Jakie są wymagania jakościowe elektrody grafitowej do pieca łukowego prądu stałego?

Elektroda grafitowa stosowana w piecu łukowym prądu stałego nie powoduje efektu naskórkowania podczas przepływu prądu, a prąd jest równomiernie rozłożony na przekroju prądu. W porównaniu z piecem łukowym prądu przemiennego gęstość prądu płynącego przez elektrodę można odpowiednio zwiększyć. W przypadku pieców elektrycznych o bardzo dużej mocy i tej samej mocy wejściowej, piece łukowe na prąd stały wykorzystują tylko jedną elektrodę, a średnica elektrody jest większa, np. w piecach elektrycznych 100 ton prądu przemiennego stosuje się elektrody o średnicy 600 mm, a w piecach łukowych na prąd stały 100 ton elektrody o średnicy 700mm, a większe piece łukowe prądu stałego wymagają nawet elektrod o średnicy 750-800mm. Obciążenie prądowe również staje się coraz wyższe, dlatego stawiane są następujące wymagania dotyczące jakości elektrody grafitowej:

(1) Dodatnia wartość korpusu elektrody i złącza powinna być mniejsza, na przykład rezystywność korpusu elektrody jest zmniejszona do około 5μΩ·m, a rezystywność złącza zmniejsza się do około 4μΩ·M. Aby zmniejszyć rezystywność elektrody grafitowej, oprócz wyboru wysokiej jakości surowców koksu igłowego, należy odpowiednio zwiększyć temperaturę grafityzacji.

(2) Współczynnik rozszerzalności liniowej korpusu elektrody i złącza powinien być niski, a osiowy i promieniowy współczynnik rozszerzalności liniowej korpusu elektrody powinien utrzymywać odpowiednią proporcję w stosunku do odpowiedniego współczynnika rozszerzalności cieplnej złącza w zależności od wielkości gęstość prądu przepływającego.

(3) Przewodność cieplna elektrody powinna być wysoka. Wysoka przewodność cieplna może sprawić, że przenoszenie ciepła w elektrodzie grafitowej będzie szybkie, a promieniowy gradient temperatury zostanie zmniejszony, zmniejszając w ten sposób naprężenia termiczne.

(4) ma wystarczającą wytrzymałość mechaniczną, taką jak wytrzymałość na zginanie korpusu elektrody osiąga około 12 MPa, a wytrzymałość złącza jest znacznie wyższa niż korpus elektrody, która ogólnie powinna być około 1 razy większa. W przypadku złącza należy zmierzyć wytrzymałość na rozciąganie, a po podłączeniu elektrody przyłożyć znamionowy moment obrotowy, tak aby oba końce elektrody utrzymywały określony mocny docisk.

(5) Porowatość elektrody powinna być niska, aby zmniejszyć zużycie powierzchni elektrody przez utlenianie.