في الوقت الحالي، تتمثل التدابير الرئيسية لتقليل استهلاك الأقطاب الكهربائية فيما يلي:
تحسين معايير نظام إمداد الطاقة. تُعدّ معايير إمداد الطاقة من العوامل الرئيسية المؤثرة على استهلاك الأقطاب الكهربائية. على سبيل المثال، في فرن سعته 60 طنًا، عندما يكون جهد الجانب الثانوي 410 فولت والتيار 23 كيلو أمبير، يمكن تقليل استهلاك الأقطاب الكهربائية في المرحلة الأمامية إلى أدنى حد.
تم اعتماد قطب كهربائي مركب مبرد بالماء. يُعد القطب الكهربائي المركب المبرد بالماء نوعًا جديدًا من الأقطاب الكهربائية تم تطويره في الخارج خلال السنوات الأخيرة. يتكون هذا القطب من قسم علوي من أنبوب فولاذي مبرد بالماء وقسم سفلي من الجرافيت، ويشكل القسم المبرد بالماء حوالي ثلث طول القطب. نظرًا لعدم وجود أكسدة عند درجات الحرارة العالية (أكسدة الجرافيت) في قسم الأنبوب الفولاذي المبرد بالماء، تقل أكسدة القطب، ويحافظ هذا القسم على تلامس جيد مع الملقط. ولأن لولب القسم المبرد بالماء وقسم الجرافيت مصمم بتقنية التبريد المائي، فإن شكله ثابت ولا يتلف، ويمكنه تحمل عزم دوران كبير، مما يُحسّن من قوة تلامس القطب، وبالتالي يقلل بشكل كبير من استهلاكه.
تم اعتماد آلية مقاومة الأكسدة لقطب الجرافيت المرشوش بالماء. ونظرًا لاستهلاك الأقطاب الكهربائية في عملية الصهر، تم اعتماد تدابير تقنية لرش قطب الجرافيت بالماء ومنع أكسدته، وذلك باستخدام جهاز رش حلقي أسفل ماسك القطب لرش الماء على سطحه، مما يسمح بتدفق الماء لأسفل. كما تم استخدام أنبوب حلقي لنفخ الهواء المضغوط إلى السطح العلوي فوق فتحة القطب في غطاء الفرن، وذلك لتفتيت تدفق الماء. وباستخدام هذه الطريقة، انخفض استهلاك أطنان من أقطاب الصلب بشكل ملحوظ. وقد طُبقت هذه التقنية الجديدة لأول مرة في فرن كهربائي فائق القدرة. وتتميز طريقة رش القطب بالماء بالبساطة وسهولة التشغيل والأمان.
تقنية طلاء سطح الأقطاب الكهربائية. تُعد تقنية طلاء الأقطاب الكهربائية طريقة بسيطة وفعالة لتقليل استهلاك الأقطاب الكهربائية.
تُعد مواد طلاء الأقطاب الكهربائية الشائعة الاستخدام هي الألومنيوم ومواد السيراميك المختلفة، والتي تتمتع بمقاومة قوية للأكسدة في درجات الحرارة العالية ويمكنها أن تقلل بشكل فعال من استهلاك الأكسدة على سطح جانب القطب الكهربائي.
يُستخدم قطب الغمر. تتمثل وظيفة قطب الغمر في غمر القطب في المادة الكيميائية، مما يؤدي إلى تفاعل سطحه معها، وبالتالي تحسين مقاومته للأكسدة عند درجات الحرارة العالية. ويقل استهلاك القطب بنسبة تتراوح بين 10% و15% مقارنةً بالقطب العادي.
تاريخ النشر: 10 أغسطس 2020