في الوقت الحاضر، التدابير الرئيسية للحد من استهلاك الأقطاب الكهربائية هي:
تحسين معلمات نظام إمداد الطاقة. تُعدّ معلمات إمداد الطاقة العوامل الرئيسية المؤثرة على استهلاك الأقطاب الكهربائية. على سبيل المثال، في فرن بقدرة 60 طنًا، عندما يكون جهد الجانب الثانوي 410 فولت والتيار 23 كيلو أمبير، يُمكن تقليل استهلاك الأقطاب الكهربائية الأمامية.
تم اعتماد قطب كهربائي مركب مبرد بالماء. يُعد هذا القطب نوعًا جديدًا من الأقطاب الكهربائية طُوّر في الخارج في السنوات الأخيرة. يتكون القطب الكهربائي المركب المبرد بالماء من قسم علوي من أنبوب فولاذي مبرد بالماء وقسم سفلي من الجرافيت، ويشكل القسم المبرد بالماء حوالي ثلث طول القطب. نظرًا لعدم وجود أكسدة عالية الحرارة (أكسدة الجرافيت) في قسم أنبوب الفولاذ المبرد بالماء، تنخفض أكسدة القطب، ويحافظ على اتصال جيد مع الممسك. ونظرًا لأن خيط القسم المبرد بالماء وقسم الجرافيت مبرد بالماء، فإن شكله مستقر، دون أي تلف، ويمكنه تحمل عزم دوران كبير، مما يحسن من متانة واجهة القطب، وبالتالي يقلل بشكل كبير من استهلاك القطب.
تم اعتماد آلية مقاومة الأكسدة لقطب الجرافيت برش الماء. نظرًا لاستهلاك الأقطاب الكهربائية في عملية الصهر، تم اعتماد تقنية رش الماء لقطب الجرافيت ومنع الأكسدة، أي استخدام جهاز رش الماء الحلقي أسفل ماسك القطب لرش الماء على سطح القطب، مما يسمح بتدفق الماء على سطح القطب. كما تم استخدام أنبوب حلقي لنفخ الهواء المضغوط إلى سطح التيار فوق فتحة القطب في غطاء الفرن، مما يؤدي إلى تناثر تدفق الماء. أدى استخدام هذه الطريقة إلى انخفاض ملحوظ في استهلاك طن من أقطاب الفولاذ. طُبقت هذه التقنية الجديدة لأول مرة في أفران كهربائية عالية الطاقة. تتميز طريقة رش الماء بالقطب الكهربائي بالبساطة وسهولة التشغيل والأمان.
تقنية طلاء سطح الأقطاب الكهربائية. تُعد تقنية طلاء الأقطاب الكهربائية طريقة بسيطة وفعالة لتقليل استهلاك الأقطاب الكهربائية.
المواد المستخدمة عادة في طلاء الأقطاب الكهربائية هي الألومنيوم والمواد الخزفية المتنوعة، والتي تتمتع بمقاومة قوية للأكسدة في درجات الحرارة العالية ويمكنها أن تقلل بشكل فعال من استهلاك الأكسدة على سطح جانب القطب الكهربائي.
يُستخدم قطب الغمس. يُغمس القطب في المادة الكيميائية، مما يُحسّن مقاومة سطحه للأكسدة في درجات الحرارة العالية. يُقلل استهلاك القطب بنسبة 10% إلى 15% مقارنةً بالقطب العادي.
وقت النشر: ١٠ أغسطس ٢٠٢٠