كيف تعمل أقطاب الجرافيت؟

دعونا نتحدث عن كيفية عمل أقطاب الجرافيت، وعملية تصنيعها، ولماذا تحتاج إلى استبدال؟
1. كيف تعمل أقطاب الجرافيت؟
تُشكّل الأقطاب الكهربائية جزءًا من غطاء الفرن، وتُجمّع في أعمدة. ثم تمر الكهرباء عبر الأقطاب الكهربائية، مُشكّلةً قوسًا من الحرارة الشديدة يُذيب الفولاذ الخردة.
تُنقل الأقطاب الكهربائية إلى الخردة خلال فترة الانصهار. ثم يُنشأ قوس كهربائي بين القطب والمعدن. ولضمان الحماية، يُختار جهد منخفض لهذا الغرض. بعد حماية القوس الكهربائي بالأقطاب الكهربائية، يُرفع الجهد لتسريع عملية الانصهار.
2. عملية تصنيع أقطاب الجرافيت
يُصنع قطب الجرافيت بشكل أساسي من فحم البترول وفحم الكوك الإبري، ويُستخدم بيتومين الفحم كمادة رابطة. يُصنع عن طريق التكليس، والتركيب، والعجن، والضغط، والتحميص، والجرافيت، والتشغيل الآلي. يُستخدم لتفريغ الطاقة الكهربائية على شكل قوس كهربائي في فرن القوس الكهربائي. يمكن تقسيم الموصل الذي يُسخّن الشحنة ويُذيبها، وفقًا لمؤشر جودته، إلى قطب جرافيت عادي القدرة، وقطب جرافيت عالي القدرة، وقطب جرافيت فائق القدرة.

3. لماذا نحتاج إلى استبدال أقطاب الجرافيت؟
وفقًا لمبدأ الاستهلاك، هناك عدة أسباب لاستبدال أقطاب الجرافيت.
الاستخدام النهائي: يشمل ذلك تسامي مادة الجرافيت الناتج عن ارتفاع درجة حرارة القوس الكهربائي وفقدان التفاعل الكيميائي بين القطب والفولاذ المنصهر والخبث. يعتمد معدل التسامي عند درجة الحرارة العالية في النهاية بشكل أساسي على كثافة التيار المار عبر القطب، ويرتبط أيضًا بقطر جانب القطب بعد الأكسدة. ويرتبط الاستهلاك النهائي أيضًا بإدخال القطب في ماء الفولاذ لزيادة الكربون.
الأكسدة الجانبية: التركيب الكيميائي للقطب هو الكربون، ويتأكسد الكربون مع الهواء وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون في ظل ظروف معينة، وترتبط كمية أكسدة جانب القطب بمعدل أكسدة الوحدة ومساحة التعرض. عادةً، تُمثل أكسدة جانب القطب حوالي 50% من إجمالي استهلاك القطب. في السنوات الأخيرة، ولتحسين سرعة صهر الفرن الكهربائي، تم زيادة وتيرة نفخ الأكسجين، مما أدى إلى زيادة فقدان أكسدة القطب.
• الخسارة المتبقية: عندما يتم استخدام القطب بشكل مستمر عند تقاطع القطبين العلوي والسفلي، يتم فصل جزء صغير من القطب أو المفصل بسبب الترقق التأكسدي للجسم أو اختراق الشقوق.
• تقشير السطح وتساقطه: نتيجة ضعف مقاومة القطب نفسه للصدمات الحرارية أثناء عملية الصهر. يشمل ذلك كسر جسم القطب وكسر حلمته. يرتبط كسر القطب بجودة وتشكيل قطب الجرافيت والحلمة، كما يرتبط بعملية تصنيع الفولاذ.