento da máquina. Isto por si só é suficiente para melhorar significativamente a precisão das cavidades do molde.
A aplicação do eletrodo de grafite
(1) Usado para forno de aciaria a arco elétrico
A siderurgia em fornos elétricos é uma grande usuária de eletrodos de grafite. A produção de aço para fornos elétricos na China é responsável por cerca de 18% da produção de aço bruto, e os eletrodos de grafite utilizados na siderurgia respondem por 70% a 80% da quantidade total de eletrodos de grafite utilizados. A siderurgia em forno elétrico é o processo de usar eletrodos de grafite para introduzir corrente no forno e utilizar a fonte de calor de alta-temperatura gerada pelo arco entre a extremidade do eletrodo e a carga do forno para fundição.
(2) Usado para fornos elétricos térmicos minerais
Os fornos elétricos térmicos minerais são usados principalmente para a produção de silício industrial e fósforo amarelo. Sua característica é que a parte inferior do eletrodo condutor fica enterrada no material do forno, formando um arco na camada de material, e utilizando a energia térmica emitida pela resistência do próprio material do forno para aquecer o material do forno. Entre eles, os fornos elétricos térmicos minerais com alta densidade de corrente requerem eletrodos de grafite. Por exemplo, cerca de 100 kg de eletrodos de grafite são consumidos para a produção de 1 tonelada de silício, e cerca de 40 kg de eletrodos de grafite são consumidos para a produção de 1 tonelada de fósforo amarelo.
(3) Usado para fornos de resistência
O forno de grafitização utilizado para a produção de produtos de grafite, o forno de fusão utilizado para a fusão de vidro e o forno elétrico utilizado para a produção de carboneto de silício pertencem todos a fornos de resistência. Os materiais dentro do forno são resistores de aquecimento e objetos a serem aquecidos. Normalmente, os eletrodos de grafite para condutividade são embutidos na parede superior do forno, na extremidade do forno de resistência, para consumo descontínuo de eletrodos de grafite.
(4) Usado para preparar produtos irregulares de grafite
A peça bruta de eletrodos de grafite também é usada para processamento em vários produtos de grafite moldados, como cadinhos, moldes, barcos e elementos de aquecimento. Por exemplo, na indústria do vidro de quartzo, para cada 1 tonelada de tubo de fusão elétrico produzido, são necessárias 10 toneladas de eletrodos de grafite; para cada 1 tonelada de tijolo de quartzo produzida, são consumidos 100 quilogramas de eletrodos de grafite.
